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城市场景自动驾驶决策算法的在线安全验证模型

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城市场景自动驾驶决策算法的在线安全验证模型

作者：刘湘吉林大学

学位级别：硕士

安全是自动驾驶汽车实现量产的关键,同时也是汽车研发过程中最复杂、最急需解决的难点。针对故障性风险的功能安全已无法满足高度复杂系统的要求,系统功能局限性引起的安全风险愈发受到重视。完整的自动驾驶系统主要分为环境感知、决策... 详细信息

安全是自动驾驶汽车实现量产的关键,同时也是汽车研发过程中最复杂、最急需解决的难点。针对故障性风险的功能安全已无法满足高度复杂系统的要求,系统功能局限性引起的安全风险愈发受到重视。完整的自动驾驶系统主要分为环境感知、决策规划和运动控制三部分。其中,决策规划基于安全性、舒适性等众多因素选择合适的驾驶行为,并生成可行驶轨迹。设计并验证安全高效的决策算法是自动驾驶系统开发的关键。目前,自动驾驶决策算法安全性的测试与评估方法主要包括模拟仿真测试、封闭场地测试、实际道路测试与审核评估。模拟仿真测试与现实状况存在差异;封闭场地测试难以穷举出所有危险场景;实际道路测试周期较长,难以满足开发周期的要求;审核评估的系统工程方法具有局限性。为解决上述问题,行业趋向于采用形式化的验证方法,基于驾驶常识建立精确的数学公式,从而形成可追溯、可验证的模型,用于指导车辆做出更安全的驾驶行为。本文对车辆行驶的合法性与合理性规则进行形式化建模,并提出相应的约束,设计了自动驾驶决策算法的在线安全验证模型,用于评价并保证典型城市场景下驾驶行为的合法性与合理性。合法性意味着汽车能够严格遵守城市交通规则,合理性意味着汽车能够避障,不主动造成交通事故。该在线安全验证模型作为与主决策系统并行的安全层,能够实时检验驾驶行为是否符合城市安全行驶要求,并在关键情况下提供制动或转向等响应措施。首先进行了城市场景世界模型的构建,用于提取安全验证阶段所需的感知与地图信息,作为后续安全评估和安全响应的依据。城市场景世界模型包括基础场景模型与参数优化模型。基础场景模型的构建包括道路模型、交通信号模型、自车模型以及交通参与者模型。参数优化模型将天气、光照、车速等因素作为输入,驾驶条件作为输出,分别利用典型分类算法(决策树、支持向量机、集成算法)和神经网络共轭梯度逆向传播算法进行模型训练,以提高在线安全验证的鲁棒性。然后进行了在线安全验证原理的定义,在线安全验证包括决策算法的开环安全评估和针对危险态势的安全响应两个模块。安全评估内容分为驾驶行为的合法性与合理性两方面:首先对交通信号规则、车道行驶规则、行车速度规则、交叉口行驶规则、灯光使用规则等合法性驾驶规则,以及主动避障规则、路权享有规则等合理性驾驶规则进行形式化,进而基于规则进行安全评估。安全响应针对违背合法性与合理性的危险态势,提出了相应的响应措施,并通过响应仲裁确定最终的控制指令。最后利用Simulink&Pre Scan联合完成仿真验证,并基于哈弗H7平台完成实车验证。其中,仿真验证包括两部分:第一部分是从国家车辆事故深度调查体系中选取真实事故案例,通过案例复现检验在线安全验证模型的有效性。第二部分根据公开地图信息搭建连续的真实场景,观察不同决策算法在安全验证模型监督下的表现。实车验证对中国新车评价规程中紧急制动系统的车-车测试场景进行了复现,通过对比实验检验在线安全模型的有效性。实验结果表明,在线安全验证模型在大部分情况下表现良好,能够有效提高车辆驾驶行为的合法性与合理性。

关键词：自动驾驶决策算法在线验证测试与评价功能安全

电网安全稳定控制系统策略在线验证方法与实现

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电网安全稳定控制系统策略在线验证方法与实现

作者：杨智琰湖南科技大学

学位级别：硕士

安全稳定控制系统作为当今电网的第二道防线,是保证电网稳定运行的重要手段,其控制策略为影响自身运行可靠性的关键因素之一,若稳控系统因控制策略的错误导致不能正确动作,将会对实际运行中的电网带来灾难性的后果。因此,验证故障发生... 详细信息

