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面向自动驾驶的公交车辆进出港湾式停靠站安全轨迹模型

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应用基础与工程科学学报 2024年第3期32卷 666-684页

作者：张文会张攀伊静东北林业大学土木与交通学院黑龙江哈尔滨150040

为研究公交车辆安全平稳进出港湾式停靠站的轨迹,提出适用于自动驾驶场景的进出站安全轨迹规划方法.基于阿克曼转向原理,构建车身4个顶点运动轨迹方程,针对站内无车和有车两种工况,建立避障约束、运动学约束及起终点位姿约束,选择五次... 详细信息

为研究公交车辆安全平稳进出港湾式停靠站的轨迹,提出适用于自动驾驶场景的进出站安全轨迹规划方法.基于阿克曼转向原理,构建车身4个顶点运动轨迹方程,针对站内无车和有车两种工况,建立避障约束、运动学约束及起终点位姿约束,选择五次多项式曲线作为公交车辆进出港湾式停靠站安全轨迹模型,采用线性规划和遗传算法标定模型参数,采用数值模拟得到车辆安全进出站轨迹,并利用实车道路实验验证模型的可行性.研究结果表明:五次多项式曲线适用于公交车辆进出港湾式停靠站安全轨迹,规划轨迹与实际运行轨迹平均绝对百分比误差(MAPE)不超过10%,提出的轨迹规划方法可为自动驾驶公交车辆安全可靠运行提供一定的理论依据.

关键词：交通工程公交车辆安全轨迹港湾式停靠站自动驾驶五次多项式遗传算法

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过碳酸盐高级氧化技术在水处理中的研究进展

精细化工 2024年第2期41卷 277-291页

作者：肖鹏飞路晓岩王凯丁慧文张国盛东北林业大学林学院黑龙江哈尔滨150040

近年来,活化过碳酸盐高级氧化技术具有低成本、安全、稳定等特点,已广泛用于处理水中的各类有机污染物,有望成为一种新兴的环境友好型水处理技术。该文介绍了活化过碳酸盐降解有机污染物的机理;系统综述了均相活化、非均相活化、物理活... 详细信息

近年来,活化过碳酸盐高级氧化技术具有低成本、安全、稳定等特点,已广泛用于处理水中的各类有机污染物,有望成为一种新兴的环境友好型水处理技术。该文介绍了活化过碳酸盐降解有机污染物的机理;系统综述了均相活化、非均相活化、物理活化、其他活化过碳酸盐的活化方法与活化反应机理;总结了过碳酸盐高级氧化法在水处理中的应用,重点阐述了过碳酸盐高级氧化法在去除水中的有机污染物、膜污染控制、污泥脱水、污泥厌氧消化等方面的应用研究现状;最后,指出目前水处理研究领域活化过碳酸盐高级氧化技术存在的问题,并对未来的重点研究方向进行了展望。

关键词：活化过碳酸盐高级氧化技术机理水处理氧化降解自由基

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柳蒿芽多糖的制备及抗氧化活性研究

中国食品学报 2024年第4期24卷 235-246页

作者：季子琦刘荣樊梓鸾东北林业大学哈尔滨150040

目的:从柳蒿芽中分离、纯化多糖,对其抗氧化活性进行研究。方法:采用响应面法优化超声波辅助酶法提取柳蒿芽多糖的工艺条件。结果:最佳提取工艺为:超声功率300 W,料液比1∶30 g/mL,超声时间46 min,纤维素酶添加量2.0%,果胶酶添加量3.0%... 详细信息

目的:从柳蒿芽中分离、纯化多糖,对其抗氧化活性进行研究。方法:采用响应面法优化超声波辅助酶法提取柳蒿芽多糖的工艺条件。结果:最佳提取工艺为:超声功率300 W,料液比1∶30 g/mL,超声时间46 min,纤维素酶添加量2.0%,果胶酶添加量3.0%,此条件下多糖得率为7.67%。采用DEAE-52层析柱分离、纯化共得到6个多糖组分。对AIP-2和AIP-3两个组分进行抗氧化活性的研究表明,不同质量浓度AIP-2和AIP-3处理对H_(2)O_(2)诱导的HepG2细胞氧化损伤均有较强的浓度依赖性保护作用。与模型组相比,高质量浓度AIP-2和AIP-3(50μg/mL)处理使细胞存活率提高了54.35%和60.26%,SOD活力提高了35.86%和38.98%,CAT活力提高了173.02%和205.42%,GSH-PX活力提高了50.24%和50.78%,MDA含量降低了46.13%和53.87%。结论:柳蒿芽多糖具有良好的抗氧化活性。

