检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机研究与发展 2025年第1期62卷 132-143页

作者：黄华卜一凡许宏丽王晓荣北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044 交通数据分析与挖掘北京市重点实验室(北京交通大学) 北京100044 轨道工程北京市重点实验室(北京交通大学) 北京100044 智慧高铁系统前沿科学中心(北京交通大学) 北京100044

基于深度学习的点云分割算法通过设计复杂的特征提取模块,可以对高维空间点云进行有效的分割.但由于缺乏对边界点集的特征挖掘,使得其对边界分割的精度欠佳.已有将对比学习思想用于点云分割以解决边界区域分割性能不足问题的研究中,忽... 详细信息

基于深度学习的点云分割算法通过设计复杂的特征提取模块,可以对高维空间点云进行有效的分割.但由于缺乏对边界点集的特征挖掘,使得其对边界分割的精度欠佳.已有将对比学习思想用于点云分割以解决边界区域分割性能不足问题的研究中,忽略了点云无序和稀疏特性,特征提取不够准确.对此,设计了基于对比学习和标签挖掘的点云分割模型CL2M(contrastive learning label mining),通过自注意力机制学习不同位置处点云更为精准的特征,并引入对比学习方法,提高了点云边界处的分割精度.在对比边界学习过程中通过深入挖掘语义空间中的标签并设计了基于标签分布的对比边界学习模块,使得高维空间点云标签分布包含更多的语义信息.CL2M充分利用标签的分布规律计算分布间的距离,可准确划分正负样本,减少了常规硬划分带来的累计错误.在2个公开数据集上进行的实验结果表明,CL2M在多个评价指标上优于既有的点云分割模型,验证了模型的有效性.

关键词：计算机视觉点云分割对比学习自注意力机制边界挖掘

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基于GPU的北斗B1宽带复合信号实时发生器设计

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系统工程与电子技术 2024年第3期46卷 795-804页

作者：王子涵巴晓辉姜维蔡伯根王剑文韬北京交通大学电子信息工程学院北京100044 北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044 北京市电磁兼容与卫星导航工程技术研究中心北京100044 北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044

为了实现北斗B1C+B1I信号的联合生成,提出一种基于软件无线电和图形处理器(graphics processing unit,GPU)加速的北斗B1宽带复合信号的实时生成方法,该方法针对单边带复数二进制偏移载波(single-sideband complex binary offset carrier... 详细信息

为了实现北斗B1C+B1I信号的联合生成,提出一种基于软件无线电和图形处理器(graphics processing unit,GPU)加速的北斗B1宽带复合信号的实时生成方法,该方法针对单边带复数二进制偏移载波(single-sideband complex binary offset carrier,SCBOC)调制方式的信号体制进行设计,系统根据用户配置的接收机运动轨迹和星历文件,生成中频信号并通过射频端发射。为了进一步提升GPU并行运算速度,从优化设备内存结构、设计并行线程架构和统一计算设备架构流(compute unified device architecture stream,CUDA)加速3个方面,设计了基于异步运算的加速采样点数据计算的CUDA优化实现方案。测试结果证明,优化后的算法可以基于SCBOC调制实时生成北斗B1I+B1C信号,基于GTX3060的GPU平台,信号90 M采样率下能实现8颗卫星复合信号的实时生成。

关键词： B1宽带复合信号软件无线电单边带复数二进制偏移载波调制统一计算设备架构流实时生成

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多源异构数据融合关键技术与政务大数据治理体系

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计算机科学 2024年第2期51卷 1-14页

作者：闫佳和李红辉马英刘真张大林江周娴段宇航北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044 国家信息中心北京100045 北京交通大学软件学院北京100044

随着信息技术的飞速发展,各级政府和大型企业掌握的数据量正在以指数级别增长。然而,数据来源多样会导致格式差异,数据质量参差不齐会影响应用效果,数据分散管理会弱化关联汇集,数据形态异构会造成语义鸿沟。在此背景下,多源异构数据融... 详细信息