安全稳定控制系统作为当今电网的第二道防线,是保证电网稳定运行的重要手段,其控制策略为影响自身运行可靠性的关键因素之一,若稳控系统因控制策略的错误导致不能正确动作,将会对实际运行中的电网带来灾难性的后果。因此,验证故障发生时稳控系统产生动作的控制策略正确性十分重要。由于跨区域实际现场验证存在相对的困难性,且使用非在线数据进行验证的精确度以及有效性不能反映与实际电网的相适应性,因此,发展“在线验证”作为稳控系统控制策略的验证方法势在必行,但因目前在线验证手段未能很好的解决,因此是电力工业的一个难点性问题。针对解决“在线验证”的问题,本文的主要研究内容如下:(1)总结了实际电网运行的稳控系统特点,分析了稳控系统在线验证所存在的关键技术性问题,针对问题提出了一种基于安全稳定控制系统在线验证的方法,该方法通过使用在线数据代替实际电网、电磁暂态离线仿真代替实时仿真、离线仿真结果同步回放、稳控系统动作序列搜索、电磁暂态离线仿真迭代的“离线仿真,实时回放,在线验证”的方式对稳控系统控制策略进行闭环验证。创新采用以非实时仿真迭代替换实时闭环仿真的思路,并根据此方法对验证装置架构与验证流程进行设计。(2)基于上述方法研制验证装置,主要包括:验证装置信号及硬件设计研制;待测设备所需的信号量类型梳理;接口单元的软硬件开发与实现;核心验证单元中实时操作系统与硬件的选型以及回放软件的设计开发。(3)以线路保护装置代替稳控系统设备对上述方法和装置进行实现,结合ADPSS电力系统全数字仿真装置的电磁暂态离线仿真,验证了本文所提方法的有效性和装置功能的正确性。结果表明:通过以上工作能够准确实现所提出的对于稳控系统控制策略的在线验证方法,且所研制的验证装置可针对该方法进行有效的测试,从而提高了安全稳定控制系统稳定运行的可靠性,对大电网的安全稳定运行具有重要意义。

关键词：安全稳定控制系统电磁暂态仿真控制策略在线验证验证装置

基于马尔可夫模型的多agent自适应在线验证

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计算机应用研究 2021年第5期38卷 1477-1481页

作者：叶幸瑜刘玮王宁甘陈峰武汉工程大学计算机科学与工程学院武汉430205 武汉工程大学湖北省智能机器人重点实验室武汉430205

用于领域中业务关键型的自适应系统(self-adaptive system,SAS)需要遵从严格的质量要求,在多agent自适应系统运行过程中需要根据动态环境与需求实现自适应调整。针对上述问题,提出了一种基于马尔可夫的多agent自适应在线验证方法。首先... 详细信息

用于领域中业务关键型的自适应系统(self-adaptive system,SAS)需要遵从严格的质量要求,在多agent自适应系统运行过程中需要根据动态环境与需求实现自适应调整。针对上述问题,提出了一种基于马尔可夫的多agent自适应在线验证方法。首先将多agent系统中环境影响因素转换为概率形式,然后将系统形式化为马尔可夫模型,最后通过模型检查的方式进行在线验证,使系统通过验证结果对自身进行调控。通过现实的智能无人停车场案例进行了实验,论述了方法的使用流程以及验证效果。实验结果表明,该方法适用于具有多agent的自适应系统,并能够在系统出现故障情况下及时进行调控,相比原始系统的稳定性有了较大的改善。

关键词：自适应系统多代理动态环境在线验证

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基于区块链技术的产品真伪在线验证研究

基于区块链技术的产品真伪在线验证研究

作者：陈亚军河南工业大学

学位级别：硕士

近年来,假冒伪劣产品屡禁不止,充斥在各个行业和领域。基于此情形,消费者对产品真伪的验证显得极为重要。传统的验证手段是由用户通过商家提供的在线验证接口辨别产品的真伪。但,此验证模式中心节点权利过大。若验证系统中服务器沦陷,... 详细信息