关键词：柳蒿芽多糖超声波辅助酶法提取分离、纯化 HepG2细胞抗氧化

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微环境波动对冰温气调贮藏蓝莓品质的影响

中国食品学报 2024年第1期24卷 220-231页

作者：李洋唐蓉蓉李庆鹏冯鑫东北林业大学哈尔滨150040

为探究冰温气调状态下微环境波动(即温度波动、气体环境波动、温度气调双波动)后蓝莓品质的变化规律,以“蓝丰”蓝莓为试材,预冷处理后分别放入不同的冰温(-2℃和-1℃)气调(CO_(2):10%~14%;O_(2):6%~9%)环境贮藏7 d,分析蓝莓果实的最佳... 详细信息

为探究冰温气调状态下微环境波动(即温度波动、气体环境波动、温度气调双波动)后蓝莓品质的变化规律,以“蓝丰”蓝莓为试材,预冷处理后分别放入不同的冰温(-2℃和-1℃)气调(CO_(2):10%~14%;O_(2):6%~9%)环境贮藏7 d,分析蓝莓果实的最佳贮藏环境状态。在此基础上,设计3组微环境波动试验,即温度波动、气调波动、温度和气调双波动,分别波动1~6 d,每次波动结束后采取相应措施进行贮藏,测定1~7 d各试验组蓝莓果实的硬度、内聚性、可滴定酸含量、花青素含量、丙二醛含量。结果表明,试验组的保鲜效果更好。微环境波动试验中,蓝莓的最佳贮藏时间1 d。“蓝丰”蓝莓果实的最佳冰温气调环境为-1℃(CO_(2):10%~12%;O_(2):6%~9%),蓝莓果实品质与波动时长呈负相关,采用降温/降氧/双降手段虽有一定效果,但不能使蓝莓果实品质恢复至冰温气调组的最佳状态。

关键词：冰温气调微环境波动响应面分析蓝莓贮藏

外源赤霉素和褪黑素对三种胁迫下白三叶种子萌发、幼苗生长及生理的影响

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草地学报 2024年第3期32卷 781-792页

作者：陈红许凌欣王梦琦陈祥伟王恩姮严俊鑫东北林业大学园林学院黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学林学院黑龙江哈尔滨150040

为探究外源赤霉素(GA)和褪黑素(MT)对盐、碱和干旱胁迫下白三叶(Trifolium repens)种子萌发、幼苗生长及抗氧化酶的影响,本试验以白三叶‘瑞文德’为试验材料,设置不同浓度(5,10,20,50 mg·L^(-1))GA和(1,2,5,12 mg·L^(-1))MT的处理,... 详细信息

为探究外源赤霉素(GA)和褪黑素(MT)对盐、碱和干旱胁迫下白三叶(Trifolium repens)种子萌发、幼苗生长及抗氧化酶的影响,本试验以白三叶‘瑞文德’为试验材料,设置不同浓度(5,10,20,50 mg·L^(-1))GA和(1,2,5,12 mg·L^(-1))MT的处理,测定了3种胁迫下种子萌发、幼苗生长及生理指标。GA和MT可有效缓解盐、碱和干旱胁迫对白三叶种子萌发及幼苗生长的抑制作用,且随着外源物质浓度的升高,各指标呈先升后降的趋势。其中,20 mg·L^(-1)GA显著促进了盐胁迫下白三叶的种子萌发;5 mg·L^(-1)MT显著增加了干旱胁迫下白三叶的胚根长和鲜重;20 mg·L^(-1)GA显著提高了碱胁迫下白三叶的SOD、POD和CAT活性。通过隶属函数分析得出20 mg·L^(-1)GA浸种缓解盐和碱胁迫效果最佳,5 mg·L^(-1)MT浸种缓解干旱胁迫效果最佳。因此,在盐、碱和干旱胁迫条件下,使用20 mg·L^(-1)GA或5 mg·L^(-1)MT浸种能够显著促进白三叶种子萌发和幼苗生长。

