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基于深度强化学习的网联燃料电池混合动力汽车生态驾驶联合优化方法

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广西师范大学学报(自然科学版) 2024年

作者：田晟陈东华南理工大学土木与交通学院

随着物联网、无人驾驶等新技术的快速发展，基于网联交通驾驶环境对混合动力车辆节能驾驶与能量管理优化注入了新的研究思路。针对燃料电池混合动力汽车在多信号灯城市道路的驾驶场景，本文提出一种基于深度强化学习算法的车速与能量管... 详细信息

随着物联网、无人驾驶等新技术的快速发展，基于网联交通驾驶环境对混合动力车辆节能驾驶与能量管理优化注入了新的研究思路。针对燃料电池混合动力汽车在多信号灯城市道路的驾驶场景，本文提出一种基于深度强化学习算法的车速与能量管理的多目标分层联合优化方法（DDPG-DP）。在上层节能速度规划方面采用DDPG算法，同时设计了多目标的奖励值函数和加入优先经验回放机制，在提高算法速度和稳定性的基础上，进行节能、驾驶舒适性以及通行效率的多目标速度规划，在下层能量管理方面采用动态规划算法（DP），以氢气消耗最小化为目标实现混合动力系统的最优节能控制。结果表明：在场景1和2中DDPG-DP算法比IDM-DP算法在通行效率上分别提高了15.25%、20.18%，氢气燃料消耗分别降低25.66%、17.86%；同时在场景1和场景2中DDPG-DP算法相比于全局最优算法（DP-DP）在通行时间上只存在5s左右差距，氢气燃料消耗比最优算法仅仅相差2.84%、4.7%。在通行平稳性上DDPG-DP算法比另外两种算法（IDM-DP、DP-DP）速度波动更小且未出现急加减速情况，能够较好地保证乘坐的舒适性。本文通过速度规划和能量管理的双层主动式架构，能够实现混合动力车辆主动式节能优化，将为混合动力汽车日常驾驶提供更大节能潜力，同时对于网联燃料电池混合动力汽车的多目标生态驾驶优化奠定了研究基础。

关键词：能量管理燃料电池混合动力汽车深度强化学习联合优化智能网联车辆

基于车速引导的交叉口公交优先自适应控制模型

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交通运输系统工程与信息 2024年第4期24卷 69-80页

作者：田鑫卢凯高志刚华南理工大学土木与交通学院广州510640 华南理工大学亚热带建筑与城市科学全国重点实验室广州510640 广州通达汽车电气股份有限公司广州510450

为进一步满足公交车辆在交叉口不同流量情形下实时优先的需求,本文以交叉口人均平均等待时间最小为目标,提出基于车速引导的交叉口公交优先自适应控制模型。通过考虑交叉口进口道实时流量情况和公交车的实时运行状态,建立公交车车速与... 详细信息

为进一步满足公交车辆在交叉口不同流量情形下实时优先的需求,本文以交叉口人均平均等待时间最小为目标,提出基于车速引导的交叉口公交优先自适应控制模型。通过考虑交叉口进口道实时流量情况和公交车的实时运行状态,建立公交车车速与信号配时参数之间的联系,实现交叉口信号配时方案和公交车车速引导方案的同步优化求解。用0-1决策变量表示交叉口的相位相序以降低模型的计算复杂度,进而提升模型的求解速度;最后通过案例仿真实验对比,验证了本文模型的有效性。案例分析结果表明,本文模型在3种不同流量情形下与对比方案相比,可至少减少17.86%、12.04%、8.81%的公交车车均延误时间,21.82%、17.86%、17.74%的公交车均停车次数,以及24.56%、8.03%、3.38%的乘客平均等待时间。同时本文模型在不同流量情形的求解时间均不足0.01 s,相比现有模型,计算时间大幅降低,进一步满足了公交实时优先计算效率的要求。由此可见,本文通过建立基于车速引导的交叉口公交优先自适应模型,在不影响交叉口整体和社会车辆通行效率情况下,实现了公交车优先通行并减少了交叉口人均平均等待时间,同时也能满足网联环境中对于模型优化速率的需要。

关键词：交通工程网联环境车速引导信号控制公交优先自适应控制

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异质车型影响下智能汽车二维碰撞风险预测

汽车工程 2024年第08期46卷 1414-1421+1456页

作者：朱甲梁刘巧斌杨帆杨路李巍华华南理工大学机械与汽车工程学院北京理工大学机械与车辆学院

行车碰撞风险的准确预测是保证智能汽车安全行驶的关键，但目前评估方法鲜有考虑异质车型风险差异性及横纵向二维风险耦合。为此，本文首先挖掘异质车型驾驶人的行为规律，解析车型对驾驶人风险敏感度的影响；其次，辨识获得不同车型组... 详细信息

