A data model applied to the knowledge-based ICAS

Image-guided computer aided surgery system (ICAS) contributes to safeness and success of surgery operations by means of displaying anatomical structures and showing correlative information to surgeons in the process of operation. Based on analysis of requirements for ICAS, a new concept of clinical knowledge-based ICAS was proposed. Designing a reasonable data structure model is essential for realizing this new concept. The traditional data structure is limited in expressing and reusing the clinical knowledge such as locating an anatomical object, topological relations of anatomical objects and correlative clinical attributes. A data structure model called mixed adjacency lists by octree-path-chain (MALOC) was outlined, which can combine patient's images with clinical knowledge, as well as efficiently locate the instrument and search the objects' information. The efficiency of data structures was analyzed and experimental results were given in comparison to other traditional data structures. The result of the nasal surgery experiment proves that MALOC is a proper model for clinical knowledge-based ICAS that has advantages in not only locating the operative instrument precisely but also proving surgeons with real-time operation-correlative information. It is shown that the clinical knowledge-based ICAS with MALOC model has advantages in terms of safety and success of surgical operations, and help in accurately locating the operative instrument and providing operation-correlative knowledge and information to surgeons in the process of operations.     

短时交通流预测方法比较

短时交通流预测是实现交通流诱导的关键技术之一。短时交通流因为其不确定性等特点而使其预测很复杂。通过实地调查获取的交通流量数据,分别采用移动平均法、指数平滑法、AR模型法3种交通流预测方法进行短时交通流量预测,并通过不同的评价指标对上述3种方法的预测效果进行评价,得出AR模型方法的预测效果优于其他2种方法。     

城际铁路列车开行方案优化分析

列车开行方案对城际铁路的运营组织至关重要,并直接影响着城际铁路运营效益。文中从旅客平均候车时间出发,提出城际旅客出行方便值的概念,基于城际铁路旅客出行方便值最大和运营组织效益最优,建立城际铁路客车开行方案优化模型,并设计该模型相应的算法。对城际铁路的运营管理决策有很好的借鉴意义。     

基于虚拟应力场法的船舶避让与控制

为了实现船舶在航道内的避障,应用虚拟力场法建立了避障模型,描述了目标点的虚拟引力和障碍物的虚拟斥力之间的关系及其功能设计,实现了从船舶运动坐标值到控制量的转变,结果证明．船舶能够在多变的周边环境中实现避障功能。     

脑弥漫性轴索损伤实验装置的研制及动物模型的建立

目的 自制一种脑弥漫性轴索损伤(DAI)装置并成功建立DAI动物模型.方法 自制头颅瞬间旋转损伤装置,使大鼠头颅在瞬间(<3ms)旋转90°造成剪切损伤.观察损伤后大鼠的生命体征及行为学改变;于伤后2、6、12、24、36、72h及10d分别处死损伤组动物,制备脑石蜡切片,行镀银及HE染色,光镜下观察神经轴索变化.结果 伤后大鼠均即刻出现原发昏迷,其中2只于损伤后20min内死亡,余持续时间1-30min不等;伤后大鼠呼吸节律紊乱,瞳孔对光反射减弱或消失,醒后均有程度不等的反应性下降,肢体活动迟缓;肉眼可见广泛蛛网膜下腔出血或脑室出血;光镜下可见皮髓交界区、胼胝体区、脑干、小脑白质等部位的神经轴索有不同程度的肿胀、断裂、轴索球形成,后期有小胶质细胞增生,局部呈巢样聚集.结论 本装置能造成大鼠脑DAI,且具有简便、可控、确切的特点,适合进行中、小型动物DAI模型的实验研究.     

地震作用下钢筋混凝土桥墩抗倒塌性能研究

为研究混凝土桥墩的结构抗震性能,进行了单墩多自由度体系非线性静力推倒分析、非线性动力分析、增量动力分析。分别采用纤维模型中分布塑性铰和集中塑性铰两种建模方法,建立单墩有限元模型,利用Open Sees软件中的Hysteretic滞回模型考虑各种累积损伤的影响。     

“翻转课堂”热潮引发的思考

翻转课堂自实施以来,在教育领域引发大讨论,给教学带来了前所未有的变化,取得了良好的效果。本文对翻转课堂的由来及其对教学的改变进行分析,并探讨了翻转课堂实施对师生的要求,最后对我国大面积普及翻转课堂的制约因素进行了分析。     

高速路节日免费通行对小汽车出行者选择行为影响研究

出行成本是出行者在选择出行方式时的重要考虑因素。随着我国高速公路网和收费政策的逐步完善,自驾已成为出行者考虑选择的主要出行方式。为研究节日里选择小汽车出行的用户特征及影响因素,通过意向调查的方式对小汽车出行者的偏好进行调查。应用二项Logit模型建模分析,结果显示个人属性、出行属性以及出行环境等都在不同程度上影响出行者的节日出行选择行为,其中小汽车拥有状况、驾龄、旅行时间、出行者在以往节日里选择的出行方式、通行费、线路熟悉程度等对节日出行行为影响较为显著,该研究成果在交通预测、交通管控等方面具有指导性作用。     

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研究了高峰时段列车运行的衔接协调对换乘站候车客流量的优化问题。首先分析了换乘站各站台候车客流的组成因素,确定出各运行方向的换乘站台内客流量随时间变化的规律。然后,以时段内换乘站候车客流量的最大值最小为目标,建立优化模型。模型以站台最大可容纳候车人数为约束条件,以各方向列车在换乘站的到达时刻为调整对象,实现了高峰时段换乘站内聚集客流的优化。最后,针对验证案例,设计了遗传算法进行求解,得出了协调较优解,并给出与较劣解的对比分析。结果表明,该优化方法能够有效降低换乘站内的候车客流人数,可为网络化的优化协调工作提供参考。     

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随着中国城市群的快速发展,城际交通出行环境发生了巨大的变化,因此城际出行者也会不断地重建自己的出行习惯,这就要求建立动态模型研究城际出行者出行行为和预测城际交通需求。本文调查出行者在宁杭城际高铁开通前后两个时期的出行信息,并且引入状态依赖变量表征出行者之前选择结果对之后出行选择的影响,建立了基于面板数据的城际出行方式选择动态模型。模型结果表明,基于面板数据的动态模型比传统的基于出行者单次出行数据的模型拥有更高精度。同时本文根据宁杭城际出行背景设置三组政策变化方案预测出行分担率,结果表明,当选择环境发生变化时,传统模型会高估出行方式分担率的变化程度。以上结论能更好地服务于中国城际交通的规划。