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临时限速下基于强化学习的高速列车速度曲线优化

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铁道学报 2023年第2期45卷 84-92页

作者：周敏董海荣周学影许伟宁灵斌北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044 澳门科技大学系统工程研究所中国澳门999078 中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所北京100044

高速列车运行过程中受到恶劣天气、前方列车等的影响,导致线路增设临时限速,需要实时生成优化的目标速度曲线,以保障运行效率。为此,提出考虑限速信息的列车目标速度曲线优化方法。根据列车运行阶段的不同设置工况调整策略,并提出用于... 详细信息

高速列车运行过程中受到恶劣天气、前方列车等的影响,导致线路增设临时限速,需要实时生成优化的目标速度曲线,以保障运行效率。为此,提出考虑限速信息的列车目标速度曲线优化方法。根据列车运行阶段的不同设置工况调整策略,并提出用于优化列车车载控制器的动作选择策略的最短剩余运行时间计算方法。在高速列车运行强化学习环境的状态空间中增加限速信息变量,重构了强化学习环境。基于优先回放机制改进了双深度Q网络算法,以提高算法学习效率和模型收敛速度。不同临时限速场景下的仿真算例表明双深度Q网络算法可以充分利用计划运行时间曲线与最短运行时间曲线之间的冗余,保证列车准时性的前提下实现列车节能舒适运行,与遗传算法相比,有效减少工况切换次数,同时降低列车运行能耗3%以上。

关键词：高速列车目标速度曲线临时限速深度强化学习双深度Q网络

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基于隐私保护的联邦推荐算法综述

自动化学报 2022年第9期48卷 2142-2163页

作者：张洪磊李浥东邬俊陈乃月董海荣北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044 北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044

推荐系统通过集中式的存储与训练用户对物品的海量行为信息以及内容特征,旨在为用户提供个性化的信息服务与决策支持.然而,海量数据背后存在大量的用户个人信息以及敏感数据,因此如何在保证用户隐私与数据安全的前提下分析用户行为模式... 详细信息

推荐系统通过集中式的存储与训练用户对物品的海量行为信息以及内容特征,旨在为用户提供个性化的信息服务与决策支持.然而,海量数据背后存在大量的用户个人信息以及敏感数据,因此如何在保证用户隐私与数据安全的前提下分析用户行为模式成为了近年来研究的热点.联邦学习作为新兴的隐私保护范式,能够协调多个参与方通过模型参数或者梯度等信息共同学习无损的全局共享模型,同时保证所有的原始数据保存在用户的终端设备,较之于传统的集中式存储与训练模式,实现了从根源上保护用户隐私的目的,因此得到了众多推荐系统领域研究学者们的广泛关注.基于此,对近年来基于联邦学习范式的隐私保护推荐算法进行全面综述、系统分类与深度分析.具体的,首先综述经典的推荐算法以及所面临的问题,然后介绍基于隐私保护的推荐系统与目前存在的挑战,随后从多个维度综述结合联邦学习技术的推荐算法,最后对该方向做出系统性的总结并对未来研究方向与发展趋势进行展望.

关键词：推荐系统联邦学习隐私保护协同过滤

潍坊科技学院新材料研究院院长、教授李强植根高等教育情系科教兴国

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中国高新科技 2023年第7期 5-7页

作者：董海荣不详

“科技要发展,材料必先行”。材料科学的发展是科学与技术进步的直接体现,它不仅融合了当代物理学、化学、数学等学科,而且同现代生物、医学、航空航天等众多学科领域形成学科交叉。当代,从外延到内涵,材料科学的研究领域均得到了极大... 详细信息

“科技要发展,材料必先行”。材料科学的发展是科学与技术进步的直接体现,它不仅融合了当代物理学、化学、数学等学科,而且同现代生物、医学、航空航天等众多学科领域形成学科交叉。当代,从外延到内涵,材料科学的研究领域均得到了极大的扩展。作为国家学科发展的一个重点方向,我国材料科学在近20年中得到了快速发展,并成为国家经济增长的重要发动机之一。

关键词：高等教育当代物理学航空航天科教兴国材料科学学科交叉科学与技术潍坊科技学院

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高速铁路信号系统运维分层架构模型研究

自动化学报 2022年第1期48卷 152-161页

作者：林鹏田宇袁志明张琦董海荣宋海锋阳春华中南大学自动化学院长沙410083 中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所北京100081 北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044 北京交通大学电子信息工程学院北京100044

高速铁路信号系统是高速铁路安全可靠运营的核心装备,实现高速铁路信号系统智能运维是降低高速铁路运行风险的必要基础保障.目前,我国高速铁路信号系统运维研究工作主要集中于器件级系统或基本单元系统,系统层面的相关研究几乎为空白,... 详细信息

高速铁路信号系统是高速铁路安全可靠运营的核心装备,实现高速铁路信号系统智能运维是降低高速铁路运行风险的必要基础保障.目前,我国高速铁路信号系统运维研究工作主要集中于器件级系统或基本单元系统,系统层面的相关研究几乎为空白,亟需从整体上建立全局架构理论模型.为此,定义了关联信号系统,提出了分散式动态评估函数,将动态调度纳入运维体系,构建了分层架构模型.在此基础上,针对分层架构模型的决策层和关联信号层,提出了动态定量评估、动态风险预警和故障诊断的研究方法,并展望了所面临的挑战.