行车碰撞风险的准确预测是保证智能汽车安全行驶的关键，但目前评估方法鲜有考虑异质车型风险差异性及横纵向二维风险耦合。为此，本文首先挖掘异质车型驾驶人的行为规律，解析车型对驾驶人风险敏感度的影响；其次，辨识获得不同车型组合的异质风险阈值，利用二维指标量化交通风险差异性；最终提出考虑车辆类型的二维碰撞风险耦合预测模型，并通过对比验证模型的准确性。该研究有助于提升智能汽车的行驶安全性，且可为人类驾驶汽车的碰撞预警系统开发提供理论依据。

关键词：交通安全智能汽车异质车型碰撞风险预测

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考虑新能源就地消纳的综合园区电动汽车时空优化调度

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控制理论与应用 2024年

作者：刘俊峰李国璋曾婧瑶赵紫昱曾君华南理工大学自动化科学与工程学院华南理工大学电力学院

大规模无序充电的电动汽车（electric vehicle，EV），相当于在时间上和空间上无序的电力负荷，可能会造成局部过负荷、线路堵塞等问题，给电网的运行带来巨大冲击。本文以综合园区内电动汽车时空优化调度为研究目标，建立了空间维度和... 详细信息

大规模无序充电的电动汽车（electric vehicle，EV），相当于在时间上和空间上无序的电力负荷，可能会造成局部过负荷、线路堵塞等问题，给电网的运行带来巨大冲击。本文以综合园区内电动汽车时空优化调度为研究目标，建立了空间维度和时间维度的双层优化调度模型。在空间维度上，以电动汽车综合等待时间最短的目标，为其分配最优充电站；在时间维度上，在充分考虑新能源就地消纳的前提下，建立综合园区管理系统（comprehensive park management system，CPMS）与主动EV之间的主从博弈模型，实现电动汽车充电成本降低，最小化CPMS互动成本以及维持整个综合园区的功率平衡的目标，从而完成电动汽车的时空优化调度。最后通过算例验证所提优化调度策略的有效性。

关键词：电动汽车时空优化调度主从博弈新能源消纳

承力索可调节力压电式阵列超声导波传感器设计与损伤检测

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机械工程学报 2024年

作者：周建熹林金帆洪晓斌杨定民华南理工大学机械与汽车工程学院

针对现有无损检测方法难以准确检测包覆区承力索绞线结构损伤的问题，设计一种承力索可调节力压电式阵列超声导波传感器，并应用于包覆区承力索的外层股线损伤检测。基于螺旋坐标系求解超声导波在螺旋曲杆结构中的频散曲线分析其传播特... 详细信息

针对现有无损检测方法难以准确检测包覆区承力索绞线结构损伤的问题，设计一种承力索可调节力压电式阵列超声导波传感器，并应用于包覆区承力索的外层股线损伤检测。基于螺旋坐标系求解超声导波在螺旋曲杆结构中的频散曲线分析其传播特性；基于模块化理念研制压电式超声导波传感模块、可调节力式压紧基座模块和探头校准模块；分析不同检测接触力对检测首波信号幅值的影响；最后搭建试验平台验证可调节力压电式阵列超声导波传感器对包覆区承力索绞线结构的外层股线损伤检测效果。结果表明，0～200 kHz范围内的L(0,1)模态、300～500 N的检测接触力具有较好的检测效果；反射端检测信号可判断检测区域内锚结夹包覆的断股情况并定位损伤位置，损伤定位误差可达0.38%。

关键词：阵列超声导波压电式可调节力传感器设计绞线结构

应用于未来城市空中交通的eVTOL飞行汽车热管理系统研究

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制冷学报 2024年

作者：陈溢群巫江虹杨槐宇华南理工大学机械与汽车工程学院

电动垂直起降飞行汽车（eVTOL）是未来城市空中交通发展的可选择技术路线之一，但其动力电池高散热功率需求和应用场景的多变性对热管理系统发起巨大挑战。为解决该难题，设计了多场景eVTOL集成热管理框架，能够同时满足电池和乘员舱的... 详细信息

电动垂直起降飞行汽车（eVTOL）是未来城市空中交通发展的可选择技术路线之一，但其动力电池高散热功率需求和应用场景的多变性对热管理系统发起巨大挑战。为解决该难题，设计了多场景eVTOL集成热管理框架，能够同时满足电池和乘员舱的热管理目标。基于Amesim仿真软件搭建了eVTOL热管理仿真平台，研究飞行条件对热管理和续航里程的影响。仿真结果表明：地面温度较高时，提高巡航高度可以减少热管理能耗，巡航温度在10～26℃时最大减少4 kW的热管理能耗；执行紧急救援任务时，悬停救援时间超过150 s会造成电池内部温差过大；低有效载荷有利于提升续航里程，空载是满载续航里程的1.33倍。

