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Genetic Algorithm‑Based SOTIF Scenario Construction for Complex Traffic Flow

Automotive Innovation 2023年第4期6卷 531-546页

作者： Shulian Zhao Jianli Duan Siyu Wu Xinyu Gu chuzhao li Kai Yin Hong Wang The School of Vehicle and Mobility Tsinghua UniversityBeijingChina Yanshan University QinhuangdaoChina China Automotive Engineering Research Institute Co. LtdChongqingChina Beijing Jiaotong University BeijingChina

The Safety of The Intended Functionality(SOTIF)challenge represents the triggering condition by elements of a specific scenario and exposes the function limitation of an autonomous vehicle(AV),which leads to hazards.As for operationcontent-related features,the scenario is similar to AVs’SOTIF research and development.Therefore,scenario generation is a significant topic for SOTIF verification and validation procedure,especially in the simulation testing of AVs.Thus,in this paper,a well-designed scenario architecture is first defined,with comprehensive scenario elements,to present SOTIF trigger conditions.Then,considering complex traffic disturbance as trigger conditions,a novel SOTIF scenario generation method is developed.An indicator,also known as Scenario Potential Risk,is defined as the combination of the safety control intensity and the prior collision probability.This indicator helps identify critical scenarios in the proposed method.In addition,the corresponding vehicle motion models are established for general straight roads,curved roads,and safety assessment areas.As for the traffic participants’motion model,it is designed to construct the key dynamic events.To efficiently search for critical scenarios with the trigger of complex traffic flow,this scenario is encoded as genes and it is regenerated through selection,mutation,and crossover iteration processes,known as the Genetic Algorithm(GA).Experimental results show that the GA-based method could efficiently construct diverse and critical traffic scenarios,contributing to the construction of the SOTIF scenario library.

关键词： SOTIF triggers conditions Scenario generation Genetic algorithm Complex traffic disturbance

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运城冬季细颗粒物化学组成及棕碳吸光特性

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环境化学 2024年第4期43卷 1150-1158页

作者：张伊琳赵正昱谷欣李玉霞陈楚昭唐泽雨茹晓宁李杏茹首都师范大学化学系北京100048 首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 山西省运城生态环境局运城044000

为了更好地探究我国城市地区大气污染问题,2019年10月15—2020年3月1日在山西省运城市采用四通道大气颗粒物采样仪每23 h进行1次细颗粒物(PM_(2.5))样品采集,分析了样品中有机碳(OC)、元素碳(EC)、水溶性有机碳(WSOC)、水溶性离子的浓度... 详细信息

为了更好地探究我国城市地区大气污染问题,2019年10月15—2020年3月1日在山西省运城市采用四通道大气颗粒物采样仪每23 h进行1次细颗粒物(PM_(2.5))样品采集,分析了样品中有机碳(OC)、元素碳(EC)、水溶性有机碳(WSOC)、水溶性离子的浓度,并对比分析了甲醇提取液和水提取液的紫外-可见吸光特性.结果显示,采样期间PM_(2.5)质量浓度变化范围为6.21—325μg·m^(−3),其中有41 d达到《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)》(HJ 633—2012)规定轻度污染及以上的标准,占总天数的64%,说明运城市冬季污染严重.其中,二次无机水溶性离子和有机质为PM_(2.5)的主要组成成分,分别占PM_(2.5)质量浓度的39.6%、29.7%(优良天),38.9%、30.8%(轻-中度污染),40.4%、29.1%(重度污染),38.9%、26.5%(严重污染).NO_(3)^(−)是含量最高的水溶性离子,并且4个时期NO_(3)^(−)/SO_(4)^(2−)的比值分别为2.15、2.11、2.31和1.93,说明机动车尾气排放的NO_(x)是污染的主要来源.对运城市水溶性棕碳(WSBrC)和甲醇溶性棕碳(MSBrC)在365 nm下不同时期Abs、AAE、MAE进行分析,发现所有时期甲醇提取液的有机组分光吸收效率均高于水提取液.对MSBrC与SOC和POC进行线性拟合,结果显示Abs_(365,M)与SOC(r=0.80)和POC(r=0.69)都具有较强相关性,表明其二次光化学反应为BrC主要来源.