近年来,假冒伪劣产品屡禁不止,充斥在各个行业和领域。基于此情形,消费者对产品真伪的验证显得极为重要。传统的验证手段是由用户通过商家提供的在线验证接口辨别产品的真伪。但,此验证模式中心节点权利过大。若验证系统中服务器沦陷,以往的交易历史可被轻易涂改,难以保证正规商家的利益和广大消费者的权益。为了人们更安全的通过虚拟环境辨别产品真伪,满足对新鲜事物求知若渴的需求。引入区块链验证系统,其账本历史交易信息由参与网络的各个节点共同维护,可达到去中心化的效果。区块链可为历史的每个区块加上时间戳特性,配之以密码学知识,使得历史交易信息难于被修改。本文主要从区块链技术的角度出发,将区块链技术应用于产品的真伪在线验证过程。利用区块链历史账本不易被修改的特性,防止产品真伪验证信息破坏。主要研究内容和工作如下:（1）本文设计了基于区块链技术的产品真伪在线验证系统（Online Verification System for Product Authenticity,OVSPA）,分析了产品的生产、监管、运输及销售业务流程,设计了一套既符合传统业务模式且适用于区块链技术的产品业务处理流程,从而实现各环节产品业务信息的上链存储,保证产品信息的不可更改性。（2）本文在系统设计工作的基础上,将Hyperledger Fabric作为区块链网络平台,对基于区块链技术的产品真伪在线验证系统进行了具体实现,通过系统设计的可视化接口调用搭载于区块链之上的智能合约,对系统进行了功能性测试,验证了基于区块链技术的产品真伪在线验证的可行性。

关键词：区块链产品真伪真伪验证在线验证

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电磁流量计和超声流量计在线验证

自动化仪表 2007年第4期28卷 1-4页

作者：蔡武昌中国仪器仪表行业协会流量仪表专业委员会上海200233

流量仪表在有些使用场所不能离线校准定期检定,如大型输水管不允许停役,为探知现场使用条件下流量测量系统的准确性,必须在现场实施在线校准、比对或验证等三个不同层次的运作。简要回顾了当前实行的这些在线校准和在线比对,着重阐述了... 详细信息

流量仪表在有些使用场所不能离线校准定期检定,如大型输水管不允许停役,为探知现场使用条件下流量测量系统的准确性,必须在现场实施在线校准、比对或验证等三个不同层次的运作。简要回顾了当前实行的这些在线校准和在线比对,着重阐述了电磁流量计和超声流量计所采用的评估验证流量仪表运行状况的方法。

关键词：流量测量在线校准在线验证电磁流量计超声流量计

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煤化工标准制修订数据处理系统开发与应用

中国标准化 2022年第8期 50-54页

作者：李财虎郑战峰赵双宏冯莉莉国家煤化工产业计量测试中心国家煤及煤化工产品质量监督检验中心(宁夏) 宁夏计量质量检验检测研究院

根据国家能源战略、煤化工标准化和智能化发展等政策要求,结合煤化工行业标准制修订技术化、市场化发展趋势,针对煤化工标准制修订过程中数据处理复杂且无法评审等问题,本文利用“互联网+智能化”数据处理技术开发了一套用于煤化工标准... 详细信息

根据国家能源战略、煤化工标准化和智能化发展等政策要求,结合煤化工行业标准制修订技术化、市场化发展趋势,针对煤化工标准制修订过程中数据处理复杂且无法评审等问题,本文利用“互联网+智能化”数据处理技术开发了一套用于煤化工标准制修订过程中数据智能化处理系统。结果显示,该系统能够对煤化工标准制修订过程中数据进行智能化统计处理,为煤化工标准制修订过程中数据处理环节提供便捷。

关键词：煤化工标准制修订数据处理在线验证溯源评审

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一种高效的无线传输层安全握手协议

计算机工程 2011年第16期37卷 123-125页

作者：谌双双陈泽茂王浩海军工程大学电子工程学院武汉430033

现有的无线传输层安全(WTLS)握手协议通信量大,且不能对服务器证书的有效性进行在线验证。针对上述问题,提出一种改进的WTLS协议。在无线通信客户端预存服务器证书,握手过程中以证书的唯一标识检索证书,以降低握手协议的通信载荷。引入... 详细信息

