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共价有机骨架在高性能锂离子电池负极材料中的应用

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高等学校化学学报 2024年第3期45卷 114-124页

作者：张晋恺李佳莉刘晓明母瀛吉林大学化学学院长春130012

通过缩合聚合反应制备了两种热稳定性高、结晶性好和比表面积大的共价有机骨架(COF-1,COF-2)材料.将它们作为锂离子电池(LIBs)负极材料时,均表现出较高的可逆容量(经过150次循环后,COF-1和COF-2的充电比容量分别为484和327 mA·h/g)、... 详细信息

通过缩合聚合反应制备了两种热稳定性高、结晶性好和比表面积大的共价有机骨架(COF-1,COF-2)材料.将它们作为锂离子电池(LIBs)负极材料时,均表现出较高的可逆容量(经过150次循环后,COF-1和COF-2的充电比容量分别为484和327 mA·h/g)、出色的倍率性能(2和10 A/g电流密度下,COF-1和COF-2的可逆容量分别为296,180 mA·h/g和265,166 mA·h/g)、超大电流密度下的工作能力(5 A/g电流密度下循环2000次,COF-1和COF-2的充电比容量分别为572和332 mA·h/g)以及极端温度下的运行性能(50和‒15℃环境中循环40次后,COF-1和COF-2的充电比容量分别为2101,218 mA·h/g和1760,172 mA·h/g).两种COF均具有随着充放电的持续进行,电化学活性基团被激活的能力,COF-1和COF-2在不添加导电剂的情况下循环400次,充电比容量分别从23和16mA·h/g增长到45和31mA·h/g;通过对实验数据的分析,证明了在大电流密度以及高温环境等能使离子扩散速率加快的条件下,更有利于这种激活效应的发生.通过对比两种COF材料,发现含有三嗪环结构的COF-1的储锂性能及电化学反应动力学性质优于全部为苯环结构的COF-2,表明芳香环中的C=N可能是一种具有较高电化学活性的基团.

关键词：共价有机骨架锂离子电池负极材料比容量上升电化学活性

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人机共驾下的驾驶行为数据滤波方法

吉林大学学报（工学版） 2024年第3期54卷 589-599页

作者：高镇海蔡荣贵孙天骏于桐赵浩源班浩吉林大学汽车工程学院长春130022 吉林大学汽车底盘集成与仿生全国重点实验室长春130022 吉林大学长沙汽车创新研究院长沙410016

针对传统数据采集和分析过程中存在的低质量数据过冗余、特征数据难以挖掘以及人工记录耗时长的问题,提出了一种人机共驾环境下基于动态时间规整算法的驾驶行为数据滤波方法。首先,在Python环境下搭建了动态时间规整算法模型,实现以滚... 详细信息

针对传统数据采集和分析过程中存在的低质量数据过冗余、特征数据难以挖掘以及人工记录耗时长的问题,提出了一种人机共驾环境下基于动态时间规整算法的驾驶行为数据滤波方法。首先,在Python环境下搭建了动态时间规整算法模型,实现以滚动时间窗的方式对两条序列进行实时偏差计算。然后,考虑不同距离计算方法的统计学特征设计了触发记录的偏差阈值,结合规整路径全局约束对模型进行优化。最后,进行仿真分析和实车测试,对比了不同约束条件下的数据滤波方法,可知基于Sakoe-Chiba约束条件的本文滤波方法在数据准备阶段就能平均自动滤除53.15%的无效数据,每小时可节省1.87 TB的数据存储空间,验证了本文方法的有效性和可行性。

关键词：车辆工程智能驾驶人机共驾数据驱动动态时间规整

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以水为原料的过氧化氢原位制备方法

化学进展 2024年第2期36卷 177-186页

作者：于敬泽谢腾峰吉林大学新能源与环境学院长春130021 吉林大学化学学院长春130012

过氧化氢(H_(2)O_(2))是一种重要的化学品,可作为清洁的消毒剂,主要采用蒽醌法集中生产,运输和储存过程存在爆炸风险,因此需要开发原位制备方法。以氧气为原料的电化学还原和光催化还原已被广泛关注,但反应在气液固三相界面进行,设备复... 详细信息

过氧化氢(H_(2)O_(2))是一种重要的化学品,可作为清洁的消毒剂,主要采用蒽醌法集中生产,运输和储存过程存在爆炸风险,因此需要开发原位制备方法。以氧气为原料的电化学还原和光催化还原已被广泛关注,但反应在气液固三相界面进行,设备复杂、产量受限。以水为原料的固液界面氧化过程也是原位产生H_(2)O_(2)的重要途径,本文概述电化学、光催化等氧化水制备H_(2)O_(2)的常见方法,重点介绍热催化、超声压电、等离子体、微液滴等研究近期出现的原位制备过氧化氢新方法,为过氧化氢原位制备,特别是消毒领域的研究者提供参考。

