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批判性思维在车辆工程专业课程教学中的运用——以汽车电器与电子课程为例
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作者 白先旭 吴迪 +1 位作者 武裕 张良 《高教学刊》 2024年第14期55-58,共4页
批判性思维是以一种以合理的、反思的、心灵开放的方式进行思考,从而能够清晰准确地表达、逻辑严谨地推理、合理地论证,进而完成思辨精神培养的思维方式。在车辆工程专业新工科人才培养的过程中,培养学生这种思维方式和精神,具有普适性... 批判性思维是以一种以合理的、反思的、心灵开放的方式进行思考,从而能够清晰准确地表达、逻辑严谨地推理、合理地论证,进而完成思辨精神培养的思维方式。在车辆工程专业新工科人才培养的过程中,培养学生这种思维方式和精神,具有普适性意义,有利于新工科专业教育内涵发展。该文基于批判性思维教学方法的基本理论,结合汽车电器与电子课程教学实践,在教学目标设计、教学内容设计、议题式教学模式和课后辅导等方面,进行批判性思维在车辆工程专业课程教学中运用的探索,以培养具有学习能力的学生,进而满足汽车行业对于复合型人才的需要。 展开更多
关键词 批判性思维 车辆工程 复合型人才 教学目标 议题式教学
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基于置信估计网络和改进D-S的多模态融合方法
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作者 程腾 郭利港 +3 位作者 张强 王文冲 石琴 侯登超 《汽车工程学报》 2025年第2期137-146,共10页
针对神经网络可解释性较低,且多模态融合中D-S理论易在高冲突场景出现悖论的问题,提出了一种基于置信估计网络和改进D-S理论的结果级多模态融合方法,该方法包括一种置信估计网络,将目标检测中的分类问题表述为置信估计问题,输出单模态... 针对神经网络可解释性较低,且多模态融合中D-S理论易在高冲突场景出现悖论的问题,提出了一种基于置信估计网络和改进D-S理论的结果级多模态融合方法,该方法包括一种置信估计网络,将目标检测中的分类问题表述为置信估计问题,输出单模态网络检测结果的置信估计分数;一种改进D-S理论的融合方法,用检测结果的置信度分数和类别信息合成证据,最终融合不同模态检测数据。在KITTI数据集上进行的评估试验表明,该融合方法的mAP值较图像单模态检测最高提升6.64%,较点云单模态检测最高提升15.43%,对比结果表明,该融合方法的mAP提升值高于经典D-S融合0.81%,能有效减少分类冲突,克服经典D-S的局限性。 展开更多
关键词 置信估计 环境感知 多模态目标检测 D-S证据理论 结果级融合
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自动紧急制动系统控制模块的SOTIF量化评价 被引量:3
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作者 白先旭 左瑜 +4 位作者 李维汉 石琴 李楚照 赵树廉 陈炯 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期1655-1665,共11页
建立智能汽车的预期功能安全(SOTIF)评价体系,进行SOTIF设计是实现智能驾驶汽车规模应用的必由之路。为完善自动紧急制动(AEB)系统的SOTIF理论,实现AEB系统的SOTIF设计,本文采用系统理论过程分析(STPA)的方法对AEB系统控制模块进行安全... 建立智能汽车的预期功能安全(SOTIF)评价体系,进行SOTIF设计是实现智能驾驶汽车规模应用的必由之路。为完善自动紧急制动(AEB)系统的SOTIF理论,实现AEB系统的SOTIF设计,本文采用系统理论过程分析(STPA)的方法对AEB系统控制模块进行安全分析。根据安全分析的结果提出AEB系统控制模块的SOTIF评价指标,并基于CRITIC法和优劣解距离(TOPSIS)法对提出的评价指标进行综合量化评价。进一步地,使用提出的评价方法对某型智能汽车的AEB系统控制模块进行了基于实车试验的SOTIF评价,评价结果验证了所提出的AEB系统控制模块的SOTIF评价方法的合理性和实用性。最后,对评价结果进行分析,并根据提出的SOTIF评价指标给出AEB系统的SOTIF改进建议。 展开更多
关键词 预期功能安全 自动紧急制动系统 STPA 评价指标 量化评价
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智能网联汽车预期功能安全风险评估3σ接受准则
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作者 白先旭 潘宇翔 +2 位作者 陈浩 李维汉 石琴 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期182-191,共10页
