基于HErD分布的信号交叉口车辆到达规律动态预测

为掌握信号交叉口实时优化信号控制和交通诱导所需的车流到达信号交叉口的随机时变规律,利用HEr D分布具有无限逼近任意非负随机变量的特性,提出基于HEr D分布的信号交叉口车辆到达时间间隔变化规律动态预测的方法,并以一个交叉口的2个进口道进行实例验证分析。实验结果为:其中方向一的拟合度范围为86.17%~93.51%,平均拟合度高达90.32%,方向二的拟合度范围为93.24%~98.52%,平均拟合度高达96.93%,其高精度的拟合结果表明基于HEr D分布的信号交叉口车辆到达规律动态预测具有科学性和实用性。     

基于监控数据挖掘的运行图参数查定与修正方法

采用基于统计的异常数据处理方法对列车运行监控装置记录的海量列车运行实测数据进行处理,剔出其中的异常数据,设计数据补齐算法补齐缺失的数据;应用统计分析方法,在分析实测数据的集中趋势、离散程度、分布形态等规律和按照列车种类对数据进行时距分组的基础上,建立能够合理反映数据变化趋势的拟合曲线回归模型,用于参数的修正。运用给出的数据处理方法和拟合曲线回归模型开发出基于实测数据的运行图参数查定与修正系统。以大同—准格尔铁路为例进行验证,结果表明该方法及系统提高了参数的计算精度和查定效率,并且简便易行,可操作性强。     

山区高速公路桥隧密集路段交通流特性研究

为了研究山区高速公路桥隧密集路段的交通流特性,从隧道明暗适应、环境照度、环境噪声、空气质量及车辆行驶特性5个方面分析桥隧密集路段的交通环境特点,制定雷达定位测速实验方案,结合桥隧密集路段的交通监控视频资料,从速度和车头时距2个方面分别进行研究。采用图表分析法和综合对比分析方法,得到山区高速公路桥隧密集路段的速度和车头时距分布特征。研究结果表明:桥隧密集路段的85%位车速均在90~98 km/h之间,15%位车速均在45~67 km/h之间;桥梁与桥梁连接处的85%位车速最高,长隧道入口处的85%位车速最低;50%以上车头时距在0~10 s以内,85%的车头时距大约在25 s以下;长隧道入口处的车头时距均值最小,长隧道中间位置处的车头时距均值最大。     

列车定位轨道电子地图数据约简算法研究

高效、高精度的轨道电子地图是实现列车定位及列车运行控制的重要基础。为了提高轨道电子地图数据的存储及使用效率,在地图生成过程中需要在保证精度的前提下对测量数据进行约简。本文在实测数据的基础上分析轨道地图测量数据特性,采用小波变换及距离判别的方法对异常测量数据进行剔除,提出一种基于垂距判定和三次B样条曲线拟合的数据约简算法用于地图生成。该算法利用垂距判定方法从异常值剔除的原始数据中选取一定数目的测量点构成轨道特征点集,并对其进行三次B样条拟合,通过对拟合曲线进行误差判别修正和补充特征点,完成数据最终约简及轨道地图生成。青藏线实测数据验证结果表明,在合理选择垂距限差的情况下,该算法能够有效约简原始地图测量数据,并保证所生成地图的精度水平。     

城市快速路匝道合流区车道调整方法研究

针对城市快速路匝道合流区可以通过调整车道的方法改善通行能力,结合交通流理论相关成果,分别从定性分析和定量计算2方面进行研究。以间隙-接受理论为基础,分析车道宽度与车速、流量的关系,进而采用spss软件拟合数据获得外侧车道车头时距分布与临界车头时距,计算匝道汇入能力,建立匝道合流区车道调整模型,并通过上海市快速路实例对模型和方法进行检验,对模型的适应性和效率进行分析和评价。     

