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基于在线强化学习算法的救护车智能调控模型

系统仿真学报 2024年

作者：张雷张雪超王超薄祥雷国防大学联合作战学院军事交通学院汽车士官学校国防大学联合勤务学院

在利用救护车开展伤员后送的应急场景中，需要充分协调救护车的救援能力和场景中伤员的实时状态才能取得最佳的救援效果。但此类问题一般是非确定性多项式问题，采用传统的确定性调度算法效果较差，针对此场景建立了一套在线强化学习DQN... 详细信息

在利用救护车开展伤员后送的应急场景中，需要充分协调救护车的救援能力和场景中伤员的实时状态才能取得最佳的救援效果。但此类问题一般是非确定性多项式问题，采用传统的确定性调度算法效果较差，针对此场景建立了一套在线强化学习DQN(深度Q网络)算法框架，并训练了对应的智能体用于实时在线调度。同时，为了解决应急场景可重复性差，学习样本积累速度低导致智能体训练缓慢的问题，在传统DQN算法的基础上提出了结合数据增强(Data Augmentation)方法的DA-DQN方法。模拟结果表明，几种经典的DQN方法都可以在线训练获得一个智能体，取得比确定性算法更优的调度效果。在本场景中，经典“先到先得”算法调度取得的救治失败率大约为45.4%，而DQN智能体收敛后的救治失败率大约为25%，且DA-DQN方法的智能体训练速度远快于传统DQN类方法，展现了此方法用于实际应急救援场景的潜力。

关键词：应急场景救护车后送在线强化学习数据增强行动调控优化

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针对图像分类的鲁棒物理域对抗伪装

电子学报 2024年第3期52卷 863-871页

作者：段晔鑫贺正芸张颂詹达之王田丰林庚右张锦潘志松陆军军事交通学院镇江校区江苏镇江212003 湖南工业大学轨道交通学院湖南株洲412007 北京电子科技学院网络空间安全系北京100071 陆军工程大学指挥控制工程学院江苏南京210007

深度学习模型对对抗样本表现出脆弱性.作为一种对现实世界深度系统更具威胁性的攻击形式,物理域对抗样本近年来受到了广泛的研究关注.现有方法大多利用局部对抗贴片噪声在物理域实现对图像分类模型的攻击,然而二维贴片在三维空间的攻击... 详细信息

深度学习模型对对抗样本表现出脆弱性.作为一种对现实世界深度系统更具威胁性的攻击形式,物理域对抗样本近年来受到了广泛的研究关注.现有方法大多利用局部对抗贴片噪声在物理域实现对图像分类模型的攻击,然而二维贴片在三维空间的攻击效果将由于视角变化而不可避免地下降.为了解决这一问题,所提Adv-Camou方法利用空间组合变换来实时生成任意视角及变换背景的训练样本,并最小化预测类与目标类交叉熵损失,使模型输出指定错误类别.此外,所建立的仿真三维场景能公平且可重复地评估不同的攻击.实验结果表明,Adv-Camou生成的一体式对抗伪装可在全视角欺骗智能图像分类器,在三维仿真场景比多贴片拼接纹理平均有目标攻击成功率高出25%以上,对Clarifai商用分类系统黑盒有目标攻击成功率达42%,此外3D打印模型实验在现实世界平均攻击成功率约为66%,展现出先进的攻击性能.

关键词：对抗样本对抗伪装对抗攻击图像分类深度神经网络

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融合激光雷达和相机的智能车辆目标检测研究

融合激光雷达和相机的智能车辆目标检测研究

作者：巩春鹏山东交通学院

学位级别：硕士

汽车保有量的持续增长,也引发了交通事故的频发,其中人是主要因素。将人从人车路的闭环系统中去除,可以大大提高安全性、时效性以及道路交通资源利用率。环境感知是实现车辆智能驾驶的基础,目标检测是实现环境感知的关键技术。由于道路... 详细信息

