2000年—2017年中国PM2.5污染的健康影响及经济损失时空分布模式

当今环境下，大气污染是危害人体健康的主要威胁之一，对包括PM2.5在内的细颗粒物污染造成的人群健康影响和经济损失的估算是目前研究的热点之一.该研究采用人口、PM2.5污染浓度等基础数据以及流行病学等相关领域的研究结果，将全国区域划分为5 km×5 km的精细格网，根据暴露—反应关系函数及统计生命价值法(VSL)、疾病成本法(COI)计算方法，进行2000年—2017年长时间范围内全国PM2.5污染的健康经济效应动态评估与精细化制图，并采用推土机距离(EMD)方法定量评价不同年份的健康影响及经济损失的空间分布差异性.结果显示，从空间分布格局来看，我国平均每年37.61%的区域存在PM2.5污染的健康影响及经济损失，健康影响和经济损失的分布区域表现出从东南和西北地区向西南和东北地区递减的格局.此外，华北、华中、华东三区域的健康损失平均每年占比74.21%，经济损失平均每年占比80.78%.从时间尺度来看，历年健康影响变化大致可分为两个阶段，2000年—2013年波动增长，2013年—2016年逐渐下降；历年经济损失变化则呈波动上升趋势.此外，局部地区的健康影响和经济损失的空间分布变化具有阶段性.     

保定‒雄安地区近地面大气流动与轨迹输送特征

基于2016—2017年22个地面气象站点的观测资料和NECP-fnl数据, 使用CALMET风场诊断模式, 计算保定?雄安地区两个年份的逐时风场和每日输送轨迹。根据风场与流动轨迹特性, 从大气扩散输送的角度, 将当地大气流动划分为系统大风型、局地环流型与弱系统影响型 3 类。统计分析结果表明: 大气流动3个类型的大致比例为10%, 50%和40%; 系统大风型流动的占比较低, 且春夏季较多, 秋冬季较少; 局地环流型流动以秋冬季较多, 春夏季较少; 弱系统影响型的出现频率在全年变化不大, 但在秋冬季出现频率稍低; 大气流动受西北部山地影响, 山地-平原风可控制山前约100 km的范围, 覆盖保定市和雄安新区大部; 山地-平原风的转换可在山前区域形成部分时段的小风状况; 该地区大气输送的主要路径是西南-东北方向, 对应大尺度背景流动情况; 西北-东南方向的横向输送距离较短, 对应山地-平原风地形环流的影响; 在系统大风和弱系统影响下, 冬春季会出现部分直接向东南方向的输送轨迹。     

北京市生态安全格局保护紧迫性分级

以北京市为例, 通过粒度反推法和景观连通性识别重要生态用地, 通过邻域分析法构建生态阻力面, 采用MCR模型构建北京生态安全格局, 利用人工神经网络计算建设用地扩张概率, 对构建的生态安全格局进行保护紧迫性分级。结果表明, 北京市重要生态用地面积为 6488.53 km², 主要分布在西部和东北部山区, 小部分位于东南平原。一级生态用地面积为4482.48 km², 主要分布在西北和西南地区; 二级生态用地面积为1338.27 km², 主要分布在西部远郊山区、西南部近郊平原和东南部平原; 三级生态用地面积为669.77 km², 主要分布在中北部和东南部平原。重要生态廊道长度为2410.47 km, 分布在远郊城镇以及城乡交界处。一级生态廊道长度为1477.63 km, 主要分布在西北和西南远郊山区; 二级生态廊道长度为390.91 km, 主要分布在远郊平原的生态用地附近; 三级生态廊道长度为 541.93 km, 主要分布在城市中心的周边地区, 呈环状包围中心城区。     

Haversian bone-mimicking bioceramic scaffolds enhancing MSC-macrophage osteo-imunomodulation

The interaction between immune cells and bone forming cells plays a vital role in maintaining the homeostasis of the skeletal system, and is regulated by the three-dimensional structure of tissues. Whether the construction of biomaterials can activate or reproduce this spatial “cross-talk” between immune cells and bone forming cells in bone natural formation process is a prerequisite for successful fracture healing and bone regeneration. Herein, a bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs)/macrophages-laden Haversian bone-mimicking bioceramic scaffold was successfully prepared through the biomimetic design of biomaterials and 3D printing technology. MSCs and macrophages were respectively distributed in the cancellous bone and Haversian canals of the scaffold to simulate the three-dimensional structure regulation of the cell spatial distribution and multiple intercellular interaction in natural bone tissue, and worked in concert to modulate the scaffold material-mediated osteo-immune microenvironment. The in vitro study revealed that the pro-inflammatory response of macrophages was more significantly inhibited when distributed with MSCs in the scaffolds at a cell ratio of 0.5:1 for co-culture, in comparison with multicellular culture at other ratios and unicellular culture. Meanwhile, MSCs exhibited the relatively high osteogenic potential, most likely via the activation of certain key signaling pathways mediated by macrophages-derived paracrine signaling mediators (OSM, BMP-2, and WNT10b). This work not only establishes a bionic platform for the regulation of multicellular osteo-immune response and regeneration but also offers a promising tissue-engineered biomimetic scaffold with improved immunomodulatory function for promoting bone tissue regeneration.     