预期功能安全(Safety of the Intended functionality,SOTIF)问题是智能网联汽车商业化推广的最大难题之一。在对智能网联汽车进行SOTIF分析的过程中,建立合适的风险接受准则能为危害识别和风险评估提供更准确的判别标准,有助于降低开... 预期功能安全(Safety of the Intended functionality,SOTIF)问题是智能网联汽车商业化推广的最大难题之一。在对智能网联汽车进行SOTIF分析的过程中,建立合适的风险接受准则能为危害识别和风险评估提供更准确的判别标准,有助于降低开发成本、提高整车的SOTIF信心度和开发效率。为建立合适的风险接受准则,对自然驾驶数据中部分驾驶人交通特性关键参数进行提取以验证驾驶人行为的“极值特性”和参数的正态分布,并分析建立安全接受准则需要遵循的三类基本原则。在结合6标准差(6sigma,6σ)理论在工科领域中的实际应用的基础上,提出将6σ理论用于建立SOTIF风险评估的3σ接受准则,并基于该接受准则重新定义行车安全场(Driving safety field,DSF)中驾驶安全系数(Driving safety index,DSI)标准值的计算方法。利用TrafficNet数据库计算不同基础场景下的DSI的标准值(DSI*),量化基础场景下的SOTIF风险接受准则。研究结果完善智能网联汽车的SOTIF评价体系,有利于从源头提升智能网联汽车安全水平,对避免无止境地推高累积测试里程具有指导意义。 展开更多
关键词 智能网联汽车 预期功能安全 风险评估 驾驶安全系数 接受准则
原文传递
基于虚拟点云的二阶段多模态融合网络
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作者 程腾 倪昊 +2 位作者 张强 王文冲 石琴 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期222-229,共8页
针对点云的稀疏性和无序性对目标检测准确率的影响,本文提出了一种基于虚拟点云的二阶段多模态融合网络VPC-VoxelNet。首先,利用图像检测目标信息构造虚拟点云,增加点云的密集程度,从而提高目标特征的表现;其次,增加点云特征维度以区分... 针对点云的稀疏性和无序性对目标检测准确率的影响,本文提出了一种基于虚拟点云的二阶段多模态融合网络VPC-VoxelNet。首先,利用图像检测目标信息构造虚拟点云,增加点云的密集程度,从而提高目标特征的表现;其次,增加点云特征维度以区分真实和虚拟点云,并使用含置信度编码的体素,增强点云的相关性;最后,采用虚拟点云的比例系数设计损失函数,增加图像检测有监督训练,提高二阶段网络训练效率,避免二阶段端到端网络模型存在的模型误差累计问题。该目标检测网络VPC-VoxelNet在KITTI数据集上进行了测试,检测精度优于经典三维点云检测网络和某些多传感器信息融合网络,车辆检测精度达到了86.9%。 展开更多
关键词 目标检测 多模态感知 虚拟点云 损失函数
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基于车端量子密钥的车联网数据访问控制研究 被引量:1
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作者 石琴 朱俊杰 +2 位作者 程腾 杨泽 王川宿 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2023年第10期24-31,共8页
为实现车联网相关数据的安全传输和隐私保护,提出了一种基于车端量子密钥的车联网数据访问控制方案。设计了基于预充注量子密钥的身份认证和密钥协商机制,提出了基于量子随机数发生器的车辆数据访问控制方案,在车载通信终端集成量子随... 为实现车联网相关数据的安全传输和隐私保护,提出了一种基于车端量子密钥的车联网数据访问控制方案。设计了基于预充注量子密钥的身份认证和密钥协商机制,提出了基于量子随机数发生器的车辆数据访问控制方案,在车载通信终端集成量子随机数发生器以生成量子加密密钥,并由车辆所有者对来自外部设备的车联网数据访问请求进行管控,以防止非授权访问、高权限人员恶意侵入和车辆隐私数据的不当开放。最后,对提出的方案进行了安全性和性能分析,结果表明,该方案具有较强的安全性,具有比其他主要方案更小的计算开销(0.395 ms)和通信开销(420 B)。 展开更多
关键词 身份认证 访问控制 量子保密通信 车辆自组网
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基于扩展量子密钥分发的车联网增强身份认证方案
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作者 石琴 李想 +2 位作者 程腾 王川宿 王文祥 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2023年第10期16-23,共8页
为实现车联网场景下的身份认证和密钥分发,提出一种基于扩展量子密钥分发的车联网增强身份认证方案。该方案的特征为:(1)在无线通信中通过量子安全模块和预置量子密钥完成量子密钥移动分发,在有线通信中通过量子密钥分发设备完成量子密... 为实现车联网场景下的身份认证和密钥分发,提出一种基于扩展量子密钥分发的车联网增强身份认证方案。该方案的特征为:(1)在无线通信中通过量子安全模块和预置量子密钥完成量子密钥移动分发,在有线通信中通过量子密钥分发设备完成量子密钥的在线协商,实现了扩展的量子密钥分发;(2)基于后量子密码学的加密和签名算法进行基础身份认证,并通过预置的量子密钥实现增强认证。最后,通过安全性分析和性能测试,证实了本方案具有足够的安全性和较低的计算开销,总计算开销为1.689 ms,性能提升为60.43%~70.72%。 展开更多