关键词：消毒过氧化氢原位制备水氧化

分子体系自由能地貌图的变分分析及AI算法实现

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物理学报 2024年第6期73卷 82-94页

作者：杜泊船田圃吉林大学生命科学学院长春130012 吉林大学人工智能学院长春130012

精确描述复杂分子体系的自由能地貌图是理解和操控其行为,并进一步实现分子设计制造工业化的重要基础.刻画高维空间自由能地貌图的主要挑战是其往往在不同时空间尺度上具有多个层次,每个层次都可能有不止一个亚稳态被相应的自由能垒分开... 详细信息

精确描述复杂分子体系的自由能地貌图是理解和操控其行为,并进一步实现分子设计制造工业化的重要基础.刻画高维空间自由能地貌图的主要挑战是其往往在不同时空间尺度上具有多个层次,每个层次都可能有不止一个亚稳态被相应的自由能垒分开,且跨越路径有可能不止一条.另外很多体系涉及非线性行为,这使得理论解析和直接使用分子模拟都有很大困难.针对这些挑战,多年来研究者们发展了多种多样的增强采样方法,但往往需要很多经验选择和操作,从而一方面使得研究进程较为缓慢,另一方面也让误差控制成为困难.变分虽然在物理、统计和工程中已经被广泛应用并取得巨大成功,但在复杂分子体系中的应用却随着神经网络的发展刚刚开始.本文将对这些探索性工作的主要方向、进展和局限进行简要总结,也对将来的可能发展给出展望,希望能够激发更多对基于变分的分子体系自由能地貌图人工智能算法的关注和努力,促进大分子药物、分子生物机器等实践应用的发展.

关键词：变分神经网络复杂分子体系自由能地貌图

面向交通事故检测及预防的异质传感器布设方法

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吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 969-978页

作者：曹倩李志慧陶鹏飞李海涛马永建吉林大学交通学院长春130022

目前,道路交通事故检测及预防中缺乏异质传感器布设的相关技术标准和理论指导,为此本文提出了一种面向事故检测及预防的异质传感器布设方法。考虑到交通事故的不确定性,该方法利用历史交通事故数据,获取道路事故风险的稳定空间分布,从... 详细信息

目前,道路交通事故检测及预防中缺乏异质传感器布设的相关技术标准和理论指导,为此本文提出了一种面向事故检测及预防的异质传感器布设方法。考虑到交通事故的不确定性,该方法利用历史交通事故数据,获取道路事故风险的稳定空间分布,从而将传感器布设问题转化为道路事故风险的最优覆盖问题。以覆盖质量最大为目标,以布设成本、事故检测误差等为约束,构建异质传感器布设的组合优化模型。通过国际公开事故数据与道路场景验证本文方法的有效性,结果显示不同成本约束下传感器布设方案均能够与道路事故风险有效匹配,且均能达到事故的预期覆盖效果。因此,本文方法能够满足事故不确定性下的传感器布设需求,实现异质传感器优化布设。

关键词：交通工程传感器布设组合优化异质传感器事故检测与预防

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平行式快速路出口交通组织方法研究

交通运输系统工程与信息 2024年第3期24卷 232-239页

作者：陈永恒李世豪杨绥程刘博湛天舒吉林大学交通学院长春130022

针对平行式快速路出口排队溢出的交通问题,本文提出平行式快速路出口在无信号控制和信号控制情况下的5种交通组织方法,根据主辅车流的车头时距分布,建立主辅车流产生延误的计算模型。从方案选择的角度,以车均延误为评价指标,研究平行式... 详细信息

针对平行式快速路出口排队溢出的交通问题,本文提出平行式快速路出口在无信号控制和信号控制情况下的5种交通组织方法,根据主辅车流的车头时距分布,建立主辅车流产生延误的计算模型。从方案选择的角度,以车均延误为评价指标,研究平行式快速路不同交通流量状态下出口最适合采用的交通组织方法。结果表明:当平行式快速路主路驶出车流和辅路车流的总流量低于1500 pcu·h^(-1)时,采取无信号让行的控制方法。主路驶出交通量较高时,采用主路驶出优先控制;辅路交通量较高时,采用辅路优先控制。当总流量在[1500,2300]pcu·h^(-1)时,采用辅路信号与让行相结合的控制方法。当主路驶出交通量较大时,采用辅路信号主路优先控制;当辅路交通量较大时,采用辅路信号辅路优先控制。当总流量高于2300 pcu·h^(-1)时,采用主辅全信号的控制方法。

