基于车道选择的交叉口进口道导向系统改善方法

我国城市信号交叉口车道导向信息缺失或不明显现象普遍,导致车辆在进口道渐变段进行大量的换道行为。为了提高交叉口的通行效率,降低交通事故发生的概率,充分利用交叉口进口道的路侧、路面、路上空间,提出构建色彩诱导视觉环境改善方法。利用3ds Max软件对信号交叉口进口道进行仿真实验,利用E-prime软件进行信息感知心理物理实验,以主观获取车道信息反应时间作为实验度量指标。结果显示:外界因素一样,改善前后驾驶员车道信息平均视认时间分别为2.820±1.050 s,1.282±0.596 s,车道信息辨识准确率分别为77.5%,90%。改善后驾驶员车道信息感知效率明显高于改善前,驾驶员可提前选择目标车道,对交叉口的通行效率与安全有显著改善。     

大跨度连续梁拱桥多点多维地震响应分析

为研究多点多维地震动作用下大跨度连续梁拱桥的动力响应,以我国南方某主跨为139 m的钢管混凝土连续梁拱桥为研究对象,基于有限元软件OpenSEES建立桥梁的三维有限元分析模型,人工合成空间非一致地震动,探究地震动的失相干程度、场地条件及行波波速对桥梁动力响应的影响. 研究结果表明:地震波的空间变异性效应会对连续梁拱桥的地震响应产生明显影响,仅考虑一致地震动激励会高估桥梁结构的地震响应;场地效应对桥梁地震响应的影响规律最为突出,随着支撑点处的场地越来越松软,桥梁各个部位的内力及位移响应均大幅增加;地震动的失相干效应越明显,桥梁拱肋的内力越大,位移越小;行波效应对桥梁结构的地震反应没有较为明确的影响规律,但不可忽略其作用,仅考虑行波效应会严重低估下部结构的地震响应;在大跨度桥梁结构的地震响应分析中,应着重考虑地震动的空间变异性效应,并且准确衡量各因素的作用.      

换道决策中的车辆速度估计模型

为研究换道决策阶段驾驶人对后方车辆的速度感知特征,以小型乘用车为平台,利用毫米波雷达、车载总线数据仪、音视频监测系统等搭建了试验车。招募了15名驾驶人,在某高速公路完成后方车辆速度估计试验,试验车速度分别设置为60、70、80、90km·h~(-1),最后获取了1 625组数据。采用显著性分析方法,分析了相对速度、后方车辆速度与相对距离对驾驶人速度估计行为的影响特性。利用多元线性回归理论建立了驾驶人速度估计模型,并对模型进行了检验。分析结果表明:约60%的速度估计误差绝对值不大于10km·h~(-1),且驾驶人的速度估计误差满足正态分布;驾驶人速度估计误差随两车相对速度和后方车辆速度的增大而减小,相对速度和后方车辆速度较低时,易高估后方车辆速度,相对速度和后方车辆速度较高时,易低估后方车辆速度;随两车相对距离的增大,驾驶人速度估计误差变化趋势不显著,但两车相对距离较小时,驾驶人易高估后方车辆速度;速度估计模型的平均误差为-0.56km·h~(-1),因此,估计结果可靠。     

城市主干路信号配时优化实证研究

城市主干路上各交叉口交通信号的不协调是造成城市交通拥堵的主要原因之一.在现有交通设施条件下,通过改善交通管理措施,特别是改进交叉口信号控制方式,可以有效提高城市主干路的通畅性.本文概括了城市主干路信号控制常见问题及改善措施,以北京市海淀区主干路为例,运用干线协调控制理论,建立线控系统,通过SYNCHRO软件对系统进行优化,利用VISSIM仿真软件对线控实施前后道路的运行状况进行了比较.结果显示:采用线控优化后,该干线晚高峰时段北向南和南向北方向平均延误分别减少了35.5%和34.9%,平均行程速度分别提高10.31%和15.54%.     