关键词：白三叶外源物质胁迫种子萌发幼苗生长抗氧化酶活性

拉曼光谱结合WGANGP-ResNet算法鉴别病原菌种类

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光谱学与光谱分析 2024年第2期44卷 542-547页

作者：孟星志刘亚秋刘丽娜东北林业大学信息与计算机工程学院黑龙江哈尔滨150040

快速准确识别病原菌在防止传染病的传播、帮助对抗抗菌素耐药性和改善病人预后方面起着关键作用。拉曼光谱结合机器学习算法能够简单快捷地对病原菌进行无标记检测。然而,病原菌种类和表型繁多,并且深度学习需要依赖大量样本训练,而收... 详细信息

快速准确识别病原菌在防止传染病的传播、帮助对抗抗菌素耐药性和改善病人预后方面起着关键作用。拉曼光谱结合机器学习算法能够简单快捷地对病原菌进行无标记检测。然而,病原菌种类和表型繁多,并且深度学习需要依赖大量样本训练,而收集大批量病原菌拉曼光谱劳神费力,且易受荧光等因素影响。针对上述问题,提出一种基于WGAN-GP数据增强方法和ResNet结合的病原菌拉曼光谱检测模型。采用五种常见眼科病原菌的拉曼光谱。将采集到的原始数据归一化作为ResNet和传统卷积神经网络(1D-CNN)的输入,将经过SG滤波、airPLS基线校正、PCA降维等预处理后的数据作为K近邻(KNN)的输入,对比分析发现ResNet模型效果最优,其分类精度可达96%;搭建Wasserstein生成式对抗网络加梯度惩罚模型(WGAN-GP),生成大量与真实数据相似的高分辨率光谱数据。同时与偏移法、深度卷积生成式对抗神经网络(DCGAN)2种数据增强方法进行比对,证明WGAN-GP的可靠性;为验证生成数据可以丰富数据多样性,进而提高分类精度,将扩充后的数据集重新放入ResNet进行训练,最终WGAN-GP结合ResNet的分类准确率提高到99.3%。结果表明:基于ResNet的分类模型无需复杂数据预处理,在开发效率和分类精度上均有提高;改进的WGAN-GP模型适用于拉曼光谱数据增强,解决了传统数据增强方法生成光谱的有效性与类别准确性不匹配的问题,相比于GAN提高了训练过程的速度和稳定性;利用表面增强拉曼光谱技术(SERS)结合WGANGP-ResNet模型对病原菌拉曼光谱分类,减少了对大量训练数据的需求,有利于快速学习和分析低信噪比的拉曼光谱,并将光谱采集时间缩减到1/10。在临床快速、免培养鉴别病原菌方面具有重要研究意义与应用价值。

关键词： WGAN-GP 拉曼光谱病原菌鉴别一维残差网络卷积神经网络

基于CNN-GRU-AE的蓝莓货架期预测模型研究

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食品科学 2024年第13期45卷 229-238页

作者：张润泽冯国红付晟宏王宏恩高珊朱玉杰刘中深东北林业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学土木与交通学院黑龙江哈尔滨150040 黑龙江农业工程职业学院生物制药学院黑龙江哈尔滨150025

为探究贮藏于不同温度条件下蓝莓的品质变化及货架期,以‘自由’蓝莓为研究对象,测定其在0、4、25℃条件下的颜色参数、质量损失率、腐败率、质地参数等共计21个品质指标。通过5种具有自带特征选择功能的机器学习算法,筛选出7个影响货... 详细信息

为探究贮藏于不同温度条件下蓝莓的品质变化及货架期,以‘自由’蓝莓为研究对象,测定其在0、4、25℃条件下的颜色参数、质量损失率、腐败率、质地参数等共计21个品质指标。通过5种具有自带特征选择功能的机器学习算法,筛选出7个影响货架期的关键特征作为模型的输入变量,构建基于注意力(attention,AE)机制的卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)和门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)的蓝莓货架期预测模型。结果表明,与原始GRU相比,CNN-GRU-AE模型的平均绝对误差、均方误差和平均绝对百分比误差分别降低了75.83%、91.46%、61.58%,决定系数增加了2.25%。说明添加注意力机制并与CNN结合后的GRU模型显著提高了货架期的预测精度。本研究可为蓝莓在不同贮藏温度条件下的货架期制定提供理论支持,并为剩余货架期的预测提供技术帮助。

