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智能网联汽车多目标预测优化换道决策方法

同济大学学报（自然科学版） 2024年第7期52卷 1109-1117页

作者：程硕夏新 NAKANO Kimihiko 东京大学生产技术研究所东京153-0041日本加州大学洛杉矶分校土木与环境工程系洛杉矶90095美国

换道决策是智能网联汽车的核心难题之一,其面临着高动态、复杂交通场景下需要综合考虑行驶安全及效率等目标的巨大挑战。提出一种多目标预测优化的换道决策方法,主要包括动力学矩阵建模及多目标预测优化问题解算。基于智能网联汽车的通... 详细信息

换道决策是智能网联汽车的核心难题之一,其面临着高动态、复杂交通场景下需要综合考虑行驶安全及效率等目标的巨大挑战。提出一种多目标预测优化的换道决策方法,主要包括动力学矩阵建模及多目标预测优化问题解算。基于智能网联汽车的通讯大数据信息构建交通流矩阵模型,然后分别设计表征车辆换道安全、行驶效率的动力学模型,通过多目标综合预测优化方法,求解条件约束下预测优化问题从而优化出最优换道决策指令。结果表明,所提出的预测优化换道方法较其他方法提高了智能汽车的行驶安全性和效率。

关键词：智能网联汽车换道决策多目标优化预测优化

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水解乳清蛋白改善牛乳蛋白过敏的功效及机制

中国食品学报 2024年第3期24卷 46-55页

作者：储小军李归浦熊丽娜姜艳喜郑华艳刘东红浙江大学生物系统工程与食品科学学院杭州310058 贝因美(杭州)食品研究院有限公司杭州310053

目的:研究部分水解乳清蛋白(pHWP)联合不同剂量低聚果糖(FOS)和动物双歧杆菌Bb-12(Bb-12)对小鼠牛乳蛋白过敏(CMPA)的改善效果及免疫耐受调节机制。方法:4周龄雌性BALB/c小鼠随机被分成正常对照组、致敏对照组、p HWP和pHWP+FOS+Bb-12... 详细信息

目的:研究部分水解乳清蛋白(pHWP)联合不同剂量低聚果糖(FOS)和动物双歧杆菌Bb-12(Bb-12)对小鼠牛乳蛋白过敏(CMPA)的改善效果及免疫耐受调节机制。方法:4周龄雌性BALB/c小鼠随机被分成正常对照组、致敏对照组、p HWP和pHWP+FOS+Bb-12干预组。试验期间,干预组小鼠每天用含pHWP(15 mg/mL)或pHWP(15 mg/mL)+FOS(0.4/4.0mg/mL)+Bb-12(1×10^(5)/10^(6)CFU/mL)的水溶液替代常规饮用水进行饲喂干预;试验第7,14,21,28,35天,致敏对照组和干预组小鼠采用CMP(20 mg/只)+霍乱毒素(10μg/只)灌胃致敏,正常对照组小鼠灌胃无菌生理盐水;试验第42天,对所有小鼠进行CMP(50 mg/只)灌胃激发,并于激发后1 h内完成过敏症状评分,同时检测血清抗体和组胺含量、脾细胞增殖反应及上清液Th1、Th2和Treg相关细胞因子(INF-γ、IL-4和TGF-β)水平。结果:pHWP+FOS+Bb-12干预组小鼠过敏症状评分(0~1)、血清总IgE(169.4~272.7 ng/mL)、CMP特异性IgE(sIgE)(0.038~0.414 OD)和sIgG1(0.252~0.379 OD)、组胺(19.56~27.35 ng/mL)、脾细胞增殖刺激指数(1.48~1.58)及上清液IL-4(18.48~29.60 pg/mL)均显著低于致敏对照组(P<0.05),而TGF-β(143.1~177.2 pg/mL)、INF-γ(189.5~230.2 pg/mL)和INF-γ/IL-4(6.46~12.71)均显著高于致敏对照组(P<0.05)。相较于p HWP,pHWP+FOS+Bb-12对CMPA的缓解效果更强,且以使用高剂量Bb-12(1×10^(6)CFU/mL)时最为显著,部分指标包括血清总IgE、CMP-sIgE、脾细胞上清液IL-4和INF-γ/IL-4与正常对照组均无显著差异。结论:pHWP联合FOS和Bb-12可通过提高CMP免疫耐受有效改善小鼠CMPA症状,其作用可能与阻断IgE、CMP-sIgE、sIgG1和组胺分泌,抑制脾细胞增殖及上调TGF-β和INF-γ/IL-4相关。