通货膨胀下高速公路公私合营项目的收入调节研究

为研究公私合营(Public-Private Partnerships, PPP)项目中通货膨胀被低估或高估带来的风险及应对方法,以高速公路为研究对象,考虑通货膨胀引起的运营成本和货币时间价值变化,在通行费价格定期调整的基础上,提出通货膨胀下的收入调节方法,包含收入补偿和超额收入共享。研究发现,收入调节能有效地在通货膨胀被低估时保障项目收入,在被高估时避免社会资本方获得超额收入,损害社会效益。政府在收入调节上的净支出主要受需求价格弹性和收入调节分担比例影响,当使用者感知价格下降时,需求价格弹性越大,项目净现值越大,政府净支出越低;收入调节分担比例越大,意味着政府分担通货膨胀风险越多,政府净支出越多。     

多分量多点平稳随机地震响应的快速算法

为了解决多分量多点激励作用下大跨度桥梁平稳随机响应的计算问题,在单分量虚拟激励法的基础上,提出了多分量多点地震激励下计算大跨度桥梁平稳随机响应的虚拟激励法.理论证明,该法具有与经典随机振动理论精确解相同的精度,而计算速度比经典随机振动理论快10倍,且可方便地计入行波效应或部分相干效应.     

基于遗传算法的交叉口信号配时多目标优化

为了提高城市交叉口通行能力和减少机动车尾气排放,提出了利用遗传算法实现多目标优化的方法,开发了基于遗传优化的城市交通微观仿真模型,并进行了仿真试验.仿真结果表明:这种多目标优化方法可以获得更好的交通信号控制效果和改善环境.     

电液伺服负载模拟器多余力补偿及控制策略

为了抑制多余力值,改善电液伺服系统加载精度与系统性能,在对正弦信号施力机构数学建模的基础上,提出了基于结构不变性原理的改进方案,利用驱动伺服机构位置反馈信号进行辨识,构造理想的速度补偿信号进行流量前馈补偿,抑制多余力,并利用最小二乘法在线辨识补偿信号修正相位有效地补偿了多余力.对正弦运动施力机构多余力的补偿提供了理论依据.     

基于参考依赖法的出行者日常路径选择行为建模

为研究旅行时间不确定环境下出行者动态调节日常路径选择的行为特征,基于参考依赖行为理论建立了随机路网用户日常路径选择行为模型.引入了基于参考依赖的路径负效用,并设出行者每天的路径选择行为服从基于Logit模型的决策过程,给出了保持每日网络均衡的出行者日常旅行行为演化模型,分析了模型的稳定性,并利用相继平均法与Logit配流技术相结合的启发式算法进行求解.计算结果表明:路网的流量分布和出行者的参考点在一定的时间范围内将达到稳定状态,此时,传统的期望效用模型将低估总网络用户成本和高估由通行能力改善或拥挤收费政策所带来的收益,总量上达1%左右.     

倾斜岩面场地的桥梁地震分析

对某一大跨度桥梁桥址处地质、地形等局部场地进行模拟及地震反应分析,得出桥梁各个支撑处的地震动参数,再对桥梁进行多点激励地震反应分析,并将结果与一致地震动作用下的桥梁地震响应对比分析。考虑局部场地效应的多点激励作用与一致激励作用下得出的桥梁地震响应有较大差异,并对倾斜岩面场地处的桥梁抗震设计提出一些建议。     

半刚性基层沥青路面模量参数反演的影响因素分析

基于结构动力学基本理论,建立路面结构动力有限元数值分析模型,系统地分析了FWD测试荷栽的动力特性及层间接触状态对于半刚性基层沥青路面模量参数反分析结果的影响规律.研究结果表明:忽略测试荷栽的动力特性,采用传统拟静力反分析方法进行半刚性基层沥青路面模量参数的反演分析,将使沥青面层及路基的模量被高估,其值分别为16.0%和8.7‰而使基层模量被低估3.4%;层间非连续接触行为对沥青面层与路基模量参数的反演结果影响不大,但使基层模量反演值显著偏低,仅为理论反演值的40～43%.研究结果为基于FWD测试技术有效地进行半刚性基层沥青路面结构层模量参数的反演分析提供了前期理论依据.     