现有的无线传输层安全(WTLS)握手协议通信量大,且不能对服务器证书的有效性进行在线验证。针对上述问题,提出一种改进的WTLS协议。在无线通信客户端预存服务器证书,握手过程中以证书的唯一标识检索证书,以降低握手协议的通信载荷。引入可信证书验证代理负责服务器证书的在线验证,并生成证书状态凭据。客户端通过验证该凭据的真实性,实现对服务器证书有效性的在线验证,从而提高协议的安全性。

关键词：无线传输层安全握手协议可信证书验证代理身份认证无线网络在线验证

重卡轮毂轴承总成轴肩及内径尺寸检测机控制系统设计

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现代制造工程 2020年第5期 133-139页

作者：王国辉雷良育荆家宝胡峰孙崇昆刘国辉浙江农林大学工程学院临安311300 浙江兆丰机电股份有限公司杭州311232

针对目前国内重型卡车(简称重卡)轮毂轴承总成检测设备尚未成熟,人工检测精度不高、效率低下等问题,详细阐述了重卡轮毂轴承总成轴肩及内径尺寸检测机的主要结构、关键检测位置等重要组成部分,并从主要检测工艺流程出发,设计了一款适合... 详细信息

针对目前国内重型卡车(简称重卡)轮毂轴承总成检测设备尚未成熟,人工检测精度不高、效率低下等问题,详细阐述了重卡轮毂轴承总成轴肩及内径尺寸检测机的主要结构、关键检测位置等重要组成部分,并从主要检测工艺流程出发,设计了一款适合该检测机的控制系统,重点设计了该控制系统的硬件、软件部分,并对控制系统的关键部分进行布线组装;应用该检测机进行在线自动检测。从调试检测结果发现,该控制系统运行稳定,能够准确根据设置的标准参数检测到重卡轮毂轴承总成轴肩宽度及轴承安装孔内径尺寸,并且判断工件尺寸是否合格,验证了该控制系统设计的可行性。该检测机目前已在企业的智能装配线中使用,基本满足企业自动化生产要求。

关键词：重卡轮毂轴承总成检测机控制系统设计在线验证

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基于ETC的停车场收费系统设计与实现

基于ETC的停车场收费系统设计与实现

作者：刘鹏杰华北水利水电大学

学位级别：硕士

随着我国经济的迅猛发展以及城市化进程的不断推进,全国机动车保有量迅速增长。汽车给人们带来交通快捷方便的同时,停车难问题也日益凸显,已经成为制约城市生活秩序健康稳定发展的重要因素之一。而国内大多停车场系统封闭、技术落后、... 详细信息

随着我国经济的迅猛发展以及城市化进程的不断推进,全国机动车保有量迅速增长。汽车给人们带来交通快捷方便的同时,停车难问题也日益凸显,已经成为制约城市生活秩序健康稳定发展的重要因素之一。而国内大多停车场系统封闭、技术落后、人为干涉因素较多,且不互连互通,其管理智能化水平低,运营模式存在诸多安全问题等。停车场收费管理急需引入先进的技术,提高通行效率、实现数据共享等功能。本文根据停车场业务发展需要,结合电子不停车收费(Electronic Toll Collection,简称ETC)技术,研究设计一套基于ETC的停车场收费系统。本系统主要分为四个模块:ETC停车场站点系统、停车场运营服务平台、省中心清分结算平台和在线消费密钥服务平台。ETC停车场站点系统采用ETC车道相关技术,主要负责采集出入停车场的车辆信息和车辆管制工作;停车场运营服务平台主要负责与省中心之间、与停车场之间的清分结算业务;省中心清分结算平台主要负责在本省的停车场消费清分结算工作,以及配合部路网中心完成跨省消费清分结算工作;在线消费密钥服务平台负责完成停车场在线交易消费密钥的验证工作。通过以上各个模块之间相互配合,本系统实现停车场电子不停车收费和数据共享等功能。同时采用国产密钥SM4加解密停车场数据,确保数据安全性;采用在线验证交易的方式,大大减少了争议交易的数量。本系统经过大量测试后,运行稳定,功能满足业务需要,具备部署在生产环境中的条件,特别适用于大中型停车场。

关键词：停车场 ETC 收费系统国产密钥在线验证