关键词：细粒子化学成分棕碳吸光性质来源

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Bta-miR-101对牛睾丸支持细胞增殖、凋亡及分泌的影响

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畜牧兽医学报 2024年第3期55卷 1040-1051页

作者：虎巧燕翟相钦李一丹韩家乐雷初朝党瑞华西北农林科技大学动物科技学院杨凌712100

旨在探究bta-miR-101对牛睾丸支持细胞增殖、凋亡及分泌的影响。本研究采集3日龄(n=3)与13月龄(n=3)健康公牛的睾丸组织,构建安格斯牛组织表达谱,验证bta-miR-101在两个时期的差异表达。利用在线工具(TargetScan、miRTarBase、miRDB及mi... 详细信息

旨在探究bta-miR-101对牛睾丸支持细胞增殖、凋亡及分泌的影响。本研究采集3日龄(n=3)与13月龄(n=3)健康公牛的睾丸组织,构建安格斯牛组织表达谱,验证bta-miR-101在两个时期的差异表达。利用在线工具(TargetScan、miRTarBase、miRDB及miRWalk)预测miR-101的靶基因,并利用KOBAS对其进行GO和KEGG通路富集分析。将miR-101的模拟物与抑制物分别转染至牛睾丸支持细胞中,利用RT-qPCR、Western Blotting以及CCK-8等技术检测细胞增殖、凋亡及分泌相关基因表达量以及细胞增殖系数。通过4种在线软件预测到26个bta-miR-101的共同靶基因,GO和KEGG富集分析发现这些基因主要富集在核质、蛋白质结合、JAK-STAT的受体信号通路上,这些信号通路与细胞分化、细胞周期、细胞凋亡等生物过程有着不同程度的关联。RT-qPCR结果显示,bta-miR-101在牛初生期睾丸组织中的表达量显著高于性成熟时期(P<0.05),与实验室前期测序结果一致。转染miR-101的模拟物与抑制物后,发现相较于对照组,miR-101 mimics可以促进增殖相关基因在mRNA和蛋白水平的表达量,并显著升高支持细胞的增殖系数,同时抑制凋亡基因在mRNA和蛋白水平的表达量(P<0.05);miR-101 inhibitor可以抑制增殖相关基因在mRNA和蛋白水平的表达量,同时促进凋亡基因在mRNA和蛋白水平的表达量(P<0.05)。在细胞分泌方面,miR-101对分泌标志基因GDNF、BMP4的转录有影响,但对雄激素结合蛋白的分泌影响不显著。综上所述,miR-101促进牛睾丸未成熟支持细胞的增殖并抑制其凋亡,对雄激素结合蛋白的分泌无显著影响。

关键词：牛睾丸支持细胞 miR-101 增殖凋亡

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运城市某家具制造厂VOCs排放特征及环境影响分析

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环境化学 2024年第6期43卷 2025-2035页

作者：陈凯涛谷欣蔡敏赵唯丞王伯轩杨皓然陈楚昭茹晓宁刘新罡李杏茹首都师范大学化学系分析测试中心北京100048 首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 山西省运城生态环境局运城044000 北京师范大学环境学院北京100091

为研究汾渭平原运城市家具制造业VOCs排放特征,选取运城市一家具有代表性的家具制造企业作为研究对象,利用气相色谱-质谱/氢火焰离子化检测器(GC-MS/FID),采用外标法定量分析了挥发性有机物(VOCs)浓度排放特征,并估算了其臭氧生成潜势(O... 详细信息

为研究汾渭平原运城市家具制造业VOCs排放特征,选取运城市一家具有代表性的家具制造企业作为研究对象,利用气相色谱-质谱/氢火焰离子化检测器(GC-MS/FID),采用外标法定量分析了挥发性有机物(VOCs)浓度排放特征,并估算了其臭氧生成潜势(OFP)与二次有机气溶胶生成潜势(SOAFP).研究显示,底漆车间、修色车间、面漆车间、木材加工车间、厂房外、排放烟囱A以及排放烟囱B的TVOCs浓度在1.25—14.56 mg·m^(−3),烟囱A和B采用水过滤+活性炭吸附工艺对末端烟气进行处理,该工艺对烟囱A各VOCs组分具有较好的处理效果;该家具制造厂排放的主要VOCs组分为芳香烃、OVOCs和烷烃,占比分别为39.0%—68.0%、13.0%—30.0%和10.0%—28.0%,其中,主要物种为乙苯、间/对二甲苯、乙酸乙酯等;对OFP贡献较大的组分为芳香烃,占比为68.70%—93.28%,其次是OVOCs和烷烃,占比在2.82%—17.09%,对OFP贡献较大的前3种物质分别为间/对二甲苯、邻二甲苯、乙苯;SOAFP的绝对贡献者是芳香烃,占比为93.10%—98.73%,对SOAFP贡献较大的前4种物质分别为间/对二甲苯、邻二甲苯、甲苯、癸烷.因此,运城市该家具制造企业需要加强对芳香烃等活性较高的VOCs组分的监管与控制力度,希望该研究可以为其提供一定的指导意义.

