多缩微智能车交互行为研究平台设计与实现

针对真实道路上开展智能汽车研究存在的风险和困难,提出了一种基于缩微城市道路环境的智能车交互行为研究平台. 该平台首先实现了具备视觉认知功能的缩微智能车,采用了一种基于特征和模型融合的嵌入式平台实时车道线和障碍物检测算法,通过本车可行驶区域的形式化描述,实现道路环境的感知,最后经过模糊决策控制方法控制缩微智能车产生拟人驾驶行为. 实验结果表明,文中提出的研究平台能够有效模拟智能车车间交互行为,环境感知算法和决策控制方法能够满足实时性和精度要求.     

我国电动汽车产业链延伸发展的关键要素分析与对策

电动汽车产业的发展是解决资源短缺、环境污染以及汽车行业结构升级的重要途径,经济危机后,发达国家纷纷对发展电动汽车提出战略性规划以重振汽车产业来带动经济发展,面对世界汽车产业再次崛起,电动汽车发展与未来中国汽车产业命运息息相关。从产业链的上中下游三个阶段分别分析了我国电动汽车产业链的现状及主要问题,电动汽车原材料品质不高,电池、电机、电控研发能力有限以及产业配套设施不足等问题严重制约我国电动汽车产业链延伸发展,从顶层规划、技术创新、产品品牌、基础设施四个关键要素角度提出了解决电动汽车产业链延伸的战略思考,并针对实现该战略提出了相应的对策。     

多翼自治水下机器人动力学建模与姿态控制

为了提高多翼自治水下机器人姿态自主控制的稳定性和控制性能,设计了基于多翼水下机器人全参数控制模型的姿态控制系统.首先对多翼自治水下机器人进行运动学和动力学分析,建立多翼自治水下机器人的全参数运动控制模型;在此基础上建立多翼自治水下机器人整体控制系统,设计基于线性二次型最优控制的多翼自治水下机器人姿态控制器;最后进行多翼自治水下机器人姿态控制仿真实验.结果表明:在给定的外界干扰下,多翼自治水下机器人能够快速稳定跟踪目标姿态,所建立的控制器以及控制模型能够满足多翼水下机器人姿态的自主控制需要,达到设计目标.     

面向无人自主平台的战场地理环境模型研究

战场环境模型是复杂战场环境面向特定需求的抽象和描述,用以支撑战场环境特性和演变规律的研究和应用。现有的战场环境模型主要面向人类战争活动来描述战场环境,缺乏以无人自主平台为认知主体的设计。提出了一种耦合人机各自优势的多层次战场地理环境模型结构,充分发挥机器在特征层面的快速计算能力,以及人在要素和关系层面的认知经验。提出了一种集环境观测、模型构建和空间决策为一体的建模方法,支撑无人自主平台根据任务和环境实现自主空间决策。     

面向车联网边缘计算的智能计算迁移研究

为了满足车联网中车载任务所面临的服务迁移时间优化与边缘设备的资源负载优化需求，提出了一种面向车联网边缘计算的智能计算迁移方法（intelligent computingoffloading method，ICOM）.首先构建了车联网边缘计算系统资源模型、执行时间模型、边缘设备负载均衡模型；然后利用非支配排序遗传算法（non-dominant sorting genetic algorithm，NSGA-II）实现了对车载计算任务的迁移时间和边缘设备的负载均衡进行联合优化，从而为车载计算任务找到有效的计算迁移策略；最后根据多目标决策准则（multi-criteria decisionmaking，MCDM）和逼近理想解排序法（technique for order preference by similarity to anideal solution，TOPSIS）选择出最优的计算迁移策略.实验结果表明，ICOM方法能够使车载计算任务在期望时间内完成，同时也保证边缘设备的负载均衡.     

