Planning autonomous vehicles in the absence of speed lanes using an elastic strip

Planning of autonomous vehicles in the absence of speed lanes is a less-researched problem. However, it is an important step toward extending the possibility of autonomous vehicles to countries where speed lanes are not followed. The advantages of having nonlane-oriented traffic include larger traffic bandwidth and more overtaking, which are features that are highlighted when vehicles vary in terms of speed and size. In the most general case, the road would be filled with a complex grid of static obstacles and vehicles of varying speeds. The optimal travel plan consists of a set of maneuvers that enables a vehicle to avoid obstacles and to overtake vehicles in an optimal manner and, in turn, enable other vehicles to overtake. The desired characteristics of this planning scenario include near completeness and near optimality in real time with an unstructured environment, with vehicles essentially displaying a high degree of cooperation and enabling every possible(safe) overtaking procedure to be completed as soon as possible. Challenges addressed in this paper include a (fast) method for initial path generation using an elastic strip, (re-)defining the notion of completeness specific to the problem, and inducing the notion of cooperation in the elastic strip. Using this approach, vehicular behaviors of overtaking, cooperation, vehicle following,obstacle avoidance, etc., are demonstrated.

Algorithms for two-dimensional cutting stock and strip packing problems using dynamic programming and column generation

We investigate several two-dimensional guillotine cutting stock problems and their variants in which orthogonal rotations are allowed. We first present two dynamic programming based algorithms for the Rectangular Knapsack (RK) problem and its variants in which the patterns must be staged. The first algorithm solves the recurrence formula proposed by Beasley; the second algorithm - for staged patterns - also uses a recurrence formula. We show that if the items are not so small compared to the dimensions of the bin, then these algorithms require polynomial time. Using these algorithms we solved all instances of the RK problem found at the OR-LIBRARY, including one for which no optimal solution was known. We also consider the Two-dimensional Cutting Stock problem. We present a column generation based algorithm for this problem that uses the first algorithm above mentioned to generate the columns. We propose two strategies to tackle the residual instances. We also investigate a variant of this problem where the bins have different sizes. At last, we study the Two-dimensional Strip Packing problem. We also present a column generation based algorithm for this problem that uses the second algorithm above mentioned where staged patterns are imposed. In this case we solve instances for two-, three- and four-staged patterns. We report on some computational experiments with the various algorithms we propose in this paper. The results indicate that these algorithms seem to be suitable for solving real-world instances. We give a detailed description (a pseudo-code) of all the algorithms presented here, so that the reader may easily implement these algorithms. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

False-positive results of a rapid K39-based strip test and Chagas disease

Background: The definitive diagnosis of visceral. leishmaniasis (VL) requires invasive procedures with demonstration of amastigotes in tissue or promastigotes in culture. Unfortunately, these approaches require laboratory materials not available in poor countries where the disease is endemic. The correct diagnosis of VL is important, and made more difficult by the fact that several common tropical diseases such as malaria, disseminated tuberculosis, and enteric fever share the same clinical presentation. Serological tests have been developed to replace parasitological diagnosis in the field. A commercially available K39-based strip test for VL has been developed for this purpose. The endemic area of leishmaniasis in Brazil overlaps the endemic area of Chagas disease, a disease that can cause false-positive serological test results. The aim of this study was to evaluate the incidence of false-positive exams using a rapid test for VL in patients with Chagas disease. Methods: A rapid test based on the recombinant K39 antigen of Leishmania was used in: (1) 30 patients with confirmed Chagas disease, (2) 30 patients with a serological diagnosis of Chagas disease by ELISA, indirect immunofluorescence, indirect hemagglutination, and chemiluminescence, (3) 30 healthy patients from a non-endemic area as the control group, (4) 30 patients with confirmed VL, and (5) 20 patients with proved cutaneous leishmaniasis. Results: The sensitivity and specificity of the rapid strip test were 100% when compared with healthy volunteers and those with confirmed Chagas disease. One false-positive result occurred in the group with Chagas disease diagnosed by serological tests (specificity of 96%). Conclusion: The rapid test based on recombinant K39 is a useful diagnostic assay, and a false-positive result rarely occurs in patients with a serological diagnosis of Chagas disease. (C) 2008 International Society for Infectious Diseases. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Calucaltion of waste heat from hot rolled steel coils at SSAB and its recovery

Hot rolling process is heat input process. The heat energy in hot rolled steel coils can be utilized. At SSAB Strip Product Borlänge when the hot rolled steel coils came out of the hot rolling mill they are at the temperature range of 500°C to 800°C. Heat energy contained by the one hot rolled steel coil is about 1981Kwh whereas the total heat energy for the year 2008 is 230 GWh/year.The potential of heat is too much but the heat dissipation rate is too slow. Different factors on which heat dissipation rate depends are discussed.Three suggestions are proposed to collect the waste heat from hot rolled steel coils.The 2nd proposal in which water basin is suggested would help not only to collect the waste heat but to decrease in the cooling time.