超长寿命双重S-N曲线模型的研究

基于某些高强度钢、钛合金等特殊金属材料由于破坏机理（表面和内部破坏）的不同而表现出的双重S—N（应力—寿命）曲线特性,以高碳铬轴承钢为试验材料进行旋转弯曲疲劳的试验研究,用Basquin,Langer和三参数模型分别描述其S—N曲线关系,并且应用常规最小二乘法、广义极大似然法分别研究其概率S—N曲线模型。结果表明：在区分破坏机理的情况下,试验数据较好地服从对数正态分布;从试验数据的拟合效果和可靠性设计出发,三参数模型更能有效地描述这些特殊金属材料的双重S—N曲线关系,并且更宜采用广义极大似然法描述其概率S—N曲线模型,以避免常规最小二乘法受试验数据局部统计特征影响而给出偏于非安全的估计。     

低体积含量的钢纤维混凝土三折线拉应变软化曲线的确定

以带切口的钢纤维混凝土三点弯曲梁为研究对象,假定钢纤维混凝土的拉应变软化曲线为三折线形式,根据材料基本力学性能指标和初始裂纹失稳时实测的应变分布,建立韧带所在截面的力平衡方程,通过联立方程求解,得到钢纤维混凝土的拉应变软化曲线系数,并可以直接通过韧带上距裂尖第二道应变片拉断时的应变分布和对应荷载,利用弯矩平衡方程验证计算系数的正确性;最后以一低体积含量的钢纤维混凝土试验梁为计算实例,验证了这种方法的可行性。     

基于假设分布的重载货车关键结构剩余寿命预测方法

针对状态修中的关键结构剩余寿命问题,提出基于假设分布的剩余寿命预测方法,并以车钩为例,对该方法进行验证.基于线路测试或动力学仿真,获取车钩载荷时间历程,并编制其疲劳台架试验载荷谱;开展台架试验,获取车钩退化数据;基于假设分布对裂纹尺寸数据进行拟合优度检验,确定良好假设分布类型,得到结构累积失效概率图;基于累积失效概率图...     

高速公路立体交叉匝道连续出口最小间距研究

针对目前我国相关规范关于匝道连续出口最小间距没有规定的现状,以高速路匝道处连续出口最小间距为研究对象,通过分析匝道连续出口处交通特性和车辆运行特性、驾驶人的认读标志的特点、匝道处车头时距的分布规律、等速偏移加正弦曲线换道模型的特征,建立互通式立体交叉匝道连续分流最小间距的计算模型,提出基于设计速度的匝道连续出口最小间距的建议值,为高速公路匝道连续出口的设计提供参考。     

基于三次样条曲线的铁路既有曲线整正方法

依据逆向工程中曲线重构理论的分析,三次样条曲线拟合铁路既有曲线平面线形时的拟合误差主要来自数学模型产生的拟合误差和既有曲线变形产生的拟合误差。既有曲线参数对拟合误差影响的分析结果表明:数学模型产生的既有曲线曲率、一阶导数和点位拟合误差随既有曲线半径的增大而减小,三者的最大值随着既有曲线缓和曲线长度的增大有先降后增的趋势,既有曲线的总转角对三者的影响较小,可忽略不计。既有曲线变形产生的既有曲线点位拟合误差近似等于既有曲线的变形量。在此基础上,提出1种能够得到既有曲线上任意一点拨距量的整正方法,并利用VC++6.0软件编制相关计算程序,且用实例验证了此方法的实用性。     

基于高速列车运行实绩的致因-初始晚点时长分布模型

高速列车初始晚点时长分布模型是行车指挥决策及相关理论研究的基本依据,具有重要的理论和实践意义。本文基于广铁集团高速列车运行实绩,研究不同致因情况下初始晚点时长的分布模型。以2014—2015年高速列车初始晚点时长为建模数据,通过Kolmogorov-Smirnov检验比选5类典型模型对不同致因导致高速列车初始晚点时长分布曲线的拟合效果,运用R软件对模型参数进行极大似然估计。研究发现:对数正态分布模型拟合效果最优;韦伯分布模型、伽马分布模型拟合效果较好。以2016年初始晚点时长数据进行模型校验,以2014—2016年数据进行双样本同分布检验,结果表明对数正态分布模型总体上能够满足校验数据的拟合度要求,也能通过双样本同分布检验。     