随着信息技术的飞速发展,各级政府和大型企业掌握的数据量正在以指数级别增长。然而,数据来源多样会导致格式差异,数据质量参差不齐会影响应用效果,数据分散管理会弱化关联汇集,数据形态异构会造成语义鸿沟。在此背景下,多源异构数据融合负责将来源不同的多模态数据进行有效整合,完成数据互补与关联,进而实现信息增强。目前,大多数已有研究的关注重点集中在大数据治理流程与多模态深度学习,很少有工作研究讨论完整的多源异构数据融合技术框架。因此,在综述关键技术的基础上,文中提出了一整套涵盖“数据引接-数据清洗-数据集成-数据融合”全过程的多源异构数据融合关键技术框架,并对各个环节需要解决的问题与重点任务进行介绍。然后,通过一个政务应用实例场景,给出了政务大数据治理体系的设计,以解决政务数据来源广泛、质量参差不齐、管理分散、形态异构的问题,并进一步阐述了多源异构数据融合的重要价值。最后总结全文并展望未来。

关键词：多源异构数据多模态数据融合数据治理技术政务大数据大数据治理流程

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基于局域定位场景聚类的虚拟应答器布局优化方法研究

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铁道学报 2023年第8期45卷 77-86页

作者：王思琦刘江蔡伯根王剑北京交通大学电子信息工程学院北京100044 北京交通大学智慧高铁系统前沿科学中心北京100044 北京市轨道交通电磁兼容与卫星导航工程技术研究中心北京100044 北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044

基于全球导航卫星系统的列车定位是下一代列车控制系统的重要技术方向之一,卫星定位驱动的虚拟应答器技术是实现卫星定位与既有列控系统兼容的有效途径。重点关注虚拟应答器的选址布局优化设计问题,结合虚拟应答器捕获与报文触发对卫星... 详细信息

基于全球导航卫星系统的列车定位是下一代列车控制系统的重要技术方向之一,卫星定位驱动的虚拟应答器技术是实现卫星定位与既有列控系统兼容的有效途径。重点关注虚拟应答器的选址布局优化设计问题,结合虚拟应答器捕获与报文触发对卫星定位性能的需求,从候选虚拟应答器布设位置的局域卫星定位观测性能特征出发,运用动态时间规划和具有噪声的基于密度的聚类方法,提出一种铁路沿线局域定位场景聚类策略,基于聚类结果,重点针对卫星信号观测受限区段,构建一种基于麻雀搜索改进遗传算法的虚拟应答器布局优化方法。采用实际线路数据及现场试验数据,对所提出的局域定位场景聚类策略进行了验证,并通过与传统优化算法的对比,验证所提布局优化方法的能力。所得结果对于辅助实际线路虚拟应答器布设方案设计与实施具有参考意义。

关键词：虚拟应答器列车定位卫星定位场景聚类布局优化

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基于GPU的列车卫星定位接收机捕获引擎设计

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铁道科学与工程学报 2023年第8期20卷 3093-3104页

作者：黄颂巴晓辉蔡伯根姜维王剑北京交通大学电子信息工程学院北京100044 北京交通大学智慧高铁系统前沿科学中心北京100044 北京市轨道交通电磁兼容与卫星导航工程技术研究中心北京100044 北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044

下一代列控系统中提出了应用卫星导航提供位置服务的需求,相应的卫星导航硬件接收机价格高昂,不能兼具场景测试的灵活性和设备的便携性。传统软件接收机可根据需求更改基带算法,灵活性高,但由于串行捕获的原因导致其耗时较长,影响用户... 详细信息