Undersökning av steady state och utvärdering av valskraft och friktion vid kallvalsning av aluminium

The purpose with this thesis was to examine the cold rolling mill located at Högskolan Dalarna and to stabilize the rolling process, to achieve steady state. Experiments with cold rolling of an aluminium strip have given results for rolling force, friction, reduction, strip tension and strain hardening. Results show that steady state has been found for the experiments with roll force and strain hardening, and not been found for the experiments with friction and reduction. Results show that increased strip tension gives lower roll forces. The roll force equation of Stone shows comparable results with reality for dry contact with reductions up to 30 %, but starts being incomparable with higher reductions. The roll force equation of Stone shows a bit higher roll forces than reality gave, but was comparable within reductions from 13 to 50 %. Experiments have shown that the aluminium strip has gone through strain hardening. Experiments show how the set roll gap did not yield the desired thickness reduction, there for the elastic spring constant for the rolling mill was examined and determined to be 417 N / mm for the specific alloy band. The influence of tension strip for roll force was examined and Results confirm the theory about how the roll force is decreased by increasing tension strip. The work rolls started to slip against the alumina strip as high tension strip; 70 N/mm2, gave low roll force; < 15kN.

Caracterização do cDNA da NAD-MDH citosólica e da H+ ATPase Vacuolar no amadurecimento da anona (Annona cherimola Mill)

A Annona cherimola é um fruto exótico, com um sabor agradável. Este fruto tem um elevado potencial comercial, mas apresenta um tempo médio de vida curto devido ao seu rápido amadurecimento. Por esta razão é necessário conhecer melhor o processo de amadurecimento deste fruto. Na Região Autónoma da Madeira a cultura da anoneira é muito importante em termos comerciais. O processo de amadurecimento leva a diversas modificações bioquímicas e fisiológicas. Existem várias enzimas e substâncias que integram este processo. Neste trabalho iremos estudar os genes das enzimas malato desidrogenase e H+ ATPase vacuolar que estão envolvidos no processo de amadurecimento dos frutos. Utilizando as técnicas de RACE e sequenciação foi possível determinar a sequência nucleotídica do cDNA destes genes. O cDNA da malato desidrogenase é composto por 1364 nucleótidos, contendo uma zona 5’ UTR com 84 nucleótidos, uma zona 3’ UTR com 284 nucleótidos e um sinal de poliadenilação com a sequência AATAAA. A ORF apresenta 996 nucleótidos, codificando uma proteína com 332 aminoácidos. Para a H+ ATPase vacuolar foi amplificado o cDNA da subunidade C do domínio V1. Esta apresenta 799 nucleótidos, dos quais 36 são da 5’ UTR, 266 da 3’ UTR e 498 da ORF. A ORF codifica uma proteína com 166 aminoácidos.

Comparative analysis of the volatile fraction from Annona cherimola Mill. cultivars by solid-phase microextraction and gas chromatography–quadrupole mass spectrometry detection

The analysis of volatile compounds in Funchal, Madeira, Mateus and Perry Vidal cultivars of Annona cherimola Mill. (cherimoya) was carried out by headspace solid-phase microextraction (HS-SPME) combined with gas chromatography–quadrupole mass spectrometry detection (GC–qMSD). HS-SPME technique was optimized in terms of fibre selection, extraction time, extraction temperature and sample amount to reach the best extraction efficiency. The best result was obtained with 2 g of sample, using a divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane (DVB/CAR/PDMS) fibre for 30 min at 30 °C under constant magnetic stirring (800 rpm). After optimization of the extraction methodology, all the cherimoya samples were analysed with the best conditions that allowed to identify about 60 volatile compounds. The major compounds identified in the four cherimoya cultivars were methyl butanoate, butyl butanoate, 3-methylbutyl butanoate, 3-methylbutyl 3-methylbutanoate and 5-hydroxymethyl-2-furfural. These compounds represent 69.08 ± 5.22%, 56.56 ± 15.36%, 56.69 ± 9.28% and 71.82 ± 1.29% of the total volatiles for Funchal, Madeira, Mateus and Perry Vidal cultivars, respectively. This study showed that each cherimoya cultivars have 40 common compounds, corresponding to different chemical families, namely terpenes, esters, alcohols, fatty acids and carbonyl compounds and using PCA, the volatile composition in terms of average peak areas, provided a suitable tool to differentiate among the cherimoya cultivars.