关键词：部分水解乳清蛋白低聚果糖动物双歧杆菌Bb-12 牛乳蛋白过敏免疫耐受免疫调节

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诱发成核对卵巢组织慢速冷冻影响的研究

制冷学报 2024年

作者：叶娜徐强刘晨曦曹裕坤周新丽上海理工大学生物系统热科学研究所

卵巢组织冻存是女性生育力保存的重要方法，慢速冷冻卵巢组织卵泡存活率较低，自体移植效率低。通过诱发成核对卵巢组织降温程序进行优化，分析了成核温度和成核后降温速率对卵巢组织冷冻保存效果的影响。将程序降温仪与超声波诱发成核... 详细信息

卵巢组织冻存是女性生育力保存的重要方法，慢速冷冻卵巢组织卵泡存活率较低，自体移植效率低。通过诱发成核对卵巢组织降温程序进行优化，分析了成核温度和成核后降温速率对卵巢组织冷冻保存效果的影响。将程序降温仪与超声波诱发成核设备结合，实现超声波诱发成核并优化了超声波强度，对复温后的卵巢存活率和组织学形态进行评估。结果表明：引入诱发成核的降温程序对卵巢组织损伤减小，当在-11℃诱发成核，成核后降温速率为1℃/min时，卵泡存活率达88.02%。超声波成核设备可对样品进行无接触式诱发成核，降低了污染风险，提高了成核的成功率，冻存卵巢组织卵泡存活率达88.38%。通过程序的优化以及设备的改进提高了卵巢组织冷冻保存效果，降低了冷冻保存过程中引入污染的风险，为临床上卵巢组织慢速冷冻保存提供了新的方法。

关键词：卵巢组织冷冻保存慢速冷冻超声植冰

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海藻酸钠水凝胶包封卵母细胞结晶性质研究

制冷学报 2024年

作者：林春燕张宇琪周新丽上海理工大学生物系统热科学研究所

基于海藻酸钠水凝胶的微囊化技术可用于优化冷冻和复温程序，降低细胞和组织的冷冻损伤。首先，观察了卵母细胞在不同浓度（体积分数0.5%、1.0%、1.5%、2.0%）海藻酸钠水凝胶中的形态，确定其封装的安全浓度；其次，利用低温显微镜系统... 详细信息

基于海藻酸钠水凝胶的微囊化技术可用于优化冷冻和复温程序，降低细胞和组织的冷冻损伤。首先，观察了卵母细胞在不同浓度（体积分数0.5%、1.0%、1.5%、2.0%）海藻酸钠水凝胶中的形态，确定其封装的安全浓度；其次，利用低温显微镜系统研究了不同浓度（体积分数0.5%、1.0%、1.5%、2.0%）海藻酸钠水凝胶的结晶温度及结晶行为，并对比卵母细胞在基础溶液、保护剂溶液中降/复温时形态和结晶情况；最后，对比溶剂置换型和物理混合型制备的海藻酸钠抗冻水凝胶包封卵母细胞的冻存效果。结果表明：卵母细胞在0.5%和1.0%体积分数的海藻酸钠凝胶中整体形态与体积维持较好；1.0%海藻酸钠组和12.5%DMSO+12.5%EG+0.5mol/L海藻糖的保护剂溶液组中的卵母细胞在降温过程中均未产生胞内冰；相比物理混合型，溶剂置换型组水凝胶中的卵母细胞在降温过程中无胞内冰产生，细胞复温后仍保持正常形态。

关键词：海藻酸钠卵母细胞微囊化结晶温度

基于改进凹点分割的小麦播种籽粒落种分布在线检测方法

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农业机械学报 2024年第7期55卷 75-82页

作者：奚小波赵杰史扬杰瞿济伟甘浩张瑞宏扬州大学机械工程学院扬州2251272.田纳西大学生物系统工程与土壤科学系诺克斯维尔37996

针对播种性能参数人工计算效率低及在线检测软件缺乏等问题,提出了一种基于图像处理的小麦播种时籽粒落种分布在线检测方法,建立了基于连通区域面积和轮廓周长的粘连种子判据,创建了改进凹点分割粘连种子方法,对分割后的种子进行计数与... 详细信息