关键词： VOC源谱特征汾渭平原家具制造业臭氧生成潜势(OFP) 二次有机气溶胶生成潜势(SOAFP)

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Genomic analyses reveal distinct genetic architectures and selective pressures in Chinese donkeys

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Journal of Genetics and Genomics 2021年第8期48卷 737-745页

作者： Jiafei Shen Jie Yu Xuelei Da Mei li Gang Wang Ningbo Chen Hong Chen chuzhao Lei Ruihua Dang Key Laboratory of Animal Genetics Breeding and Reproduction of Shaanxi ProvinceCollege of Animal Science and TechnologyNorthwest A&F UniversityYangtingShaanxi 712100China

Donkey(Equus asinus)is an important livestock animal in China because of its draft and medicinal value.After a long period of natural and artificial selection,the variety and phenotype of donkeys have become abundant.We clarified the genetic and demographic characteristics of Chinese domestic donkeys and the selection pressures by analyzing 78 whole genomes from 12 breeds.According to population structure,most Chinese domestic donkeys showed a dominant ancestral type.However,the Chinese donkeys still represented a significant geographical distribution trend.In the selective sweep,gene annotation,functional enrichment,and differential expression analyses between large and small donkey groups,we identified selective signals,including NCAPG and LCORL,which are related to rapid growth and large body size.Our findings elucidate the evolutionary history and formation of different donkey breeds and provide theoretical insights into the genetic mechanism underlying breed characteristics and molecular breeding programs of donkey clades.

关键词： Donkey Whole-genome resequencing NCAPG LCORL

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基于行车安全场理论的预期功能安全场景风险评估

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汽车工程 2022年第11期44卷 1636-1646页

作者：陈浩王红李维汉白先旭陈炯李楚照石琴孙骏合肥工业大学安徽省智慧交通车路协同工程研究中心合肥230009 合肥工业大学汽车与交通工程学院车辆工程系自适应结构与智能系统实验室合肥230009 清华大学车辆与运载学院北京100084 上海蔚来汽车有限公司上海201804 中国汽车工程研究院股份有限公司汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室重庆401122

面向自动驾驶车辆预期功能安全(SOTIF)场景的不同测试标定要求和侧重,本文提出了一种基于行车安全场(DSF)理论的SOTIF场景风险评估方法。首先,利用DSF对场景的各层元素进行风险量化,从而实现风险的集成计算。通过分析SOTIF场景的定义与... 详细信息

面向自动驾驶车辆预期功能安全(SOTIF)场景的不同测试标定要求和侧重,本文提出了一种基于行车安全场(DSF)理论的SOTIF场景风险评估方法。首先,利用DSF对场景的各层元素进行风险量化,从而实现风险的集成计算。通过分析SOTIF场景的定义与架构和DSF模型的参数,证明该模型满足SOTIF场景的风险评估要求。接着将所提方法应用于3类车辆运行场景的划分中,分别是已知安全、已知不安全和未知安全/不安全。为实现场景的划分,将DSF理论中不同的驾驶状态与SOTIF中车辆的运行场景进行匹配。最后,进行了封闭场地和开放道路的测试。一方面将相对驾驶安全系数指标RDSI与碰撞时间TTC指标作对比,验证了RDSI可更准确、敏感地评估行车风险。另一方面,证明了所提方法可有效地实现场景划分。

关键词：预期功能安全场景风险评估行车安全场参数标定

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自动紧急制动系统控制模块的SOTIF量化评价

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汽车工程 2023年第9期45卷 1655-1665页

作者：白先旭左瑜李维汉石琴李楚照赵树廉陈炯合肥工业大学自动驾驶汽车安全技术安徽省重点实验室合肥230009 合肥工业大学安徽省智慧交通车路协同工程研究中心合肥230009 合肥工业大学汽车与交通工程学院车辆工程系自适应结构与智能系统实验室合肥230009 清华大学车辆与运载学院北京100084 中国汽车工程研究院股份有限公司汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室重庆401122 蔚来汽车有限公司合肥230061

