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北京理工大学学报
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黄风雷

月刊

1001-0645

blgzw@bit.edu.cn

010-68912326，68914627

100081

北京海淀区中关村南大街5号

北京理工大学学报/Journal Transactions of Beijing Institute of TechnologyCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本学报是以基础理论、应用科学和工程技术为主的综合性学术刊物，主要反映我校重要科研成果，促进学术交流，发展科学技术，推动教学和科研工作的开展。我刊分研究论文和科技简讯两大类，前者按学科分为：数学、力学与物理、机械工程、信息科学与控制、光学与电子工程、化工与材料科学、管理科学六个栏目。
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    复杂越野场景无人履带平台3D语义占据预测方法

    陈慧岩司璐璐王旭睿王文硕...
    1-10页
    查看更多>>摘要：为了理解和处理复杂越野场景中环境要素形状不规则、地形多变及路面属性复杂等问题,提出了一种基于多模态融合感知的 3D语义占据预测方法.首先,基于图像和激光雷达融合网络获取初始 3D语义标签;然后,对越野场景稀疏点云采用贝叶斯稠密化算法补全 3D语义占据标签;最后,生成包含复杂环境要素大小、位置和语义信息的 3D语义占据栅格地图.试验结果表明,该方法能够有效地提取和表示复杂越野环境中的 3D信息,为复杂越野环境下无人履带平台的路径规划提供了更加准确和丰富的先验信息.

    无人履带平台多模态融合3D语义占据预测

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    基于局部关系特征和注意力机制的交通事故预测方法

    张亚辉李颖刘天恩
    11-18页
    查看更多>>摘要：基于相机的事故预测方法主要是建立交通对象的全局关系,而缺乏对局部关系的考虑.为此,提出一种基于局部关系特征和注意力机制的预测模型,实现车载相机实时预测交通事故风险.该模型首先引入局部关系多图网络,捕捉车辆间的局部交互关系,解决交通对象的局部交互信息应用不充分的问题.其次利用动态空间注意力机制确定交通事故风险车辆.最后将门控循环网络和动态时间注意力机制联合,有效利用动态场景当前帧和历史帧间的时序信息.事故数据集的实验结果表明,该模型准确率达到 73.78%,提前 1.55s预测交通事故风险,同时单帧预测时间为1.65 ms,具有卓越的实时性.为交通事故风险预测提供一种有效的解决方案.

    交通事故预测图神经网络注意力机制

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    基于近端策略优化的两栖无人平台路径规划算法研究

    左哲覃卫徐梓洋李寓安...
    19-25页
    查看更多>>摘要：为解决水陆两栖无人平台在复杂环境中的路径规划问题,针对传统方法难以应对动态障碍物和多变环境的局限性,提出了一种基于近端策略优化(PPO)的路径规划算法,包含四种感知信息输入方案以及速度强化奖励函数,适应动态和静态环境.该算法通过批次函数正则化、策略熵引入和自适应裁剪因子,显著提升了算法的收敛速度和稳定性.研究中采用了 ROS 仿真平台,结合 Flatland 物理引擎和 PedSim 插件,模拟了包含动态障碍物的多种复杂场景.实验结果表明,采用 BEV+V 状态空间输入结构和离散动作空间的两栖无人平台,在路径规划中展现出高成功率和低超时率,优于传统方法和其他方案.仿真和对比实验显示采用鸟瞰图与速度组合的状态空间数据结构配合速度强化奖励函数算法提高了性能,收敛速度提高 25.58%,路径规划成功率提升 25.54%,超时率下降13.73%.

    路径规划两栖无人平台近端策略优化(PPO)

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    基于前馈补偿的轮腿式平台多任务复合运动解耦控制

    刘辉马嘉勇杨海洋郝伟赫...
    26-33页
    查看更多>>摘要：轮腿式平台在执行复杂作战环境载运任务时,由于其动态协调腿部与车轮运动是复杂耦合的,其行驶速度的稳定性、位姿控制的精确性都十分困难.文中基于轮腿式平台通过有限高度场景的动态协调任务,提出了一种基于前馈补偿的多任务优先级复合运动解耦控制框架.首先,分别建立了关节和车轮动力学模型,降低模型复杂度;然后,搭建了基于任务优先级的前馈关节力矩解算,叠加轮端前馈交互力和反馈控制力矩降低实时位姿调整对质心速度的影响;最后,采用转速闭环PI控制器,并引入车轮滚动阻力实现车轮速度到质心速度的有效传递.仿真结果表明,所提出控制方法在受限场景运动过程中平台质心速度最大跟踪误差小于 3%,为轮腿式平台复杂环境下执行任务提供了可行控制框架.

    轮腿式平台前馈补偿任务优先级解耦控制

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    基于模型预测控制的无人车编队避障方法

    张硕吴雨洋汪洋王一全...
    34-41页
    查看更多>>摘要：为研究障碍物环境下基于模型预测控制的无人车编队避障方法,建立了包含虚拟智能体状态的编队避障函数,使避障问题容易用优化方法求解.在无人车编队内部引入优先级策略实现编队内部避碰,并通过动态事件触发机制减小无人车之间通讯带宽占用.对该方法进行了计算机仿真验证,在给定多边形障碍物环境下,使用领导者-追随者架构执行编队行驶任务,并借助事件触发器实现间歇通讯.结果表明,相较于传统方法,所设计的编队控制器能够提高带宽约束下无人车编队行驶安全性.