针对播种性能参数人工计算效率低及在线检测软件缺乏等问题,提出了一种基于图像处理的小麦播种时籽粒落种分布在线检测方法,建立了基于连通区域面积和轮廓周长的粘连种子判据,创建了改进凹点分割粘连种子方法,对分割后的种子进行计数与坐标定位,实现落种均匀度、准确度和离散度的计算检测。搭建了落种分布检测装置并开发了检测软件,试验结果表明:在不同播量、播种行进速度条件下,改进凹点分割算法平均准确率均在95%以上,相比凹点分割算法平均准确率有明显提高,说明该方法对种子颗粒总数识别准确率较高;随着播量增加,种子粘连概率提高,出现假凹点几率增大,算法准确率降低;随着播种行进速度增加,图像中种子变形和失真几率增加,导致部分粘连种子难以分割或错误分割,算法准确率亦降低;播量及播种行进速度对落种均匀度、准确度、离散度的影响不显著,与人工计算测量结果吻合,表明了该落种分布检测方法的可行性。

关键词：小麦播种落种分布改进凹点分割算法粘连种子

基于异质边增强时空图注意力网络的换道轨迹规划

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中国公路学报 2024年

作者：董晴中野公彦杨波季学武刘亚辉清华大学车辆与运载学院东京大学生产技术研究所

轨迹规划仍然是自动驾驶技术大规模应用所面临的关键难题之一。例如，自动驾驶中的换道轨迹规划算法通常被构建为一个针对代价函数的优化过程。然而，为适应多样化的交通场景而手动调整代价函数中的特征权重，是一项极具挑战性的任务。... 详细信息

轨迹规划仍然是自动驾驶技术大规模应用所面临的关键难题之一。例如，自动驾驶中的换道轨迹规划算法通常被构建为一个针对代价函数的优化过程。然而，为适应多样化的交通场景而手动调整代价函数中的特征权重，是一项极具挑战性的任务。针对这一问题，本研究提出了一种基于异质边增强时空图注意力网络（Heterogeneous Edge-enhanced Spatial-Temporal Graph Attention network， HEST-GAT）的新型换道轨迹规划方法。首先，本研究采用逆强化学习技术，从大量专家级换道示范中提取代价函数的特征权重向量，构建了一个专家级换道示范数据集。然后，将交通场景构建为一个异质有向图，其中，交通参与者的位置定义为节点属性，交通参与者间的相对位置作为边属性，交通参与者之间的关联类型则定义为边类型。边的属性和类型组合，形成了边的特征表示。为捕获交通场景中的空间和时间信息，本文采用了HEST-GAT网络进行特征提取，并计算了各场景下代价函数的特征权重。接着，本文构建了一个结合轨迹特征和特征权重的代价函数，并通过优化过程生成最终的换道轨迹规划。为验证本文所提出方法的实用性，在真实驾驶数据集上进行了多轮换道轨迹规划测试和评估，结果显示，与基于时空图卷积网络方法相比，基于HEST-GAT的换道轨迹规划在模拟专家示范轨迹方面的误差显著减少。具体来说，纵向舒适性、纵向效率、横向舒适性和安全性四项关键指标的误差分别降低了5.5%、5.4%、1.4%和6.0%。这些结果证明了本文提出的方法能够生成与人类驾驶行为高度一致的换道轨迹，具有卓越的场景适应能力。

关键词：汽车工程换道轨迹规划逆强化学习图注意力网络代价函数权重

鲍鱼多糖的大孔树脂纯化工艺及其免疫调节活性分析

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食品工业科技 2024年第13期45卷 186-194页

作者：曲航吴奕刘常武杨海龙罗自生戴晨义百珍堂生物科技(浙江)有限公司浙江温州325014 温州大学生命与环境科学学院浙江温州325035 浙江大学生物系统工程与食品科学学院浙江杭州310030

目的:为提高鲍鱼多糖品质,对鲍鱼多糖的大孔树脂纯化工艺进行优化,并对纯化前后多糖的免疫调节活性分析评价。方法:以多糖保留率、蛋白质脱除率和色素脱除率的加权综合得分为指标,考察6种不同型号的大孔树脂对鲍鱼多糖的纯化效果,利用... 详细信息