考虑车辆间交互作用的驾驶意图预测方法

准确的意图预测可以帮助智能车辆更好地了解周围环境并做出更加安全的决策，从而提高自动驾驶的安全性，促进人机协同驾驶。为了对驾驶员未来的意图做出更加精准的预测，提出了一种交互式意图预测方法。首先，通过将隐马尔可夫模型（HMM）与高斯混合模型（GMM）相结合，在充分考虑周围场景信息后建立了行为识别模型，用于对当前的驾驶行为做出准确的判断。然后，考虑到交通场景复杂多变的特点，提出基于意图的轨迹预测方法规划出一条最佳的行驶轨迹，并采用最大期望效用理论对未来的驾驶行为进行推理。由于行为识别和意图推理模型综合考虑了交通态势的演变过程和车辆之间的交互作用，所以将两个模型得到的结果相结合可得到车辆最终预测出的驾驶意图。最后，在NGSIM数据集对所提出的方法进行验证，结果表明提出的行为识别模型能够提前0.2~0.3 s识别出车辆的换道意图，结合未来意图推理模型，能够更加准确地预测出车辆未来的驾驶行为，由此可提高车辆驾驶的安全性。     

轨道交通网络平台的网络外部性对客流的影响研究

轨道交通网络能吸引路网上的客流，因此可以缓解交通拥堵和环境污染等城市问题。采用效用函数构建平台客流模型，并从网络平台视角刻画轨道交通网络平台的客流状态。追踪中国上海相关数据，运用普通最小二乘法、工具变量法——二阶段最小二乘法、异质性分析、稳健性检验等处理方式，对比分析直接网络外部性效应与交叉网络外部性效应，实证检验直接网络外部性与交叉网络外部性对平台上的客流影响。结果显示：增加站点数量对乘客选择轨道交通出行的意愿影响有限；上海轨道交通网络平台的客流规模超过平台自身的最佳荷载量，导致乘客数量源源不断地流失。     

近壁面网格尺寸对湍流计算的影响

采用不同的网格划分策略,利用FLUENT软件对长直圆管管内湍流进行数值计算.计算结果与半经验理论曲线的比较和分析表明,降低网格渐变率、提高径向网格数目以及调整壁面层网格的y 值均能够有效改善计算结果的精确性,而y 在其中起主要作用.针对同一网格划分策略,改变边界条件对计算结果精确性的影响相对较大,而改变模型引起的影响则相对较小,因此,不同边界条件应采取相应的网格划分策略尤其是选择合适的近壁面网格尺寸.     

指纹特征匹配若干问题的研究

研究了指纹细节点特征匹配的关键问题. 在匹配准则上,算法考虑了待匹配点的质量以及重合区域内匹配点和未匹配点对打分的影响. 将待识模式和模板分解为局部模式,寻找最大密度点作为最优匹配. 实验表明,该方法降低了计算量,并提高了匹配的准确性.     

可变进气涡流系统气道入口流速的PIV测量

为了研究双进气道柴油机缸内涡流的调节原理及性能,在稳流气道试验台上测试了一种带涡流调节阀的新型气道组合的流通能力与调节涡流的性能.用PIV系统对各个工况下气道入口的流场进行测量,通过PIV系统输出的二维流场信息估算气道进气质量流量的变化及分配情况,同时利用AVL-FIRE对整个实验系统进行了CFD分析.结果表明,柴油机双进气道通过涡流控制阀调节直气道的进气质量流量及流速,引起总的质量流量的变化,进而改变了缸内涡流的大小.     

注射过程螺杆计量段三维流场的数值模拟

针对头部无螺纹和有螺纹的注塑螺杆,使用POLYFLOW软件数值模拟了注塑机螺杆计量段熔料在注射过程中的三维等温流场.讨论了两种螺杆流道的yz平面上和xy平面上不同时刻的速度场、压强场、剪切应力场和黏度场.计算结果表明,有螺纹的注塑螺杆沿着螺杆的轴线方向其速度梯度和压强值明显地增大,加强了头部熔料的剪切稀化作用,使熔料黏度降低.螺杆头部的螺纹明显阻碍了后方熔料向前流动,使得螺杆螺槽中熔料的速度梯度和压强降低,黏度增加,剪切稀化作用减弱.