Integrated valorization of Anona Cherimola Mill. seeds

Agricultural and agro-industrial residues are often considered both an environmental and an economical problem. Therefore, a paradigm shift is needed, assuming residues as biorefinery feedstocks. In this work cherimoya (Annona cherimola Mill.) seeds, which are lipid-rich (ca. 30%) and have a significant lignocellulosic fraction, were used as an example of a residue without any current valorization. Firstly, the lipid fraction was obtained by solvent extraction. Extraction yield varied from 13% to 28%, according to the extraction method and time, and solvent purity. This oil was converted into biodiesel (by base-catalyzed transesterification), yielding 76 g FAME/100 g oil. The obtained biodiesel is likely to be incorporated in the commercial chain, according to the EN14214 standard. The remaining lignocellulosic fraction was subjected to two alternative fractionation processes for the selective recovery of hemicellulose, aiming different products. Empirical mathematical models were developed for both processes, aiming future scale-up. Autohydrolysis rendered essentially oligosaccharides (10 gL-1) with properties indicating potential food/feed/pharmacological applications. The remaining solid was enzymatically saccharified, reaching a saccharification yield of 83%. The hydrolyzate obtained by dilute acid hydrolysis contained mostly monosaccharides, mainly xylose (26 gL-1), glucose (10 gL-1) and arabinose (3 gL-1), and had low content of microbial growth inhibitors. This hydrolyzate has proven to be appropriate to be used as culture media for exopolisaccharide production, using bacteria or microbial consortia. The maximum conversion of monosaccharides into xanthan gum was 0.87 g/g and kefiran maximum productivity was 0.07 g.(Lh)-1. This work shows the technical feasibility of using cherimoya seeds, and materials as such, as potential feedstocks, opening new perspectives for upgrading them in the biorefinery framework.

Novo sistema hidropónico aplicado à produção do tomate cereja (Lycopersicum esculentum Mill. var Moscatel RZ)

A hidroponia é uma técnica poderosa na utilização eficiente dos recursos agrícolas, pois permite um ganho quer na produtividade, quer na qualidade do fruto. Atualmente os sistemas hidropónicos utilizados em plantas de médio porte não são os mais adequados, sendo esta uma área a explorar. Neste trabalho criou-se um novo sistema hidropónico (Deep Large Flow Technique- DLFT) para aplicação a plantas de médio porte e avaliou-se o seu impacto no crescimento, produtividade, biomassa e qualidade do tomate cereja (Solanum lycopersicum var. Moscatel RZ). O sistema de cultivo tradicional (solo) e semi-hidropónico (suporte com fibra de coco) serviram como base de comparação. Observou-se que após 31 dias as plantas cultivadas no novo sistema hidropónico obtiveram um crescimento acentuado, apresentando 3x mais frutos. Em termos de produtividade, os sistemas hidropónicos foram iguais, sendo o sistema tradicional 4x inferior. O total de biomassa foi significativamente maior no novo sistema hidropónico, com mais 20% e 88% que o sistema semi-hidropónico e tradicional, respetivamente. As plantas produzidas no sistema DLFT apresentaram frutos com qualidade superior, com um rácio de monossacarídeos/acidez de 6,6 mg/g. O conteúdo total de ácidos gordos nos frutos cultivados com este sistema foi 39% e 44% superior aos do semihidropónico e do tradicional. Contrariamente, o conteúdo de flavonóides foi inferior nos frutos cultivados com o novo sistema hidropónico, tendo os frutos do sistema tradicional e do sistema semi-hidropónico 40% e 10% maior teor desta família de compostos. Os resultados obtidos neste estudo demonstram que a utilização do novo sistema hidropónico na produção de plantas de médio porte, aumenta o crescimento, a acumulação de biomassa e a qualidade do fruto. Assim, permite ao produtor reduzir os custos, rentabilizar a produção (menor tempo de produção), valorizar a biomassa da planta e aumentar a qualidade do produto. Também, através dos teores de carotenóides, ácidos gordos e polifenóis poderá inferir-se que ocorreu um menor impato dos stressses abióticos subjacentes aos sistemas nas plantas produzidas pelo sistema DLFT.