目的:为提高鲍鱼多糖品质,对鲍鱼多糖的大孔树脂纯化工艺进行优化,并对纯化前后多糖的免疫调节活性分析评价。方法:以多糖保留率、蛋白质脱除率和色素脱除率的加权综合得分为指标,考察6种不同型号的大孔树脂对鲍鱼多糖的纯化效果,利用单因素实验和响应面分析法优化大孔树脂的纯化工艺条件,并通过体外细胞实验对纯化前后鲍鱼多糖的免疫调节活性进行研究。结果:HPD100的加权综合得分最高,对鲍鱼多糖的纯化效果最佳;HPD100纯化多糖的最佳工艺参数为多糖与树脂质量比1:42、吸附时间3.10 h,吸附温度35℃,在此条件下多糖保留率为97.58%±1.58%,蛋白质脱除率为30.20%±0.66%,色素脱除率为45.78%±1.01%,加权综合平均得分61.83%;体外细胞实验结果表明,纯化后鲍鱼多糖的免疫调节活性显著增强,RAW264.7巨噬细胞的增殖活力提高,NO、TNF-α和IL-6细胞因子分泌水平大幅增加。结论:本研究获得鲍鱼多糖的最佳大孔树脂纯化工艺条件,纯化后鲍鱼多糖的生物活性显著增强,可为高活性鲍鱼多糖的制备提供理论依据。

关键词：鲍鱼多糖纯化大孔树脂免疫调节活性

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马铃薯复合蛋白挤压制备植物基肉干的质构及成型性研究

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食品与发酵工业 2024年

作者：张夏寅朱婧婧徐恩波朱艳云陈健初浙江大学生物系统工程与食品科学学院浙江大学中原研究院

为保障老年人的健康需求，营养易食的产品亟待开发。通过双螺杆挤压技术制备植物基肉干，在不同种类植物蛋白筛选的基础上，结合马铃薯蛋白挤压后硬度、咀嚼性较小等特点，旨在设计加工易咀嚼和吞咽的植物基肉干产品。单一马铃薯蛋白挤... 详细信息

为保障老年人的健康需求，营养易食的产品亟待开发。通过双螺杆挤压技术制备植物基肉干，在不同种类植物蛋白筛选的基础上，结合马铃薯蛋白挤压后硬度、咀嚼性较小等特点，旨在设计加工易咀嚼和吞咽的植物基肉干产品。单一马铃薯蛋白挤压产品成型性较差，因而采用单纯形格子点集混料设计方法，复合豌豆蛋白、绿豆蛋白和燕麦蛋白等植物蛋白，并基于因子分析原理对复合蛋白挤压肉干产品的色泽、质构、水分、感官等特性进行综合评价。当各蛋白原料质量比例为马铃薯蛋白 : 绿豆蛋白 : 燕麦蛋白 = 0.55 : 0.21 : 0.24时，挤压肉干产品的综合评分达到最优。此时复合蛋白挤压制备的植物基肉干具备类似肉干的口感，而低纤维化的质构利于咀嚼吞咽困难人群食用。

关键词：马铃薯蛋白复合蛋白挤压组织化咀嚼性

结合改进Weibull时间函数的开采沉陷动态预测模型

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岩土力学 2024年第6期45卷 1824-1834页

作者：张琰君阎跃观龙思放朱元昊戴华阳孔嘉嫄中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 浙江大学生物系统工程与食品科学学院浙江杭州310058

煤炭开采引起的地表沉陷是一个多维动态变化过程,动态预测可以获取采空区上方任意位置、时刻的形变大小,对保护地面基础设施和人民生命安全具有重要意义。为实现地表沉陷的动态预测,针对Weibull时间函数模型结构复杂、参数较多等不足,... 详细信息

煤炭开采引起的地表沉陷是一个多维动态变化过程,动态预测可以获取采空区上方任意位置、时刻的形变大小,对保护地面基础设施和人民生命安全具有重要意义。为实现地表沉陷的动态预测,针对Weibull时间函数模型结构复杂、参数较多等不足,基于开采沉陷相关理论,建立了仅含一个模型参数,且可以准确描述地表点下沉量、下沉速度、下沉加速度的改进Weibull时间函数模型。在此基础上,结合已有的地表沉陷盆地模型,建立了一种新的开采沉陷动态预测模型,详细阐述了模型参数的确定方法及其对沉陷盆地形态的影响,并结合某矿313工作面和3214工作面实测数据验证了模型的预测精度和适用性。结果表明:改进的Weibull时间函数模型最大均方根误差为52 mm,最大相对误差为2.1%,较改进前分别提高了60.3%和64.4%;开采沉陷动态预测模型预测的下沉曲线形态和实测下沉曲线形态一致,最大均方根误差为17 mm,最大相对误差为1.76%,表明该模型可以预测地表沉陷过程,具有较好的适用性和可靠性。该研究结果可为矿区地表沉陷动态预测提供参考。

关键词： Weibull时间函数开采沉陷沉陷盆地动态预测

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