关键词 车联网 量子保密通信 身份认证 量子密钥分发
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面向车云网量子加密通信架构的轻量化身份认证方案研究
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作者 石琴 潘廷亮 +2 位作者 程腾 王川宿 张星 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2023年第10期9-15,共7页
为解决车联网技术中身份认证问题,在车云网量子通信架构的基础上,设计了一种轻量化身份认证方案,认证过程由注册和认证2个阶段构成,车辆与车联网云平台间进行2轮认证以确保方案的安全性。试验结果表明,该方案计算开销仅为0.179 ms,通信... 为解决车联网技术中身份认证问题,在车云网量子通信架构的基础上,设计了一种轻量化身份认证方案,认证过程由注册和认证2个阶段构成,车辆与车联网云平台间进行2轮认证以确保方案的安全性。试验结果表明,该方案计算开销仅为0.179 ms,通信开销为417 B,与其他4种相关方案相比,具有更低的计算开销和通信开销,在兼顾安全性的同时具备更高的效率,对于大多数低计算量和低通信量的车联网设备具有更高的适用性。 展开更多
关键词 量子加密通信 身份认证 车联网 计算开销 通信开销
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车载自组织网络下基于区块链与量子密钥的组密钥分发方案
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作者 程腾 刘强 +2 位作者 石琴 王川宿 张星 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2023年第10期1-8,共8页
为提高车载自组织网络(VANET)的通信效率和安全性,提出了一种基于区块链与量子密钥的匿名身份认证与组密钥分发方案。利用车端随机数与云端随机数共同生成车辆匿名凭证,实现路端对车辆身份认证过程中的隐私保护;使用区块链进行组密钥的... 为提高车载自组织网络(VANET)的通信效率和安全性,提出了一种基于区块链与量子密钥的匿名身份认证与组密钥分发方案。利用车端随机数与云端随机数共同生成车辆匿名凭证,实现路端对车辆身份认证过程中的隐私保护;使用区块链进行组密钥的安全下发,降低量子密服平台的计算开销,实现车辆身份的撤销与追溯;提出了两段式组密钥生成方式,保证不同场景下组密钥分发的安全性与高效率,同时实现了前向安全与后向安全。信令开销与计算开销分析结果表明,该方案信令开销减少近50%,组密钥分发过程中车端计算开销减少44%,路端计算开销约为对比方案的20%。形式化安全分析结果证明了该方案的安全性和可行性。 展开更多
关键词 车载自组织网络 匿名身份认证 区块链 组密钥分发 信息安全
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考虑迟滞特性的轮胎纵向动力学模型 被引量:4
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作者 段顺昌 许男 +1 位作者 石琴 白先旭 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期364-372,共9页
轮胎是汽车唯一接地部件,提供汽车运动需要的所有驱动、转向和制动力。轮胎模型是汽车动力学的基础,汽车动力学及其控制技术的进一步发展有赖于精确的轮胎模型技术。为此提出一种考虑轮胎变形迟滞特性的轮胎简化物理模型,结合电容-电阻(... 轮胎是汽车唯一接地部件,提供汽车运动需要的所有驱动、转向和制动力。轮胎模型是汽车动力学的基础,汽车动力学及其控制技术的进一步发展有赖于精确的轮胎模型技术。为此提出一种考虑轮胎变形迟滞特性的轮胎简化物理模型,结合电容-电阻(Resistor-Capacitor,RC)迟滞算子,分析轮胎胎体压缩回弹和制动力加载卸载两个层面的迟滞特性,并分别建立纵滑工况下的轮胎稳态模型HysTire和动态模型Dyn-HysTire。为了验证HysTire模型和Dyn-HysTire模型的准确性,对某型号Pirelli轮胎纵滑工况下的试验数据进行建模。结果显示,稳态模型HysTire提供了与魔术公式相似的拟合精度,而引入滑移率变化率的动态Dyn-HysTire模型的拟合结果的均方差(Mean square error,MSE)值相比于魔术公式降低了约30%,显著提高了轮胎的仿真精度。另外Dyn-HysTire模型同样提供了堪比LuGre模型和PAC2002模型对轮胎动态特性的表达能力。最后在1/4车辆ABS仿真中进一步验证,相比于魔术公式,考虑迟滞特性的Dyn-HysTire模型更能反映出轮胎的真实力学特性,提高了车辆动力学的仿真精度。 展开更多
关键词 半经验轮胎模型 迟滞特性 纵向动力学 稳态 动态
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