    编队控制模型预测控制动态事件触发机制无人车避障

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    基于长/短视距多模型自适应交互的高速无人车避障规划研究

    刘聪陈雪梅梁玮
    42-51页
    查看更多>>摘要：在低附着、高速紧急避障工况下无人驾驶车辆需要充分考虑到路径规划效率和车辆动力学特性,以保障规划的路径满足车辆高速行驶跟踪精度要求.文中针对无人车紧急避障中路径规划与跟踪控制之间存在的耦合干预问题,提出一种基于长/短视距多层融合的高速紧急避障局部路径规划算法.根据不同风险值障碍物分布的密集程度细化障碍物的风险值,分别设计了可跨/绕障碍物群的风险势场和环境风险状态采样空间,从而构建一种基于偏向性采样的长视距局部路径规划算法.提出了一种基于交互式多模型预测控制的短视距局部路径重规划,建立模型概率实时在线更新规则,实现了极限工况下车辆快速行驶的局部路径规划,同时满足计算实时性、避障安全性和跟踪稳定性的路径规划设计需求.仿真试验验证了所提多层融合局部路径规划方法的有效性和优越性.

    紧急避障无人驾驶车辆多层融合规划偏向性采样

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    高精度惯量积测量的支撑结构设计研究

    荣吉利李剑峰周晓俊李亮...
    52-59页
    查看更多>>摘要：针对惯性仪表组件高精度惯量积测量中的无干扰力矩支撑方式需求,设计了径向气浮和轴向气浮相结合的组合气体轴承作为非接触支撑结构.为了研究支撑结构的承载能力,建立其理论模型,结合计算流体力学进行仿真,同时设计并搭建试验装置验证仿真的准确性.研究表明仿真与试验结果相近,并且发现非接触支撑结构的轴向承载力是惯量积测量时的薄弱处,结合参数化建模开展了轴向承载力提升研究.结果表明:增大支撑结构中的转子套筒大径有利于提高轴向承载力;结构改进后,轴向承载力提升 182.98%,惯量积测量时的旋转速度上限提升54.10%,测量精度提升42.11%.

    组合气体轴承承载能力数值模拟非接触支撑惯量积

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    航天印制电路板汽相回流焊工艺的传热机理与等效建模仿真研究

    苏煜许庆金梓谦孟瑛泽...
    60-66页
    查看更多>>摘要：针对航天领域中电子器件与电路板集成使用的汽相回流焊工艺进行数值模拟研究,对揭示汽相回流炉内的流体状态、明确传热机理、优化焊接参数以及揭示焊接电路板的温度分布具有极其重要的意义.提出一种针对汽相回流焊工艺过程仿真的数值模拟方法,建立汽相回流炉的整体模型,分析了回流炉中流体的运动状态以及与电路板之间的传热机理.随后建立单层蒸汽层的等效仿真模型,将温度计算结果作为其边界条件,通过设置压强差控制温升速率,对带有电路板的等效模型进行计算,预测焊接电路板的温度变化.将设计试验与仿真进行对比,结果表明,等效模型对电路板的温度分布模拟是准确的,对优化参数具有重要意义.

    汽相回流焊数值模拟传热机理等效模型温度分布

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    基于机器学习的侵彻弹安全性量化分级方法初探

    王锋汪衡刘宗伟王昭明...
    67-76页
    查看更多>>摘要：针对侵彻弹在子弹撞击、破片撞击及殉爆等机械冲击刺激条件下的安全性响应分析方法不健全、量化分级标准缺乏等问题,提出了一种基于机器学习的侵彻弹冲击安全性响应量化分级方法,基于Lee-Tarver装药反应度仿真数据和试验数据集,获得了装药反应度与冲击安全性响应等级的映射关系,实现了冲击安全性响应等级的定量预测,并开展了典型侵彻弹的子弹撞击、破片撞击及殉爆验证试验.结果表明:仿真预测结果与试验结果吻合较好,证明了侵彻弹冲击安全性响应量化分级方法的有效性,可为侵彻弹的冲击安全性工程设计提供重要支撑.

    侵彻弹冲击安全性量化分级数值模拟试验验证

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    利用异配及同配关系的社交机器人检测方法

    罗森林费泽涛潘丽敏吴舟婷...
    77-86页
    查看更多>>摘要：现有基于图的方法未区分用户间的异配、同配关系,造成用户表示中存在异配边带来的噪声,弱化了社交机器人与人类用户之间的差异性,检测准确率降低;社交机器人持续演化模拟人类用户的关注数、推文发布数等元数据,容易导致较难识别的仿真社交机器人比例增加,检测召回率降低.提出一种利用异配及同配关系的社交机器人检测方法,通过记忆网络构建异配、同配关系原型来识别用户关系类型,减少异配边对用户表示的干扰,增加不同类型用户的特征区分性;在损失函数中引入调节因子,提高较难分类用户在模型参数更新过程中的损失贡献,增强了模型对仿真社交机器人的识别效果.实验结果表明,提出的方法优于当前先进方法,此方法通过区分用户间的异配和同配关系,降低异配边的权重,增强了用户表示的类别区分度,即使在低同配性分数的情况下也有效提升了检测准确率.

    社交机器人异配关系记忆网络

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