基于有限元分析的多拱桥梁结构改进设计

以山西省临汾市境内某多拱桥梁为研究对象，使用三维建模软件建立桥梁模型，提出改进方案，使用有限元仿真软件对改进前后的桥梁模型进行了静力学分析与模态分析。静力学分析表明，在10 t的设计载重下，改进前后的桥梁受到的应力值远小于桥梁的屈服强度，且桥墩受到的应力值大小基本相同；模态分析试验表明，改进后的桥梁一阶固有频率比改进前有一定的提高，满足改进要求。该研究结果或为多拱桥梁相关设计提供设计依据和参考。     

牛王山隧道全向广域毫米波雷达精准感知智能预警预告系统设计

全向广域毫米波雷达精准感知智能预警预告系统是一个高性能的智能交通事件自动监测解决系统,适用于高速公路全线(包括隧道、桥梁、多弯道等山区高速公路事故多发地带以及平原地带高速公路)的交通意外事故、事件监测的毫米波自动识别解决系统。系统将毫米波传感器与数据分析软件相结合,对覆盖范围内目标的速度与距离、经纬度都可做到准确的监测,可以极大地满足高速公路运营管理部门对实时准确的交通信息进行全自动采集和对异常事件进行及时报警的需求。介绍了晋阳高速公路牛王山隧道全向广域毫米波雷达精准感知预警预告系统设计方案。     

基于瞬态边界元法的箱梁声辐射

为进一步开展桥梁结构噪声的研究,基于有限元-瞬态边界元法理论,对铁路32 m简支箱梁桥进行了时域振动响应及声辐射特性分析.首先,利用有限元软件ANSYS建立轨道-桥梁有限元模型;然后,运用车-线-桥仿真程序(TTBSIM),仿真计算得到轮轨相互作用力,并作为有限元模型的外部激励进行了列车动荷载作用下桥梁的时域振动响应分析;最后,以桥梁振动响应为边界条件,利用声学边界元软件Sysnoise研究分析了由列车动荷载引起的桥梁瞬态辐射噪声,并将测点声压计算值与实测值进行了对比验证.研究结果表明,200 km/h高速列车作用下桥面板振动级明显大于桥底板和桥梁腹板,桥梁主要噪声辐射部位为桥面板;桥梁结构噪声主要集中于低频段;随距离增加,噪声幅值逐渐减小,且高频噪声衰减速度明显快于低频噪声.      

高速公路隧道曲线路段视线诱导设施有效性试验

分析了高速公路隧道不同半径曲线路段的反光环数目对驾驶人曲率感知能力的影响规律; 针对线形诱导标识和反光环2种典型视线诱导方案, 应用驾驶模拟器进行室内仿真试验, 通过测量驾驶人的弯道错觉程度和反应时间来衡量驾驶人的曲率感知能力, 利用Origin软件分析了试验数据。研究结果表明: 改善前, 驾驶人对半径的高估程度大于35%, 反应时间不小于5.46 s; 采用3个线形诱导标识时, 不同半径下弯道错觉程度和反应时间有小幅度降低, 在半径为400 m的情况下曲率诱导效果较好, 弯道错觉程度为6.12%, 说明线形诱导标识可提高驾驶人的曲率感知能力, 但提升效果不显著; 采用3个可见反光环时, 不同半径下弯道错觉程度均小于5%, 且反应时间较改善前降幅大于37%, 说明3个反光环能有效提高驾驶人的曲率感知能力, 同时将反应时间控制在合理范围; 基于Logistic函数拟合分析发现, 不同半径下驾驶人的弯道错觉程度与反光环数目拟合曲线拐点接近3, 且拐点处弯道错觉程度最低, 同时, 不同半径下反应时间与反光环数目成负相关, 且当反光环数目大于4个时, 反应时间呈现收敛趋势, 说明增加可见反光环数目对降低反应时间作用有限, 因此, 推荐使用3个反光环进行高速公路隧道曲线路段视线诱导。      