下一代列控系统中提出了应用卫星导航提供位置服务的需求,相应的卫星导航硬件接收机价格高昂,不能兼具场景测试的灵活性和设备的便携性。传统软件接收机可根据需求更改基带算法,灵活性高,但由于串行捕获的原因导致其耗时较长,影响用户首次定位的时间。本文针对铁路沿线开阔和存在遮挡的强弱卫星信号场景,设计了基于GPU的双模捕获引擎,分析了信号捕获速度以及灵敏度。首先,介绍了基于FFT的并行码相位捕获算法;其次,利用GPU与CPU异构并行计算平台,设计了强弱信号的并行捕获架构;然后,对捕获的各个模块进行并行性设计,通过对载波多普勒、多颗星并行实现强星的搜索,对于弱信号捕获,提出一种间断性补偿码多普勒的全比特法来提高捕获速度。最后,使用现场轨道坐标测量数据仿真生成了不同载噪比的中频数据来验证并行捕获的正确性,并对捕获耗时、灵敏度进行了分析与对比。仿真结果表明:5 MHz采样率下,冷启动搜索12颗GPS/BDS强星信号只需32.5 ms;对25 dBHz的弱信号,GPS与BDS的捕获概率分别达到90%和80%,捕获时间减少了29.3%,在保证灵敏度的同提升了捕获速度。对2种铁路场景设计了相应的并行捕获架构,在铁路沿线捕获强弱卫星信号的同时能够降低列车首次定位时间,为列车专用软件接收机捕获引擎的设计提供了参考。

关键词：列车定位双模软件接收机捕获 CUDA 并行计算

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引入卫星导航系统的虚拟应答器中列车定位方案适应性研究

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铁道科学与工程学报 2023年第3期20卷 1054-1065页

作者：王思琦刘江蔡伯根王剑陆德彪北京交通大学电子信息工程学院北京100044 北京交通大学智慧高铁系统前沿科学中心北京100044 北京市轨道交通电磁兼容与卫星导航工程技术研究中心北京100044 北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044

随着新型列车运行控制技术及系统的快速发展,基于卫星导航的列车运行状态自主感知已成为下一代列车运行控制系统的重要发展方向。虚拟应答器是将全球导航卫星系统引入列车运行控制系统的有效途径,卫星定位因易于受到信号观测条件限制导... 详细信息

随着新型列车运行控制技术及系统的快速发展,基于卫星导航的列车运行状态自主感知已成为下一代列车运行控制系统的重要发展方向。虚拟应答器是将全球导航卫星系统引入列车运行控制系统的有效途径,卫星定位因易于受到信号观测条件限制导致性能约束,无法直接满足虚拟应答器的应用需求。针对虚拟应答器中卫星定位的应用模式进行适应性分析,总结出不同线路及运行条件下虚拟应答器卫星定位方案的设计与应用建议。首先,介绍引入卫星定位的虚拟应答器的运行机理;其次,给出基于自适应交互多模型的虚拟应答器捕获原理;然后,对卫星定位独立定位、卫星定位/惯性导航系统松耦合定位、卫星定位/惯性导航系统紧耦合定位3种典型方案的核心思路、系统架构、计算流程进行设计与分析;最后,采用现场数据及仿真测试,对3种卫星定位方案的定位性能、计算效率、用于实施虚拟应答器捕获的时空精度特征进行评估与对比。研究结果表明:卫星定位/惯性导航系统紧耦合定位方案的综合效益更优。对引入卫星导航系统的虚拟应答器中列车定位方案的适应性进行了分析,所得结果能够为虚拟应答器结构与逻辑方案的设计提供参考,为新型列车运行控制系统的优化设计与设备研制提供有效支持。

关键词：虚拟应答器列车定位适应性分析卫星定位组合定位

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大模型生成回答与人类回答文本的语言特征比较研究

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中文信息学报 2024年第4期38卷 17-27页

作者：朱君辉王梦焰杨尔弘聂锦燃杨麟儿王誉杰北京语言大学国家语言资源监测与研究平面媒体中心北京100083 北京语言大学计算科学学院北京100083 北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044