关键词：高速铁路信号系统运维分层架构模型定量评估风险预警故障诊断

面向负载均衡的高铁路网列车开行方案优化方法

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自动化学报 2022年第2期48卷 492-503页

作者：吴兴堂杨明坤王洪伟周敏吕金虎董海荣北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044 北京交通大学国家轨道交通安全评估研究中心北京100044

针对当前高速铁路运营过程中存在的运输需求与运力资源不匹配现象,面向负载均衡原理研究了路网条件下运能可适配的高速铁路旅客列车开行方案优化与评估方法.首先,针对路网条件下列车开行方案优化,构建以提升经济效益、社会效益和网络负... 详细信息

针对当前高速铁路运营过程中存在的运输需求与运力资源不匹配现象,面向负载均衡原理研究了路网条件下运能可适配的高速铁路旅客列车开行方案优化与评估方法.首先,针对路网条件下列车开行方案优化,构建以提升经济效益、社会效益和网络负载均衡为目标的非线性混合整数规划模型,并设计基于遗传算法和粒子群算法的两阶段混合搜索求解算法.在此基础上,考虑开行列车在高速铁路网中的抗干扰能力,建立了面向网络化运营场景的开行方案综合评估指标体系,揭示了故障场景下高速铁路网络性能的演化规律.最后,以实际高速铁路线路数据和运营数据为场景进行仿真实验,本文提出方法在保证运输需求和路局收益的同时能够有效地提升8.66%网络整体负载均衡性,增强发生故障时网络的抗干扰能力.

关键词：高速铁路网开行方案负载均衡优化网络鲁棒性

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不确定非线性系统的鲁棒稳定性分析

自动化学报 2004年第4期30卷 547-553页

作者：董海荣耿志勇黄琳北京交通大学电子信息工程学院北京100044 北京大学力学与工程科学系北京100871

基于泛函分析和算子理论的方法,从输入输出的角度研究了一类不确定反馈非线性系统的鲁棒稳定性问题.利用K类函数分别描述非线性不确定环节和非线性系统的算子增益,对非线性反馈互联不确定系统的鲁棒稳定性问题进行了研究.接着利用小增... 详细信息

基于泛函分析和算子理论的方法,从输入输出的角度研究了一类不确定反馈非线性系统的鲁棒稳定性问题.利用K类函数分别描述非线性不确定环节和非线性系统的算子增益,对非线性反馈互联不确定系统的鲁棒稳定性问题进行了研究.接着利用小增益条件的形式进行等价变化,就可将反馈不确定非线性系统的稳定性条件转化成系统非线性算子的范数条件.并通过举例证明了该方法的有效性.

关键词：非线性系统算子鲁棒稳定性

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生物活性肽对心血管保护作用及机制研究进展

现代预防医学 2023年第3期50卷 561-566页

作者：刘利婷董海荣苏秀兰内蒙古医科大学附属医院临床医学研究中心内蒙古呼和浩特市第一医院检验科

生物活性肽（bioactive peptides, BAPSs）作为蛋白质的功能片段，具有多种生理学功能,是21世纪研究的热点。研究证实，来自乳制品、植物、动物和海鲜等不同来源的肽具有广泛的生物活性，如抗氧化、降血压、降血脂和免疫调节等。当前，... 详细信息

生物活性肽（bioactive peptides, BAPSs）作为蛋白质的功能片段，具有多种生理学功能,是21世纪研究的热点。研究证实，来自乳制品、植物、动物和海鲜等不同来源的肽具有广泛的生物活性，如抗氧化、降血压、降血脂和免疫调节等。当前，心血管疾病(cardiovascular disease, CVD)发病率仍持续增高。BAPSs由于其独特的生物活性、较高的安全性、特异性以及生物利用度，有望成为治疗和预防CVD的潜在药物，为CVD的治疗提供新的靶点和方向。本文重点探讨了BAPSs在CVD方面的保护作用及其机制，为其进一步研究提供参考。

关键词：生物活性肽心血管疾病生物功能保护作用