南广高速铁路郁江大桥车桥耦合振动仿真分析

为探讨列车高速通过大跨度双塔钢桁斜拉桥时的耦合振动效应,为同类桥梁的设计提供参考,以南宁—广州高速铁路郁江大桥(大跨度钢桁斜拉桥)为研究对象,建立了车桥系统耦合振动仿真模型.采用有限元软件ANSYS建立斜拉桥的动力分析模型,计算其自振特性;采用多体系统动力学软件SIMPACK建立德国ICE3列车的空间动力学模型;采用SIMPACK与ANSYS相结合的联合仿真方法,计算不同运行速度时车桥系统的空间耦合振动响应.结果表明:当列车分别以250,270,290和300 km/h的速度通过该桥时,其运行安全性指标均满足规范要求;动车和拖车的Sperling舒适性指标均小于2.5;该桥梁的最大竖向挠跨比为1/1 843,最大横向挠跨比为1/83 000,最大竖向和横向加速度分别为0.386和0.107 m/s2,冲击系数最大值为1.200,表明该桥梁具有足够的刚度,振动状态良好.     

钢桁架跨河人行桥梁设计要点分析

以沈阳市新开河-细河街人行桥为工程背景,介绍了城市跨河人行桥桥位选择应考虑的影响因素及桥梁设计要点。同时利用Midas Civil软件对人行桥上部结构进行三维有限元分析,为类似桥梁设计提供参考。     

连续刚构桥地震响应分析

以某连续刚构桥为工程实例,利用通用有限元分析软件ANSYS建立了该桥的有限元分析模型,采用反应谱法对该桥进行了地震反应分析,结果为该类桥梁的抗震设计提供了依据。     

近场多脉冲地震作用下高墩桥梁地震响应分析

为了研究近断层地震的多脉冲效应对不规则高墩大跨桥梁非线性地震响应的影响,首先,采用眼观识别的方法选取了典型的多脉冲、单脉冲和非脉冲3组地震动;然后,采用小波变换识别方法和能量识别方法对其脉冲性进行识别,研究了脉冲地震动识别方法对多脉冲地震动的适用性;最后,以某大跨度高墩桥梁为例,基于OpenSees建立了其非线性有限元模型,对其进行了非线性地震响应分析,对比研究了近断层多脉冲地震动及单脉冲地震动对不规则高墩桥梁非线性地震响应的影响. 研究结果表明:现有的近断层脉冲识别方法只适用于速度时程中只含有一个主脉冲的地震动,对于多脉冲地震动,其失效的可能性非常大;近断层脉冲地震动对不规则高墩桥梁具有更强的破坏性,特别是在多脉冲地震作用下,1号、2号两个高墩的墩顶位移需求分别增加了118.9%和109.6%,墩底弯矩和墩底曲率也有明显的增大;近场多脉冲地震作用下主梁的碰撞次数增大了3～5倍,碰撞力也会增大2～3倍,主梁更容易发生严重的碰撞破坏,在抗震设计时应采取适当防撞措施.      

城市河道桥梁景观规划研究及应用

随着经济飞速发展,人民生活水平不断提高,城市河道桥梁景观规划日益受到关注.从改善城市环境及城市景观的要求出发,分析了国内河道桥梁景观所存在的问题,提出了城市河道桥梁景观规划理念及整治、建设原则.作为应用实例,介绍了其在苏州河桥梁景观规划及整治、建设中的应用,其对国内其它城市河道桥梁景观规划具有较好的借鉴意义.