近年,人工智能的语言生成技术突飞猛进,基于自然语言生成技术的聊天机器人ChatGPT能够自如地与人对话、回答问题。为了探究机器生成语言与人类语言的差异,该文分别收集了人类和ChatGPT在中文开放域上3293个问题的回答作为语料,对两种语... 详细信息

近年,人工智能的语言生成技术突飞猛进,基于自然语言生成技术的聊天机器人ChatGPT能够自如地与人对话、回答问题。为了探究机器生成语言与人类语言的差异,该文分别收集了人类和ChatGPT在中文开放域上3293个问题的回答作为语料,对两种语料分别提取并计算描述性特征、字词常用度、字词多样性、句法复杂性、语篇凝聚力五个维度上的161项语言特征,利用分类算法验证用这些特征区别两种语言的有效性,并考察、对比这些特征来阐释人类、机器生成两种语言的异同。研究结果发现,两种文本在描述性特征、字词常用度、字词多样性三个维度的77项语言特征上存在显著差异,相较于机器回答语言,人类回答语言表现出易读性高、论元重叠度低、口语色彩明显、用词丰富多样、互动性强等特点。

关键词： ChatGPT 人类语言语言特征机器学习

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基于多维随机森林的番茄灰霉病高光谱图像早期检测

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光谱学与光谱分析 2022年第10期42卷 3226-3234页

作者：高荣华冯璐张月原继东吴华瑞顾静秋北京市农林科学院信息技术研究中心北京100097 国家农业信息化工程技术研究中心北京100097 北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044

植物病害的自动早期检测对于作物精确保护至关重要。提出了一种基于多维光谱序列(multi-dimensional spectral series,MDSS)和加权随机森林(weighted random forest,WRF)的番茄灰霉病早期诊断与鉴别方法。目的是利用叶片多个观测维度的... 详细信息

植物病害的自动早期检测对于作物精确保护至关重要。提出了一种基于多维光谱序列(multi-dimensional spectral series,MDSS)和加权随机森林(weighted random forest,WRF)的番茄灰霉病早期诊断与鉴别方法。目的是利用叶片多个观测维度的光谱曲线整体变化趋势建立作物病害检测模型,以期在肉眼明显可见叶面病斑前对作物病害实现诊断。将健康叶片接种灰霉病菌第3天作为叶片成功染病第1天。试验首先采集番茄健康叶片和染病叶片7天内每天的高光谱图像,提取感兴趣区域并计算平均光谱作为初始光谱数据,经筛选共得到(156×7)组有效样本。将样本数据按时间顺序拆分成分别包含1~7个维度的光谱数据形成多维原始光谱序列,为增加维度间差异性,相邻原始光谱序列相减构成多维关联光谱序列。分别采用符号聚合近似估计(symbolic aggregate approximation,SAX)和符号傅里叶近似估计(symbolic Fourier approximation,SFA)两种符号化方法将光谱序列离散成局部辨别性特征。基于多维光谱序列的局部辨别性特征建立加权随机森林(MDSS-SAX-SFA-WRF)分类模型,实现病害早期检测。相应地,基于单维光谱序列(single-dimensional spectral series,SDSS)的番茄灰霉病识别模型被作为基准模型与MDSS-SAX-SFA-WRF模型比较。试验结果显示,MDSS-SAX-SFA-WRF检测模型在包含2至7个光谱序列维度的56个测试样本数据中均获得90%以上识别准确率,在包含5个光谱序列维度测试集中得到最高99%的识别准确率,较SDSS-SAX-SFA-MRF检测模型在染病第5天的识别率高8.2个百分点。另外受随机干扰的影响,SDSS-SAX-SFA-MRF模型准确率在染病5~7 d出现大幅度回落至最低84%,MDSS-SAX-SFA-WRF模型识别率在肉眼可见病斑阶段依然保持超过98%的较高检测水准,未过度回落。因此,提出的基于多维光谱曲线整体变化趋势和加权随机森林(MDSS-SAX-SFA-WRF)的分类模型能够有效实现番茄灰霉病早期检测,并具有较强的鲁棒性,为染病初期的番茄灰霉病鉴别提供新思路。