数字轨道地图平面线形特征提取方法研究

数字轨道地图是卫星定位技术应用到铁路运输行业的基础,根据铁路线路设计时三种平面线形——直线、缓和曲线和圆曲线的不同特征,采用基于方位角的曲率方法进行平面线形的初步识别,再以横向误差为约束条件迭代确定满足要求的线形分段,进而采用整体最小二乘的方法对三种线形进行拟合,实现数字轨道地图的平面线形特征提取。青藏线实测数据结果表明,该算法是可行且有效的,不仅能识别拟合线路的平面线形,用少数关键点和相关参数就能表达出整体的几何特征;而且拟合后线路的横向误差和纵向累积误差都较小,满足高精度应用的要求。     

基于线路实测数据统计推断的应力谱分布类型比较

在分析研究轨道车辆结构实测动应力谱分布的基础上,提出用威布尔分布和对数正态分布的组合分布来描述动应力分布.利用实测数据分别拟合出威布尔、对数正态、组合分布三个分布函数,利用拟合结果及实测应力谱进行应力谱统计推断,得到各自的推断应力谱并与实测谱比较,证明了组合分布对实测应力谱分布描述的优越性.同时利用各分布函数估计得到实测中未出现的可能最大值,然后扩展出包含可能最大值的扩展应力谱,在损伤累计理论的基础上,证明了威布尔分布对分布估计的保守性,以及组合分布对应力谱分布估计的有效性.     

基于改进非等时距灰色模型与PSO优化的轨道不平顺预测

基于轨道动检数据开展的轨道不平顺预测研究,可用于指导以预防为主的养护维修作业。将改进非等时距灰色模型与粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)相结合来实现轨道质量指数(Track Quality Index,TQI)的高精度预测。在考虑TQI原始动检数据特征的基础上增加原始数据平滑优化、累加初始值优化和背景值优化等环节提出改进非等时距灰色模型。利用PSO算法的启发式搜索优势,以平滑优化参数、初始值优化参数、背景值优化参数为搜索目标,以预测平均相对误差为适应度函数,实现预测模型参数的自适应优化。在此基础上,基于优化参数计算得到拟合区间和外推区间上的TQI预测结果。选取沪昆线上行区段实测TQI数据对本文方法进行验证,并与既有TQI组合预测模型的预测结果进行了对比。研究结果表明,模型可有效捕捉TQI序列中的随机波动与实时演变趋势,在外推区间上的平均相对误差分别为2.04%和2.54%,预测性能优良;当TQI序列振荡特性显著时,本模型仍能保证预测结果的可靠性;与组合预测模型相比,该模型规避了残差修正、多算法融合等繁琐步骤,可通过有限优化环节提升预测精度,为轨...     

基于超统计理论的高速铁路跨线列车晚点分布模型研究

精确描述高速铁路跨线列车晚点时长分布是准确计算跨线列车晚点引起的后效晚点的基础,也是精细化管理能力紧张的高速铁路的依据,具有重要的理论和实践意义。通过对高速铁路跨线列车晚点实绩数据的分析,运用超统计理论对列车晚点机理进行研究,构建跨线列车晚点时长q-指数分布模型。以2018年9月京沪高速铁路跨线列车晚点数据为样本,通过非线性回归拟合和Kolmogorov-Smirnov检验比较常见的正偏态厚尾分布模型及用于建模普速铁路列车晚点的指数分布模型对跨线列车晚点时长分布曲线的拟合效果。结果表明:q-指数分布模型相比于常见的正偏态厚尾分布模型,有更优的拟合效果,能更精确地描述高速铁路跨线列车晚点时长分布。     