关键词：交通工程交通方案选择交通流理论城市快速路驶出交通车均延误模型

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城市群轨道交通直通线路优化设置方法

吉林大学学报（工学版） 2024年第3期54卷 711-718页

作者：吴文静熊康贝贾洪飞罗清玉吉林大学交通学院长春130022

为满足城市群范围内旅客直达出行需求,提出了以多层次轨道交通衔接为基础的直通线路规划方案,探讨了不同方案带来的客运系统增益效果。基于超网络理论构建了城市群超网络模型,量化了旅客超路径的广义出行费用。构建了直通线路最优选择... 详细信息

为满足城市群范围内旅客直达出行需求,提出了以多层次轨道交通衔接为基础的直通线路规划方案,探讨了不同方案带来的客运系统增益效果。基于超网络理论构建了城市群超网络模型,量化了旅客超路径的广义出行费用。构建了直通线路最优选择方案的双层规划模型:上层规划综合考虑运输商的利润和设置直通线路所节约的旅客出行成本;下层规划为城市群多方式交通系统的平衡分配模型,采用遗传算法和相继平均法求解上下层模型。最后,以京津冀城市群内衔接主要枢纽的客运线路为例对模型进行有效性验证,对直通线路设置规模的合理性进行论证。结果表明:在北京首都国际机场、北京站、北京西站、北京南站和天津站这5个枢纽之间,可开通备选直通线路11条,最佳直通线路编号为1、2、5、6、7、9;目前合理的直通线路规模为3条,开通之后的系统效益将提升28.03%,旅客平均出行时间降低10.02%。

关键词：综合运输轨道直通线路双层规划模型城市群出行超网络广义出行费用

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多维度注意力机制下网络舆情视觉情感识别模型及识别效果研究

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数据分析与知识发现 2024年第3期8卷 156-167页

作者：王晰巍王秋月蔡宏天吉林大学商学与管理学院长春130022 吉林大学大数据管理研究中心长春130022 吉林大学网络空间治理研究中心长春130022 吉林大学经济学院长春130022 吉林大软件学院长春130022

【目的】为弥补当前视觉情感分析研究的不足,构建基于ResNet34改进的情感分析模型,分析和提高图像情感分类的精度。【方法】首先基于ResNet34架构建立视觉情感识别模型,然后通过融合CBAM模块和Non-Local模块,对情感特征进行学习、表示,... 详细信息

【目的】为弥补当前视觉情感分析研究的不足,构建基于ResNet34改进的情感分析模型,分析和提高图像情感分类的精度。【方法】首先基于ResNet34架构建立视觉情感识别模型,然后通过融合CBAM模块和Non-Local模块,对情感特征进行学习、表示,最后利用以上模型对情感特征进行分类识别,并且与VGG16和ResNet50模型进行对比以验证构建模型的优越性及精度。【结果】通过实验验证所构建的模型的识别效果,研究结果表明模型的准确率、精确率、召回率和F1值分别达到84.42%、84.10%、83.70%和83.80%。与基线模型进行对比,所提模型的准确率相比于VGG16和ResNet50模型分别提升4.17和3.44个百分点,F1值分别提升4.20和3.30个百分点。【局限】测试的数据集规模相对不大,未采用皮尔曼系数等计算标注的效果,未将基于视觉的情感分类算法进行比较。【结论】从视觉情感分析视角对情感识别模型进行优化,补充了情感计算的分析模态,为舆情信息情感特征提取和分析提供了支撑。

关键词：网络舆情视觉情感识别

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气门控制策略对无节气门发动机性能的影响

吉林大学学报（工学版） 2024年第1期54卷 55-65页

作者：周遊洪伟解方喜刘宇宫洵李小平吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022 吉林大学汽车工程学院长春130022 吉林大学人工智能学院长春130012

为了实现发动机高效清洁燃烧,利用自行开发的可变气门升程机构,在无节气门条件下研究了进气门调整策略(VIV)、排气门调整策略(VEV)和进排气门耦合调整策略(VICE)对发动机性能的影响。结果表明,与原发动机相比,3种气门控制策略都可以降... 详细信息

为了实现发动机高效清洁燃烧,利用自行开发的可变气门升程机构,在无节气门条件下研究了进气门调整策略(VIV)、排气门调整策略(VEV)和进排气门耦合调整策略(VICE)对发动机性能的影响。结果表明,与原发动机相比,3种气门控制策略都可以降低有效燃油消耗率(BSFC)并提高热效率(ITE);其中,VICE策略的效果最为突出,与原发动机相比BSFC和ITE最多可优化28%和6%;VIV策略和VICE策略都可以减小发动机泵气损失,尤其是VIV策略,与原发动机相比最多可以将泵气损失减少36%;3种策略都可以降低NO_x排放,其中VEV策略表现最优异;当NMEP超过0.3 MPa后,不同气门策略对THC排放的影响较小。

关键词：内燃机可变进排气门气门控制策略无节气门发动机泵气损失有效燃油消耗率 NO_x排放

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