建立智能汽车的预期功能安全(SOTIF)评价体系,进行SOTIF设计是实现智能驾驶汽车规模应用的必由之路。为完善自动紧急制动(AEB)系统的SOTIF理论,实现AEB系统的SOTIF设计,本文采用系统理论过程分析(STPA)的方法对AEB系统控制模块进行安全... 详细信息

建立智能汽车的预期功能安全(SOTIF)评价体系,进行SOTIF设计是实现智能驾驶汽车规模应用的必由之路。为完善自动紧急制动(AEB)系统的SOTIF理论,实现AEB系统的SOTIF设计,本文采用系统理论过程分析(STPA)的方法对AEB系统控制模块进行安全分析。根据安全分析的结果提出AEB系统控制模块的SOTIF评价指标,并基于CRITIC法和优劣解距离(TOPSIS)法对提出的评价指标进行综合量化评价。进一步地,使用提出的评价方法对某型智能汽车的AEB系统控制模块进行了基于实车试验的SOTIF评价,评价结果验证了所提出的AEB系统控制模块的SOTIF评价方法的合理性和实用性。最后,对评价结果进行分析,并根据提出的SOTIF评价指标给出AEB系统的SOTIF改进建议。

关键词：预期功能安全自动紧急制动系统 STPA 评价指标量化评价

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An atlas of CNV maps in cattle, goat and sheep

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Science China(life Sciences) 2021年第10期64卷 1747-1764页

作者： Yongzhen Huang Yunjia li Xihong Wang Jiantao Yu Yudong Cai Zhuqing Zheng Ran li Shunjin Zhang Ningbo Chen Hojjat Asadollahpour Nanaei Quratulain Hanif Qiuming Chen Weiwei Fu Chao li Xiukai Cao Guangxian Zhou Shudong liu Sangang He Wenrong li Yulin Chen Hong Chen chuzhao Lei Mingjun liu Yu Jiang College of Animal Science and Technology Northwest A&F UniversityYangling 712100China College of Information Engineering Northwest A&F UniversityYangling 712100China Key Laboratory of Genetics Breeding and Reproduction of Grass feeding livestock Ministry of AgricultureBiotechnology Research InstituteXinjiang Academy of Animal SciencesUrumqi 830026China National Institute for Biotechnology and Genetic Engineering(NIBGE) Faisalabad 577PunjabPakistan Pakistan Institute of Engineering&Applied Sciences(PIEAS) Nilore 45650IslamabadPakistan

Copy number variation(CNV)is the most prevalent type of genetic structural variation that has been recognized as an important source of phenotypic variation in humans,animals and plants.However,the mechanisms underlying the evolution of CNVs and their function in natural or artificial selection remain unknown.Here,we generated CNV region(CNVR)datasets which were diverged or shared among cattle,goat,and sheep,including 886 individuals from 171 diverse populations.Using 9 environmental factors for genome-wide association study(GWAS),we identified a series of candidate CNVRs,including genes relating to immunity,tick resistance,multi-drug resistance,and muscle development.The number of CNVRs shared between species is significantly higher than expected(P<0.00001),and these CNVRs may be more persist than the single nucleotide polymorphisms(SNPs)shared between species.We also identified genomic regions under long-term balancing selection and uncovered the potential diversity of the selected CNVRs close to the important functional genes.This study provides the evidence that balancing selection might be more common in mammals than previously considered,and might play an important role in the daily activities of these ruminant species.

关键词： copy number variation species-shared balancing selection ruminant livestock

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野牦牛及青海地方牦牛品种全线粒体基因组母系遗传多样性、分化及系统发育分析

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畜牧兽医学报 2022年第5期53卷 1420-1430页

作者：李广祯马志杰陈生梅雷初朝李瑞哲谢银禄晁生玉青海大学畜牧兽医科学院西宁810016 青海省高原家畜遗传资源保护与创新利用重点实验室西宁810016 西北农林科技大学动物科技学院杨凌712100 青海省格尔木市畜牧兽医站格尔木816000 青海省海西州农业技术推广服务中心德令哈817099

旨在从分子水平上探究野牦牛及青海地方牦牛品种的母系遗传多样性、群体遗传结构、亲缘关系和遗传背景。本研究在测定青海省4个地方牦牛品种(即青海高原、环湖、雪多和玉树牦牛)22条全线粒体基因组(Mitogenome)序列的基础上,从GenBank... 详细信息