Estimativa da área foliar de plantas daninhas: Solanum americanum Mill

A maria pretinha (Solanum americanum Mill) é uma planta daninha infestante de diversas culturas e além da competição pode causar outros problemas. Nos estudos envolvendo a biologia e o controle de plantas daninhas, a área foliar é uma das mais importantes características a serem avaliadas, mas tem sido pouco estudada porque sua determinação exige equipamentos sofisticados ou utiliza técnicas destrutivas. Visando obter equações que permitissem a estimativa da área foliar desta planta daninha utilizando características lineares do limbo foliar, facilmente mensuráveis em plantas no campo, foram estudadas correlações entre a área foliar real e as seguintes características das folhas: comprimento ao longo da nervura principal (C), largura máxima do limbo (L) e o produto (C x L). Para tanto, foram mensuradas 200 folhas coletadas de plantas sujeitas às mais diversas condições ecológicas em que a espécie sobrevive, considerando-se todas as folhas das plantas desde que não apresentassem deformações oriundas de fatores, tais como, pragas, moléstias e granizo. Todas as equações, lineares simples, geométricas e exponenciais, permitiram boa estimativa da área foliar (Af) da maria pretinha. do ponto de vista prático, sugere-se optar pela equação linear simples envolvendo o produto (C x L), a qual apresentou o menor QM Resíduo. Assim, a estimativa da área foliar de S. americanum pode ser efetuada pela equação AF = 0,5632 x (C x L), com coeficiente de determinação (R2) de valor igual a 0,9516.

Weed control strip influences the initial growth of Eucalyptus grandis

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Nutrição mineral de hortaliças XXVII: tolerância de cultivares de tomateiro (Lycopersicon esculentum Mill) ao alumínio e ao manganês

Dois experimentos foram conduzidas, em condições de casa-de--vegetação com o objetivo de caracterizar diferenças entre cultivares de tomateiro (Lycopersvcum esculentum Mill) com relação à tolerância ao alumínio e ao manganês. No primeiro experimento foram cultivados em Latossol Roxo (solo ácido, com níveis elevados de alumínio e manganês), seis cultivares de tomateiro: Santa Cruz Kada, Angela IAC 3946, Vital, Roma VF, Pavebo 220 e Ronita N, os três primeiros de crescimento indeterminado e os restantes de crescimento determinado. No segundo experimento, os cultivares Santa Cruz Kada e Ronita N que apresentaram um contraste de desenvolvimento no solo ácido, foram cultivados em solução nutritiva de HOAGLAND & ARNON, modificada para níveis de manganês (0,5 ; 1,5 e 3,0 ppm) e com adição de níveis de alumínio (0,0; 10,0 e 20,00 ppm). Os resultados obtidos permitiram indicar o cultivar Santa Cruz Kada como mais tolerante ao alumínio que o cultuar Ronita N. A maior sensibilidade ao alumínio do cultivar Ronita N foi associada com uma maior exigência em cálcio e fósforo, com uma maior absorção de alumínio e também com efeito depressivo do alumínio na absorção dos nutrientes mencionados, em relação ao cultivar Santa Cruz Kada. A tolerância do cultivar Santa Cruz Kada ao alumínio apesar de ser maior que a do Ronita N pode ser considerada de grau relativamente baixo, podendo-se esperar ainda, boas respostas dessas plantas à calagem nos cultivares em solos ácidos. O comportamento dos cultivares frente aos níveis de manganês em solução nutritiva foi semelhante, não sendo observado qualquer efeito prejudicial do elemento nos níveis empregados.

Sazonalidade dos ductos secretores e óleo essencial de Foeniculum vulgare var. vulgare Mill. (Apiaceae)

Este trabalho teve como objetivo analisar os ductos secretores e o óleo essencial das folhas de Foeniculum vulgare em diferentes épocas do ano. Para esta finalidade, foram realizados estudos de caracterização anatômica, bem como anatomia comparada dos ductos secretores e testes histoquímicos das folhas. O óleo essencial foi obtido de folhas e frutos, por hidrodestilação em aparelho de Clevenger e analisados quantitativamente e qualitativamente por cromatografia em fase gasosa acoplada ao espectrômetro de massa, realizando-se análises seguidas de três réplicas para folhas coletadas durante o inverno e primavera, e frutos no verão. Os resultados encontrados para os ductos secretores de óleo corresponderam à redução do teor de óleo essencial nas folhas coletadas no final da primavera. O componente majoritário do óleo essencial de folhas e frutos foi o trans-anetol, durante todas as estações do ano. Portanto, evidenciou-se que os ductos secretores e teor de óleo essencial estão relacionados, bem como os constituintes químicos também estão sujeitos a sazonalidade, conforme o estágio fenológico da planta.

Pyrolysis and combustion of pulp mill lime sludge

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

POLYPHENOLOXIDASE FROM ATEMOYA FRUIT (ANNONA CHERIMOLA MILL. ANNONA SQUAMOSA L.)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)