关键词：蓝莓货架期预测卷积神经网络门控循环单元注意力机制

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中国农业净碳汇时空分异与影响因素演进分析

中国环境科学 2024年第2期44卷 1158-1170页

作者：贯君张少鹏任月盛春光东北林业大学经济管理学院黑龙江哈尔滨150040

在测算和分析2002~2021年中国省域农业净碳汇的时空格局变化基础上,利用随机森林模型识别关键影响因素及其非线性响应关系.结果表明:中国农业呈持续增长的碳盈余状态,净碳汇总量由2002年的22965.13万t增至2021年的49992.53万t,增幅达117... 详细信息

在测算和分析2002~2021年中国省域农业净碳汇的时空格局变化基础上,利用随机森林模型识别关键影响因素及其非线性响应关系.结果表明:中国农业呈持续增长的碳盈余状态,净碳汇总量由2002年的22965.13万t增至2021年的49992.53万t,增幅达117.69%.多数省份实现碳中和并逐渐偏向高碳盈状态,净碳汇总量呈由东向西依次递减的分布格局,并存在高值集聚增多、低值集聚减少的向好趋势,20a间黑龙江、内蒙古、河南和山东净碳汇增加量超过2000万t,仅浙江、福建、海南、上海和北京净碳汇量下降.净碳汇强度的空间集聚和非均衡趋势明显,东北、中部和西南地区净碳汇强度较高,大部分省份的净碳汇强度处于0~1.5t C/万元间,仅黑龙江和吉林始终高于1.5t C/万元,而西藏和青海则为负值.灌溉条件、机械化秸秆还田、机械化免耕播种、粮食单产等因素的影响均具有非线性,受教育程度与净碳汇间呈“倒U型”,机械化水平具有显著抑制作用,其他因素呈波动的正向影响.

关键词：农业净碳汇时空分异影响因素随机森林模型中国

造林密度和混交比例对水曲柳生长形质及空间利用能力的影响

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北京林业大学学报 2024年第3期46卷 60-68页

作者：肖伟伟王龙凤王树力东北林业大学林学院黑龙江哈尔滨150040

【目的】探究不同造林密度和混交比例下水曲柳生长形质及空间利用能力的变化规律,为培养大径材水曲柳人工林提供理论依据。【方法】选择帽儿山林场1998年营造的4种不同造林密度(分别为10000、4400、2500和2200株/hm^(2))的水曲柳纯林以... 详细信息

【目的】探究不同造林密度和混交比例下水曲柳生长形质及空间利用能力的变化规律,为培养大径材水曲柳人工林提供理论依据。【方法】选择帽儿山林场1998年营造的4种不同造林密度(分别为10000、4400、2500和2200株/hm^(2))的水曲柳纯林以及两种不同混交行数比(分别为1∶1和3∶3)、造林密度为2500株/hm^(2)的长白落叶松-水曲柳混交林作为研究对象,调查了水曲柳的生长指标、形质指标和空间利用能力指标,运用改进层级分析法获得综合评价值。【结果】4400株/hm^(2)、10000株/hm^(2)纯林中水曲柳生长指标评价值和空间利用能力评价值比2500株/hm^(2)纯林分别降低3.15%、2.58%和8.62%、2.58%,2200株/hm^(2)纯林中水曲柳生长指标评价值、形质指标评价值和空间利用能力指标评价值分别比2500株/hm^(2)纯林提高21.89%、7.41%和2.94%。混交行数比1∶1和3∶3长白落叶松-水曲柳混交林生长指标评价值、形质指标评价值和空间利用能力指标评价值分别比2500株/hm^(2)纯林提高12.18%、9.05%、17.92%和22.98%、12.14%、25.77%。水曲柳综合评价值从大到小为混交行数比3∶3长白落叶松-水曲柳混交林、2200株/hm^(2)纯林、混交行数1∶1长白落叶松-水曲柳混交林、2500株/hm^(2)纯林、4400株/hm^(2)纯林和10000株/hm^(2)纯林。【结论】随着造林密度的降低纯林水曲柳个体质量显著提高,混交林能显著提高水曲柳个体质量,建议营造密度为2500株/hm^(2)混交行数比为3∶3的长白落叶松-水曲柳混交林。

关键词：水曲柳人工林形质造林密度混交比例