压力型锚索锚固段应力分布规律及锚固段设计

根据Mindlin问题的位移解和弹性力学理论,基于变形协调假定,导出了压力型锚索锚固段粘结应力和轴力分布弹性理论解.采用岩质边坡条件下的参数,对锚固段应力分布进行了计算,总结了软岩条件下锚固段应力分布特征,并具体分析了锚固体半径对应力分布的影响,提出在设计中可以利用应力分布弹性理论解计算得到的应力分布曲线和应力峰值进行锚固段设计的思路,为压力型锚索的设计计算提供了一种参考依据.     

基于Minitab统计分析软件的地铁车辆车门可靠性评估方法研究

地铁车门的可靠性关系到乘客的人身安全。现有车门可靠性研究缺少对车门可靠性评估,难以为车门的维护提供指导。提出了以Minitab统计分析软件中的AndersonDarling统计量最小原则来确定车门系统各部件寿命的最优拟合分布的可靠性分析方法。对车门失效数据进行筛选,剔除无效数据;对车门失效数据进行分布拟合,应用Anderson-Darling统计量最小原则得到最优分布;估计寿命最优分布的有关参数,检验拟合分布是否合理;最后,计算可靠度R=0.95时车门系统的寿命。计算结果表明,当R=0.95时,车门的可靠寿命t0.95=92.14 d,与地铁维修部门的现场经验一致。本方法能为地铁公司维修决策提供技术支持。     

考虑屈服应力的非饱和土土水特征曲线研究

利用非饱和土固结仪进行控制基质吸力条件下,净竖向应力逐渐增大的固结试验,得到不同基质吸力条件下土体的屈服应力;进行净竖向应力为屈服应力时,不同基质吸力条件下的固结试验,通过对试验过程中排出水量的测试,计算出不同基质吸力条件下的稳定含水率,进而得到屈服应力条件下土体的土水特征曲线;利用土体孔隙分布的分形模型对土水特征曲线进行拟合。研究结果表明:屈服应力是影响非饱和土土水特征曲线的重要因素,屈服应力下土水特征曲线明显分为3个区段;同时,屈服应力下土水特征曲线具有良好的分形特性。     

双摄像头环境下交叉口控制延误提取的误差统计

对双摄像头环境下控制延误提取的过程进行了介绍,主要对控制延误提取的误差指标进行了验证。以曹安路-绿苑路交叉口西进口道为参数提取的场景,首先介绍了控制延误参数提取的原理;然后对获取的单个车辆的行程时间值与真实的行程时间值进行对比,使用平均误差指标得到系统提取的单辆车进行比较,得到行程时间值的误差值接近0,使用塞尔指标验证了课题研究中所提取的行程时间与实际的行程时间,结果表明可以认为检测得到的值与真实值相同。之后通过相关的处理,获取按周期统计间隔得到的车均信控延误值,考虑所获取的车均延误值的大小,选用平均相对误差指标作为周期延误参数误差统计的指标,使用k-s验证了延误参数的平均相对误差指标符合正态分布,最后使用t检验验证了课题研究中所提取的周期控制延误平均相对误差指标的误差值小于10%,从而证明了参数提取方法的有效性。     

基于武汉地层盾构隧道施工的Peck经验公式修正

隧道施工引起的地表沉降大小受到很多因素的影响,Peck经验公式中,参数的变化会使预测结果容易出现较大的偏差。以武汉地铁3号线盾构下穿铁路工程为依托,结合施工和土质参数及实测沉降数据,采用回归分析的方法对Peck经验公式作线性拟合并进行了对比分析,同时研究了沉降槽宽度系数与盾构切口距监测断面间距的关系以及地表最大沉降量与注浆倍数的关系,并拟合得出了相应的函数计算式来对原系数进行修正。实践验证表明,修正后的Peck公式能很好地预测隧道施工引起的地表沉降,且预测曲线与实测曲线吻合度高。