汽车保有量的持续增长,也引发了交通事故的频发,其中人是主要因素。将人从人车路的闭环系统中去除,可以大大提高安全性、时效性以及道路交通资源利用率。环境感知是实现车辆智能驾驶的基础,目标检测是实现环境感知的关键技术。由于道路交通场景复杂多变,单一传感器不能满足智能驾驶高可靠性的要求,因此本文对融合激光雷达和相机的智能车辆目标检测技术进行研究,将两种传感器的信息进行融合,使感知系统能够应对复杂多变的交通环境。本文主要研究内容如下:(1)提出了一种基于改进YOLOv7算法的目标检测方法。本文增加了数据集的样本数量,提高了模型泛化能力。在YOLOv7-tiny模型的基础上提高模型对于小目标的检测能力,减少冗余计算和内存访问,降低模型参数量。并设计了了八组消融实验、九组对比实验以及检测效果可视化,来验证改进算法的检测性能。实验结果表明,本文改进的YOLOv7算法不仅降低了模型的复杂度,而且在检测精度方面有所提升。(2)研究了基于深度学习的点云目标检测方法。本文通过体素滤波方法和平面拟合的地面点去除方法,减少冗余数据,提高感知系统的计算效率。对Point Pillars算法的原理进行研究,进行模型的设计和训练。在KITTI数据集中对点云检测模型进行验证与测试,定量分析和可视化分析结果表明,本文设计的点云目标检测系统能够实时准确地检测出环境中的目标,能够符合预期要求。(3)实现了点云和图像数据的空间同步和时间同步。本文选取和确定了传感器、数据集以及各传感器坐标系。对相机内部各坐标系之间的转换关系和畸变校准进行研究,得到校准后的相机内参矩阵。实现了点云和图像数据的空间同步和时间同步,为激光雷达检测系统和相机检测系统提供了融合的基础。(4)设计了基于激光雷达和相机融合的目标检测系统。本文通过几何和语义一致性以及概率加权决策方法对检测结果进行决策判断,最终输出更加全面和准确的感知结果。将所有的算法编写成ROS节点,将独立的子系统通过ROS通信机制联系起来。并在多种常见的交通场景下,使用KITTI数据集测试融合检测系统的检测效果。实验结果表明,本文设计的智能车辆目标检测系统的检测效果优于单一传感器,使得环境感知信息更加准确。

关键词：智能驾驶环境感知目标检测多传感器融合

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理实一体化教学模式在高职汽修专业中的应用

山西青年 2024年第18期 163-165页

作者：张肖刘子豪田常俊陆军军事交通学院汽车士官学校

理实一体化教学模式是将理论教学和实践教学有机融合、同步展开的一种教学活动，能够较好地培养社会所需的应用型和技能型人才。文章主要分析理实一体化教学模式在高职汽修专业教学应用中的优势，探讨了该模式在高职汽修专业中的具体教... 详细信息

理实一体化教学模式是将理论教学和实践教学有机融合、同步展开的一种教学活动，能够较好地培养社会所需的应用型和技能型人才。文章主要分析理实一体化教学模式在高职汽修专业教学应用中的优势，探讨了该模式在高职汽修专业中的具体教学实施过程，提出了进一步优化的举措。

关键词：高职汽修专业理实一体化教学应用

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生鲜食品冷链物流发展现状及运作模式研究

武汉交通职业学院学报 2024年第3期26卷 71-76,152页

作者：孙晶莹卢子青宋正冯梦鸽陆军军事交通学院汽车士官学校安徽蚌埠233000

作为现代物流的重要组成部分,冷链物流在生鲜食品产供销等环节中具有重要地位,健全的冷链物流体系、完善的冷链物流运作模式能提升冷链运输效率、减少货损,从而提高冷链企业的服务水平,对消费者和冷链企业具有重要意义。文章分析了当前... 详细信息

作为现代物流的重要组成部分,冷链物流在生鲜食品产供销等环节中具有重要地位,健全的冷链物流体系、完善的冷链物流运作模式能提升冷链运输效率、减少货损,从而提高冷链企业的服务水平,对消费者和冷链企业具有重要意义。文章分析了当前国内冷链物流的发展现状及存在问题,整理归纳了不同流通渠道下的冷链物流运作模式,分析其优势和不足,在此基础上提出了智能冷链物流云平台模式、资源共享的冷链物流运作模式及结合区块链的全程可追溯冷链物流运作模式,为提升冷链企业服务水平提供理论指导。文章最后展望了我国冷链物流运作模式的发展趋势。

关键词：生鲜食品冷链物流运作模式

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一种新型PHEV模糊控制能量管理策略研究

机械设计与制造 2024年第3期 320-325页

作者：刘波吴晖彤陈翀四川交通职业技术学院汽车工程系四川成都611130 西华大学汽车与交通学院四川成都610039

基于实际工况仿真设计了一种插电式混合动力汽车的新型能量管理策略,解决了当前模型考虑实际问题少、不能真正发挥动力匹配优势的问题。改进模糊优化算法使模型有更好的适应性,引入荷电状态因子进行车辆能量管理,最大限度减少发动机频... 详细信息

基于实际工况仿真设计了一种插电式混合动力汽车的新型能量管理策略,解决了当前模型考虑实际问题少、不能真正发挥动力匹配优势的问题。改进模糊优化算法使模型有更好的适应性,引入荷电状态因子进行车辆能量管理,最大限度减少发动机频繁启停,增加动力电池寿命。实际道路工况下,对比传统CD-CS和瞬时等效油耗最低管理策略,结果表明,车辆能耗优于传统CD-CS能量管理策略,与瞬时等效油耗最低管理策略相近;用电率达到97.1%,并能实现不同初始SOC值情况下的有效控制,更适用于目前复杂工况下的控制,从而达到节能高效的目的。

