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疆程的AR-HUD实际道路演示

利用稳定硫同位素技术解析杭州市大气硫酸盐颗粒 污染来源

硫酸盐是大气细颗粒物(PM2.5)的主要组分,也是造成我国雾霾污染的主要物种,研究大气硫酸盐的污染来源有助于了解雾霾与排放源间的关系。传统大气硫酸盐的溯源方法包括受体模式估算、排放清单比对与空气质量模型模拟,但上述三种方法存在着本身的局限性与不确定性(如受体模式无法解析二次硫酸盐的来源;排放清单不确定度高,影响空气质量模型的模拟结果)。由于不同排放源所排放的硫前体物拥有独特的硫同位素比值(d 34 S),稳定硫同位素是近年来大气硫酸盐颗粒溯源的主要手段之一。然而,过去利用硫同位素溯源时并无考虑SO2-SO4 2- 气固转化过程的分馏系数,因此,本研究首次利用硫酸盐颗粒中硫同位素比值(d 34 S-SO4 2- ),结合Rayleigh理论估算硫同位素分馏系数,以贝叶斯同位素混合模型(SIAR)解析杭州市大气PM2.5硫酸盐的污染来源。

本研究于2015年9月至2016年10月,在杭州市采集大气PM2.5样品,并分析水溶性离子与硫酸盐中硫同位素比值。结果表明,采样期间杭州市大气PM2.5中硫酸酸盐浓度平均为36 ± 23 mg m -3 ,其中96 %为二次硫酸盐(图1)。杭州市d 34 S-SO4 2- 值介于1.0至6.4 ‰ (平均为4.3 ± 1.2 ‰),冬季最高。利用Rayleigh理论估算的硫同位素分馏系数介于1.7至7.2 ‰,平均约为3.9 ± 1.6 ‰,冬季由于温度较低,造成硫同位素的分馏系数增加,明显较其他季节高出1.4至2.3 ‰。另外,以SIAR解析杭州市硫酸盐的污染来源,并比较有无考虑硫同位素分馏效应的影响,结果发现当不考虑硫同位素分馏效应时,交通排放成为硫酸盐最主要的排放源(图2),此与排放清单与空气质量模型模拟结果不一致,说明当利用硫同位素技术对硫酸盐溯源时,需考虑硫同位素分馏效应,才能得到较正确的解析结果。最后结合SIAR解析结果与污染源贡献比例的季节性特征,揭示出燃煤电厂或燃煤工业为杭州市硫酸盐最主要的污染源(84.6 %),其次依序为交通(12.8 %)、燃油(1.7 %)及燃煤取暖(0.9 %,图3)。

此研究以 “Anthropogenic Emission Sources of Sulfate Aerosols in Hangzhou, East 技术解析 China: Insights from Isotope Techniques with Consideration of Fractionation Effects between Gas-to-particle Transformation”为题于2022年3月被环境科学领域顶尖期刊《Environmental Science & Technology》接收,大气环境中心同位素大气环境课题组林煜棋教授为第一作者,章炎麟教授为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金(项目号:42192512)的支持。

“向前看莫回头”AR-HUD技术解析

疆程的AR-HUD实际道路演示

AR-HUD系统

AR-HUD:所见即所知

投影光路原理图。

借助电影技术的车辆 增强现实 显示技术

AR-Creator的数据融合和图形生成

AR-Creator将三个来源的数据进行融合。单通道摄像头提供道路布局的几何形状。还将"羊角曲线(Euler spirals)"或车辆前方车道曲率如何变化的数学描述考虑在内。基于雷达传感器数据和对相机数据的解释这两个因素综合判断车辆前方可检测目标的大小、位置和距离。最后, 在地图框架内读取感知的现场数据。在AR-HUD上显示的多种(即来自车到车、交通控制中心等的)数据源。整合了车辆动态信息、摄像头和GPS数据后,可在数字地图上显示车辆的位置。

AR-Creator还利用合并的数据来计算:从驾驶员的位置,观察前面道路的几何布局会是怎样一种情况。因为已知驾驶者的眼位置,所以这是可能的。在开始驾车前,驾驶员要在演示车辆设置"眼睛盒(eye 技术解析 box)"的正确位置。该过程可由批量生产(series production)的内部相机自动完成。该摄像头可检测驾驶员眼睛的位置,并可以跟踪眼睛盒的位置。术语"眼睛盒"表示一种矩形区域,其高度和宽度相当于理论上的"视窗"。当通过该视窗查看道路时,驾驶员只会看到完整的AR-HUD画面。车内乘客看不到HUD和AR-HUD显示的内容。

AR-HUD的应用尚需解决的问题

1、首先是虚拟内容和实际行车环境的自然叠加。

2、其次是交互问题。

3、是显示,也就是UI设计和用户体验。

AR在“技术解析 车窗交互”应用前景光明

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从2019年的销售数据中可以看出,中国的新能源市场已经占据全球新能源汽车市场体量的一半以上,预计到了2025年能够达到700万辆。大众汽车品牌中国CEO冯思翰博士表示, “ 在全球范围内,新能源汽车都围绕着中国展开研发,因为新能源汽车的绝大部分销量都来自中国 ” 。所以国内的新能源市场自然是大众在未来最主要的发力点之一。发布于2019年的“全新大众”计划预示着全球最大的汽车品牌正式迈向数字化,纯电动出行成为未来的发展方向。然而,想要从通过燃烧石化燃料获取动力转变为以电能作为动力,对于任何一个汽车品牌来说都不是一蹴而就的事情。为此,大众将电动出行的发展过程分成了三个阶段,分别是插电式混合动力阶段、电动版本车型阶段和最终基于全新MEB平台的纯电动化阶段。为了给纯电动化阶段奠定基础,插电式混合动力车型阶段就显得尤为重要。

比优秀的机械系统更重要的是符合逻辑的电控系统,这也是大众的强项之一。这套系统会让电机和发动机维持在各自的高效运转区间,简单来说就是 “ 该用发动机的时候用发动机,该用电机的时候用电机 ” 。发动机和电机之间的高效协同工作依赖于DQ400e变速箱中的三台离合器,通过三台离合器的控制,这套动力系统能够实现复杂的混动系统管理,并能够提供多种驱动模式。

在这些驱动模式中,既有实现高性能驾驶的GTE模式,也有完全零油耗的纯电模式,混动模式则是最简单方便的日常选项。具体来说,在纯电模式下,发动机在任何情况下都不会参与工作,适合短途通勤和对节能环保要求极高的使用场景;在充电模式下,发动机会更加积极地为电池充电,制动能量回收的效率也被尽可能地提高;在混合动力模式下,系统会根据路况自动进行动力匹配,控制发动机和电机的协作运转,该模式拥有较长的续航里程,既能保持行驶的舒适性和低噪声,又更为高效省油,是最适合日常驾驶的模式;在GTE模式下,整套混动系统将 “ 火力全开 ” ,155千瓦的最大功率和400牛·米的峰值扭矩将全部用来转化为车辆出色的动态表现。

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