关键词：飞行汽车电动垂直起降热管理架构仿真平台性能分析

阶梯型前角刀具制备应变可控铝带材的仿真与试验

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上海交通大学学报 2024年

作者：钟佩璇张保玉李松青申鹏宇邓文君华南理工大学机械与汽车工程学院

挤出切削过程中刀具前角的减小有利于增大剪切应变和细化晶粒，但容易导致带材挤出困难和表面质量差等问题。为提高超细晶铝带材的成形质量、实现应变分布的可控调整，提出阶梯型前角刀具挤出切削的新工艺。通过仿真与试验相结合，探究... 详细信息

挤出切削过程中刀具前角的减小有利于增大剪切应变和细化晶粒，但容易导致带材挤出困难和表面质量差等问题。为提高超细晶铝带材的成形质量、实现应变分布的可控调整，提出阶梯型前角刀具挤出切削的新工艺。通过仿真与试验相结合，探究了6061铝合金在不同加工参数下的带材形貌、显微硬度与微观组织。同时开展常规前角刀具挤出切削作为对比试验。结果显示阶梯型前角刀具可实现超细晶带材的连续成形，且带材内部形成不同的应变分布，通过改变待切厚度可以调整高、低应变区占比。该工艺可为刀具设计与超细晶材料制备提供思路与方法。

关键词：超细晶带材成形质量应变分布阶梯型前角刀具 6061铝合金

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考虑充换电的模块化需求响应公交路径优化

交通运输工程与信息学报 2024年

作者：郭梅雪靳文舟巫威眺华南理工大学土木与交通学院

模块车能通过中途分离与合并来调整车队容量、实现无缝换乘，兼具规模化与“门到门”灵活性优势，但其轻量化的电池设计也在一定程度上限制了车辆续航能力。为了探索模块车在需求响应公交中的应用，并解决车辆中途充电问题，本文建立了... 详细信息

模块车能通过中途分离与合并来调整车队容量、实现无缝换乘，兼具规模化与“门到门”灵活性优势，但其轻量化的电池设计也在一定程度上限制了车辆续航能力。为了探索模块车在需求响应公交中的应用，并解决车辆中途充电问题，本文建立了模块化需求响应公交路径规划模型，优化车辆路径计划、车队编组策略、车内换乘策略以及换电和机会充电计划。针对模型特征设计了改进的自适应大邻域搜索算法，根据各车辆路径之间需要进行编组和协同交互的特点，定制化设计了车队类修复算子和能源类修复算子等。使用安徽宣城的出行数据进行实验，结果显示，与传统公交相比，模块化需求响应公交系统使乘客总出行用时降低48.81%；与车辆单独运行的方案相比，车队编组方案能够使系统总成本平均降低13.24%；相比仅充电策略，充换电结合策略能在少量增加备用电池固定成本的情况下，使能源成本减少21.09%；此外，企业可以通过调整等待时间惩罚系数来平衡企业经营成本与乘客时间成本，达到动态最优。

关键词：综合运输公交线路规划自适应大邻域搜索算法模块化自动驾驶汽车车内换乘充换电规划

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中国文旅融合发展效率动态演化及影响因素

经济地理 2024年第5期44卷 212-221页

作者：谢佳亮王兆峰华南理工大学旅游管理系广东广州510006 湖南师范大学旅游学院湖南长沙410081

文章基于产业融合理论、投入产出理论及旅游效应论,构建文旅融合发展效率理论框架,并运用EBM模型、三维核密度估计、空间马尔可夫链和面板空间杜宾模型等方法,对2000—2019年中国31个省份文旅融合发展效率动态演化特征及影响因素展开实... 详细信息

文章基于产业融合理论、投入产出理论及旅游效应论,构建文旅融合发展效率理论框架,并运用EBM模型、三维核密度估计、空间马尔可夫链和面板空间杜宾模型等方法,对2000—2019年中国31个省份文旅融合发展效率动态演化特征及影响因素展开实证研究。结果表明:(1)中国文旅融合发展效率呈波动上升态势,存在“东部>中部>西部”的区域分异;核密度分布曲线总体表现为“双峰”形态,其中东部地区为“双峰”形态,中部和西部地区为“单峰”形态。(2)中国文旅融合发展效率空间集聚态势显著并在前后十年均具有较强的时空锁定特征,虽难以在短期内实现跨越式增长,但可依托空间溢出效应逐渐实现协同提升。(3)消费需求、科技创新与对外开放能有效提升本地与邻近区域文旅融合发展效率;政府调控能提升本地区域文旅融合发展效率,其空间溢出效应虽为正但并不明显;交通设施对本地与邻近区域文旅融合效率产生负向影响,劳动供给的空间溢出效应虽为负但并不显著。

关键词：文旅融合投入产出发展效率中国式现代化科技创新消费需求

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