关键词：能量管理策略车辆工况能耗控制

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混合动力汽车变速器噪声特性及优化控制研究

机械设计与制造 2024年第10期 67-72,78页

作者：吴冬梅梁涛四川交通职业技术学院汽车工程系四川成都611000 西华大学汽车与交通学院四川成都610039

为了改善混合动力车辆加速过程中变速箱的噪声特性,研究了牵引力矩对混合动力变速器振动-声学响应的影响。首先建立了混合动力变速器系统动力学模型,通过数值计算研究了复合行星齿轮组的功率分流混合传动的振动声特性,估计了由行星齿轮... 详细信息

为了改善混合动力车辆加速过程中变速箱的噪声特性,研究了牵引力矩对混合动力变速器振动-声学响应的影响。首先建立了混合动力变速器系统动力学模型,通过数值计算研究了复合行星齿轮组的功率分流混合传动的振动声特性,估计了由行星齿轮、支承轴承、传动轴和齿轮箱壳体引起的声辐射功率的贡献率,通过系统模态振动方法分析了牵引电机的可控转矩对传动误差激励的影响。在此基础上提出了噪声优化控制策略,通过混合动力车辆的真实道路性能测试,行星齿轮的噪声显著降低,验证了所提噪声优化控制策略的有效性。

关键词：混合动力汽车功率分流振动噪声优化控制

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复合坐标系跨临界液滴表面Kelvin-Helmholtz不稳定增长高效预测方法

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北京航空航天大学学报 2024年第9期50卷 2835-2842页

作者：崔海港闫啸宇高岩飞陈飞杨世春北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191 北京航空航天大学航空发动机研究院北京100191 山东交通学院汽车工程学院济南250399

针对混合动力专用内燃机实际运行的跨临界条件,传统方法对于主导可燃混合气形成质量的液滴表面Kelvin-Helmholtz不稳定性分析方法难以实现跨临界宽范围的有效预测。采用复合坐标系方法,建立跨临界强对流环境的等效液滴不稳定性高效预测... 详细信息

针对混合动力专用内燃机实际运行的跨临界条件,传统方法对于主导可燃混合气形成质量的液滴表面Kelvin-Helmholtz不稳定性分析方法难以实现跨临界宽范围的有效预测。采用复合坐标系方法,建立跨临界强对流环境的等效液滴不稳定性高效预测模型,分别采用全局扩散动力学模型、热力学控制模型及局部液滴表面切向不稳定模型。在全局坐标系模型可以通过模态坐标变换求得解析解,局部坐标系引入势函数等,提高求解速度。而对于可实用性流体计算仿真模型,可通过无量纲物理参数描述不同跨临界条件下空气动力、惯性力、黏性力、表面张力、加速度等控制因素的变化规律,以及其对液滴表面切向和法向不稳定波增长的影响规律。结果表明:液滴表面的空气动力仍然支配着跨临界条件液滴表面切向不稳定波的发展;压力增大时,液相雷诺数控制的流动特性减小与欧尼索控制的液滴黏性力减弱基本抵消;环境温度增加时,雷诺数表征的流动特性对Kelvin-Helmholtz波增长的贡献越来越小,液滴的惯性力影响也越来越弱。

关键词：复坐标系跨临界液滴表面Kelvin-Helmholtz不稳定高效预测

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无信号交叉路口基于模糊调度策略的车辆控制研究

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计算机工程 2024年

作者：刘斌李轶群史博任延凯洪俊李秀华重庆大学大数据与软件学院河南交通投资集团有限公司运营部陆军军事交通学院

为提高车辆在无信号交叉路口通行效率，以车辆加速度变化率和目标车辆通行时间为目标，提出一种车路协同下无信号交叉路口车辆的通行策略。建立了车路协同场景，划分了动态冲突区域和静态冲突区域，定义了模型输入参数，构建了车辆通行... 详细信息

为提高车辆在无信号交叉路口通行效率，以车辆加速度变化率和目标车辆通行时间为目标，提出一种车路协同下无信号交叉路口车辆的通行策略。建立了车路协同场景，划分了动态冲突区域和静态冲突区域，定义了模型输入参数，构建了车辆通行顺序模型和车辆运动状态控制模型，并通过SIMULINK进行仿真，验证了模型有效性。结果表明：采用该模型后，在常见交通场景中，车辆减速阶段加速度最大变化率平均减少17.27%，车辆加速度变化幅度平均减少37.06%，最大加速度平均降低37.53%，通行时间平均减少41.33%；特殊交通场景中，车辆减速阶段加速度最大变化率平均减少45.95%，车辆加速度变化幅度平均减少38.89%，最大加速度平均降低48.2%，通行时间平均可减少44.31%；另外，与同类文献算法优化率相比，该策略模型在平均通行时间和平均车速两方面分别优化42.82%和45.8%，优化效果显著，且两项指标更为均衡，同时车辆速度无频繁波动，乘坐舒适性更佳。因此，在较小牺牲部分车辆舒适性能的条件下，本策略模型大幅提升了整体通行效率。

关键词：车路协同通行策略冲突区域模糊控制决策模型