论产品的简化设计与余度技术

本文通过简单的机械事例对简化设计和余度技术进行了论述，阐明了简化设计和余度技术的特点及二者之间的相互关系。     

冰雪梦

2009年1月19日,临近大寒节气,二龙湖,距哈尔滨65公里,气温零下20余度。在BMW X3车内,反应迅捷的xDrive也无法喘息片刻,每秒,它都与四只轮子传来的糟糕附着力状况对抗不止。     

桥梁整体安全余度及抗连续倒塌问题研究方法

桥梁结构的安全余度是指桥梁在个别构件失效后的剩余承载能力。在桥梁结构中任何构件都不是单独工作,而是始终处在相互作用影响下。现代桥梁在运营阶段部分构件的损伤与破坏不可完全避免,为了保证部分构件失效时结构具有良好的抗连续倒塌能力以确保结构的整体性,近年来,欧美国家颁布了结构抗连锁倒塌设计标准,以改善结构的安全余度储备。本研究通过对桥梁安全余度和抗连续倒塌研究发展状况的简要评述,介绍了结构安全余度的定义,讨论了桥梁安全余度和抗连续倒塌分析及评价的3类方法的演变和发展。判定性方法主要是基于桥梁的在荷载作用下的位移、承载力、能量、结构构件敏感性在桥梁破损发生后的变化确定结构的安全储备;结构概率方法是基于可靠理论针对桥梁在特定荷载作用下的相对可靠指标进行分析以求得结构的失效概率;基于风险分析方法主要是在确定了结构面临的风险以及相应的结构易损性后着重考虑了结构倒塌对于经济、社会、环境等方面的综合影响。指出了目前桥梁安全余度和抗连续倒塌分析的研究与应用方面的缺陷,并提出有待进一步研究的问题。文中指出:判定性方法应计入荷载作用形式对桥梁破坏过程的影响;对复杂结构桥梁安全余度评定制订出相应的应用标准;完备关于连续倒塌各方面影响的相关预测数据作为基于风险分析方法分析的基础。     

完全双余度线传转向机及其余度管理

为构建高安全可靠性汽车线传转向机,设计了完全双余度线传转向机的机电结构与余度管理器架构,为其建立了双余度工作机制,提出了包括3状态量多阈值的故障诊断方法、基于3控制器的故障隔离方法和双模式报警方法在内的余度管理方法。针对系统搭建了Simulink与CarSim联合仿真的完全双余度线传转向机的仿真模型,通过仿真验证了所建立的工作机制和仿真模型的合理性,证明了余度管理方法的可靠性。     

高安全可靠性车载余度异构总线网络研究

为了提高采用余度结构的汽车关键电子系统之间通讯的安全可靠性,利用余度通信理论和实现方法,提出了一种高安全可靠性车载余度异构总线网络,其采用余度异构数据通道和全面的故障监控机制,能够在发生一次硬件故障或者数据帧信息故障时,仍实现数据的正确传输,并且向车辆系统发出网络余度降阶预警。利用故障注入的方法验证了车载余度异构总线网络能够实现"故障-工作-安全-预警"的高安全可靠性。     

基于决策融合的城市道路交通事件自动检测算法研究

为了提高城市道路交通事件自动检测算法的性能,引入算法性能可靠度概念对基于浮动车数据和感应线圈数据的事件自动检测算法检测结果进行决策融合。决策融合算法包括3个模块：①感应线圈数据算法模块：选择流量、占有率、路段长度、前一个检测周期的检测参数作为输入参数,训练BP网络进行事件判别;②浮动车数据算法模块：使用误差分析理论确定满足数据精度要求的最小浮动车样本量,选择路段行程时间、行程速度作为BP网络输入参数,进行事件判别;③决策融合模块。引入算法性能可靠度概念,计算模块一和模块二判别结果的权重值,使用加权平均法进行决策融合。通过Vissim仿真获得数据,在Matlab中编程实现算法的计算,仿真结果表明决策融合算法的性能优于单数据源事件自动检测算法。     

改进时空步长一维交通流的数值模拟

在研究了现有的交通流宏观模型的基础上,采用差分方法对BD型交通流模型进行了数值模拟。为保证计算的精度和稳定性,引入“音速”概念;提出了时间和空间步长的改进算法,使得在时间步长的计算中考虑了地点平均车速和交通流密度的影响。数值模拟结果表明改进算法可行。     

面向北京市路网特点的新型路径诱导算法及实现

结合北京市实际路网的同有特点,在基于Dijkstra算法的传统路径诱导算法的基础上,提出了新型的路径诱导算法,包含环路优先和支路优先2种路径诱导策略。引入了饱和度的概念对道路进行赋权,应用GoogleEarth技术实现了2种路径诱导。     