基于电动物流车的充电和换电设施选址模型

本文研究了在充电和换电两种模式下基于电动物流车的充换电设施选址问题.首先,分别建立无充电行为时的路径规划和车辆调度模型以及充电和换电模式下,以用电成本,车辆固定出行成本,机会成本和惩罚成本之和最小化为目标的充换电设施选址模型.然后设计了一种改进的遗传算法求解路径规划和选址模型.最后,对比分析了充电和换电模式下充换电设施的选址决策及配送总成本,并得到结论:充电未造成配送延迟时,充电模式下的配送成本较低;充电导致配送延迟时,提高充电速度或选用换电模式能够使配送成本更低.另外,公用充电站服务费用的高低会显著影响物流企业关于自建充电设施还是使用公用充电站的决策.     

一种任意起始位姿的连续曲率泊车路径在线规划方法

针对目前泊车路径规划算法对起始位姿要求严格，且难以兼顾最终位姿精度、路径质量及计算效率等问题，提出了一种任意起始位姿的连续曲率路径在线规划方法。该方法将整个泊车路径规划分为库位内调整与入库过程两部分。库位内调整采用以最终位姿高精度与调整次数最少为目标函数的最优化方法进行逐段规划；入库过程采用连续曲率曲线组用于混合A*算法的状态节点扩展以直接生成无需后处理的可执行路径。设计考虑路径的曲率变化与方向改变次数的估价函数；采用由路径几何形状特征点构建特征多边形的碰撞检测方法以提高计算效率。离线仿真与实车试验结果验证了该方法的有效性。     

车联网环境下匝道汇入区瓶颈换道优化

高快速路汇入区（即合流区）瓶颈是交通流运行的咽喉，汇入瓶颈交通流失效会加剧拥堵，诱发交通振荡以及事故率上升等一系列问题。与现有研究大都通过调节匝道汇入车辆行为或主线车辆速度进而试图改善汇入区交通流问题不同，该研究聚焦于瓶颈汇入区上游主线车辆，通过动态调节汇入区上游主线车道车辆分布，提升汇入区通行能力。具体而言，研究提出一种可以对网联车（CV）进行双向换道建议的混合整数线性规划模型，该方法不依赖于交通流基本图设定的临界密度，通过实时计算每一辆个体CV的向左、向右或保持车道决策以优化车道流量分布，减少汇入车辆干扰，提升汇入效率。基于VISSIM交通仿真软件，通过二次开发搭建了汇入区瓶颈换道优化实时仿真评估系统，并对该方法进行了验证，测试不同流量组合和不同CV渗透率下算法的有效性。各车道时空轨迹表明该换道建议优化方法可以有效减小汇入车辆冲突，车均延误分析结果表明在单车道平均流量1 550 ~1 800 veh·h^-1区间，即汇入瓶颈失效关键流量区段，换道建议优化方案相比原方案能显著改善汇入区的运行效率，车均延误可降低10 %~50 %左右。CV渗透率敏感性分析表明，在较低的0.2~0.5渗透率下即可达到减小延误的目标。     

Internet路由前缀宣告的特征挖掘与分析

基于大量的历史BGP路由表快照,对BGP路由宣告信息进行深度挖掘.提出了前缀宣告稳定性度量方法,验证了绝大多数路由宣告是稳定的,历史上发生的路由劫持事件都是瞬时的(不具备稳定性);设计了前缀宣告的相似性测度算法,对大量历史BGP路由宣告进行了分析,结果表明大多数大型AS宣告的路由前缀具有自相似性,即,同一个AS宣告的多个路由前缀有一定的连续性.基于以上两个特征,从历史路由信息中可进一步提取前缀宣告的可信集,构造BGP路由宣告的可信知识库,为后续的路由前缀劫持检测和路由安全监测提供依据.     

融入创新思维训练的汽车构造实习改革

通过编写汽车构造拆装实习教材,构建自主学习平台和推进实习实施过程改革,提出了一种基于拆装视频和创新思维训练进行汽车构造拆装实习的教学方法,在训练学生的创新思维和培养学生自主学习能力方面进行了积极的尝试.实践表明,改革提高了学生学习的主动性和积极性,有助于提高实践环节的教学质量,有利于培养工科学生创新能力和工程素质,提高了教和学的成效.