旨在从分子水平上探究野牦牛及青海地方牦牛品种的母系遗传多样性、群体遗传结构、亲缘关系和遗传背景。本研究在测定青海省4个地方牦牛品种(即青海高原、环湖、雪多和玉树牦牛)22条全线粒体基因组(Mitogenome)序列的基础上,从GenBank下载了已公布的野牦牛及上述4个地方牦牛品种的142条相应序列,使用BioEdit 7.2.5、Arlequin 3.11和Network 10.1等软件对共计164条线粒体基因组序列进行综合分析。结果显示:1)根据序列间核苷酸变异共确定了115种单倍型,其中野牦牛和青海地方牦牛品种分别拥有22种和93种单倍型;在野牦牛和青海高原、环湖、雪多、玉树牦牛中分别检测到22、26、18、23、19种特有的单倍型。遗传多样性分析显示,野牦牛单倍型多样度最高(0.9928±0.0144),且高于4个青海地方牦牛品种的单倍型多样度(0.9731±0.0077);4个青海地方牦牛品种单倍型多样度大小依次为:雪多牦牛(0.9885±0.0126)、玉树牦牛(0.9758±0.0187)、青海高原牦牛(0.9730±0.0166)和环湖牦牛(0.9393±0.0278)。2)野牦牛与环湖牦牛之间的固定分化指数值(F_(ST)值)最大(0.0412),分化程度最高,而与玉树牦牛间的F_(ST)值最小(-0.0088),分化程度最低。青海4个地方牦牛品种中,雪多牦牛与青海高原牦牛之间F_(ST)值最大(0.0358),分化程度最高,而雪多牦牛与环湖牦牛间F_(ST)值最小(0.0112),分化程度最低。3)聚类分析显示,4个青海地方牦牛品种各自为1类,存在明显的母系遗传差异。相比而言,环湖牦牛和雪多牦牛聚类较近,青海高原牦牛和玉树牦牛聚类较近,而野牦牛与玉树牦牛聚类关系更近,各品种(群体)间的聚类结果与其分化程度、地理分布一致。4)系统发育分析表明,115种单倍型分布在3个大的母系遗传分支(即Mt-Ⅰ、Mt-Ⅱ和Mt-Ⅲ),其中Mt-Ⅰ支系所占比例为72.17%,由A、B、E和F 4种单倍型组构成;Mt-Ⅱ支系包括C、D和H 3种单倍型组,占26.09%;而Mt-Ⅲ支系只包含G单倍型组,由雪多牦牛和野牦牛所拥有,所占比例为1.74%,提示牦牛有3个母系起源。综上所述,野牦牛和青海4个地方牦牛品种均具有丰富的母系遗传多样性,其多样性水平由高到低依次为野牦牛、雪多牦牛、玉树牦牛、青海高原牦牛和环湖牦牛。青海4个地方牦牛品种间及与野牦牛间的遗传分化程度均较弱,但各自拥有特有的母系遗传信息,存在明显的母系遗传差异。野牦牛和青海家牦牛品种由3个母系支系组成,推测牦牛有3个母系起源。

关键词：牦牛线粒体基因组遗传多样性分化聚类关系系统发育

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基于关键场景的预期功能安全双闭环测试验证方法

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汽车工程 2023年第9期45卷 1583-1607页

作者：吴思宇于文浩邢星宇张玉新李楚照李雪轲古昕昱李云巍马小涵路伟王政郝圳茂王红李骏清华大学车辆与运载学院北京100084 同济大学汽车学院上海201804 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130025 中国汽车工程研究院股份有限公司重庆401122 燕山大学电气工程学院秦皇岛066000 北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京航迹科技有限公司北京100193 新加坡国立大学系统科学学院新加坡119077

预期功能安全作为道路运行安全的重要组成,是智能网联汽车的核心挑战。全面高效的预期功能安全测试验证方法能够有效支撑系统安全开发流程。本文提出一种以关键场景为载体、由封闭验证和开放论证双闭环构建的测试验证框架,并综合论述关... 详细信息

预期功能安全作为道路运行安全的重要组成,是智能网联汽车的核心挑战。全面高效的预期功能安全测试验证方法能够有效支撑系统安全开发流程。本文提出一种以关键场景为载体、由封闭验证和开放论证双闭环构建的测试验证框架,并综合论述关键场景构建技术,进一步建立接受准则的量化方法。最后,本文展望在预期功能安全测试验证领域亟待推进的关键研究。本文旨在为智能网联汽车预期功能安全测试验证的工程实践提供兼具可操作性和理论充分性的参考依据。

关键词：智能网联汽车预期功能安全测试验证关键场景接受准则

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