关键词：早期病害识别高光谱成像技术番茄灰霉病随机森林多维时间序列

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基于列车运行状态组合预测的虚拟应答器捕获方法

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中国铁道科学 2023年第1期44卷 202-213页

作者：王剑王思琦蔡伯根刘江程君北京交通大学电子信息工程学院北京100044 北京交通大学北京市轨道交通电磁兼容与卫星导航工程技术研究中心北京100044 北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044 中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所北京100081

为进一步提高虚拟应答器(VB)技术在基于卫星定位的列车运行控制中的运用效果,分析常规VB捕获原理,从完善其不足的角度提出1种基于列车运行状态组合预测的新型VB捕获方法。首先,明确新型方法的捕获原理;其次,考虑列车运行状态的复杂性和... 详细信息

为进一步提高虚拟应答器(VB)技术在基于卫星定位的列车运行控制中的运用效果,分析常规VB捕获原理,从完善其不足的角度提出1种基于列车运行状态组合预测的新型VB捕获方法。首先,明确新型方法的捕获原理;其次,考虑列车运行状态的复杂性和规律性,采用交互多模型(IMM)结合容积卡尔曼滤波(CKF)的自适应IMM-CKF方法,对列车位置进行滤波估计和短期前向预测;然后,将长短期记忆方法引入列车运行状态预测问题,基于实时数据更新预测模型;最后,得到基于列车运行状态组合预测的VB捕获方法,有效改善常规方法中的VB漏捕获和捕获精度低等问题。基于京沈高铁现场试验数据,对比并验证新型方法和其他列车运行状态预测方法、VB捕获方法的性能。结果表明:尽管周期捕获计算平均用时较长,但新型方法下的VB捕获识别位置与下一个VB位置较近,不仅能保证100%的VB捕获率,而且在VB捕获误差均值上最大可实现70.23%的优化效果。

关键词：列车运行控制系统虚拟应答器卫星定位列车运行状态组合预测

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基于车路信息交互的车辆卫星定位协同定权方法

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交通运输系统工程与信息 2022年第5期22卷 85-96页

作者：刘江谭思伦蔡伯根王剑北京交通大学电子信息工程学院北京100044 北京交通大学智慧高铁系统前沿科学中心北京100044 北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044 北京市轨道交通电磁兼容与卫星导航工程技术研究中心北京100044

为确保基于卫星导航系统的车辆定位性能满足特定交通应用需求,本文针对导航卫星观测量权重分配对复杂动态运行环境的跟踪适配问题,建立基于车路信息交互的车辆卫星定位协同定位增强总体框架;基于加权最小二乘定位解算模式,设计基于轻量... 详细信息

为确保基于卫星导航系统的车辆定位性能满足特定交通应用需求,本文针对导航卫星观测量权重分配对复杂动态运行环境的跟踪适配问题,建立基于车路信息交互的车辆卫星定位协同定位增强总体框架;基于加权最小二乘定位解算模式,设计基于轻量级梯度提升机建模与多车信息综合决策的协同定权方法,提出面向学习建模通道的导航卫星伪距残差轻量级梯度提升机建模方案,面向定权计算通道设计了基于多车信息综合决策的导航卫星观测量权重决策策略。实验结果表明:运用轻量级梯度提升机构建伪距残差模型,相较于支持向量机、随机森林以及仅基于基础卫星观测特征的轻量级梯度提升机,均方根误差分别降低了62.1%,29.9%,60.4%;运用所建立的预测模型协同定权所得水平误差标准差,相对于等权和卫星仰角/信噪比组合定权策略分别降低了48.5%和47.6%。研究结果对于充分发挥车路协同系统模式下,信息交互机制的核心优势和优化车辆卫星定位性能具有重要意义。

关键词：智能交通车路协同信息交互卫星定位协同定权

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