车辆事故关联规则的提取

章提出了对交通事故数据内在联系进行分析的一种新方法。在简要介绍关联规则提取技术的基础上，提出了车辆事故属性的概念．并进行数据建模，重点分析、阐述了车辆事故属性数据关联规则提取的算法,最后对该算法进行了验证。     

高速公路事故自动检测算法的探讨

对现有的高速公路事故自动检测算法的性能进行了评价，并给出了各种算法的优缺点，在此基础上提出了智能检测算法的概念，并指出其今后的发展趋势。     

城市公共交通系统中低碳出行合理路径算法

应对公共自行车发展的趋势,针对城市多模式组合网络路径算法研究中对路径合理性和用户偏好关注的不足,提出一种新的出行路径寻优算法。根据居民出行的一般规律分析了一般路径的构成特征,并充分考虑了居民出行策略的个性化。根据＂低碳出行＂路径选择问题的描述,引入＂多元标号＂的概念,提出了基于经典Dijkstra算法改进的分层标号算法。给出了算法的详细求解步骤,而且通过算例对新算法的适应性和有效性进行了验证。     

基于障碍物衍生状态格的智能车避障轨迹规划

对智能汽车避障过程进行研究,提出衍生状态格的概念,并在此基础上确定避障轨迹规划算法。该算法结合避障车辆和障碍物的运动状态和位置信息,将复杂道路环境中期望避障轨迹的求取问题转换为避障车辆和状态格之间的轨迹规划问题。由相关算法生成的避障轨迹能针对性地考虑障碍物的状态并适用于多障碍物环境,提出状态格成本的概念,再采用Dijkstra搜索算法在多条可行避障轨迹中进行寻优。仿真结果表明,汽车在障碍规避过程中横摆角速度和侧向加速度值均符合稳定性要求,验证了该算法的可行性。最后通过CarSim/LabView硬件在环试验对该方法进行了进一步的验证,所得结论与仿真结果基本一致。     

汽车故障诊断中的缺省规则挖掘

对基于Rough集理论的缺省规则挖掘算法进行了研究，在引入规则支持度概念后，提出了一种基于Rough集的缺省规则挖掘新算法。并将该算法应用于汽车故障诊断领域的知识挖掘。试用表明该算法具有一定的实用价值。     

数字图像压缩综述

随着信息时代的不断发展,数字图像处理技术得到了广泛的应用,而作为数字图像处理技术的重要组成部分——数字图像压缩,也得到了迅猛的发展。本文从数字图像压缩的概念、发展现状、图像压缩基本方法和图像压缩算法等方面进行了综述。     

合乘出行信息检索的路径匹配算法

研究合乘出行信息检索算法。低效率的信息交流方式制约了合乘出行方式的发展，针对现有合乘信息检索方式的不足，在区域一区域匹配算法的基础上，引入图的概念，提出了一个基于交通路网的路径匹配算法，并给出了算法复杂度分析。该算法利用交通路网中各结点间的距离关系，可以检索给定起迄点间及起迄点各自邻近结点群之间存在的出行信息，并能根据合乘出行路径特点对检索出的信息进行分析、评价和优选，以方便出行者进行合乘组织。最后用一个仿真实例表明算法的有效性。     

改进时空步长一维交通流的数值模拟

在研究了现有的交通流宏观模型的基础上，采用差分方法对BD型交通流模型进行了数值模拟。为保证计算的精度和稳定性，引入“声速”概念；提出了时间和空间步长的改进算法，使得在时间步长的计算中考虑了地点平均车速和交通流密度的影响。数值模拟结果表明了改进算法的可行性。     

灰色关联度在柴油机故障诊断中的应用与改进

提出了一种专家系统辅以极限报警的诊断策略,分析了一个故障诊断系统的软硬件结构。采用了灰色关联度算法,并对该算法作了两点改进,引入“参数变化范围”以消除各参数变化幅度不一以及量纲的影响;根据试验验证结果提出了“权重”这一重要概念,以克服该算法忽视柴油机工作机理的缺点,计算结果表明,引入“权重”后,故障诊断准确性明显提高。     

基于TTCAN的燃料电池系统分布式控制系统设计

以32位单片机MC68376及8位单片机C8051F040为核心芯片设计了基于TTCAN的燃料电池系统分布式控制系统。该设计在硬件上高度切合燃料电池系统的特点;在软件上以嵌入式实时操作系统为平台;在通信网络上采用TTCAN的概念对传统CAN网络进行有序化;在控制策略上采用负载跟随的算法。台架试验表明,该分布式控制系统具有较好的软硬件稳定性和可靠性。     

利用粒子群优化算法进行桥梁维修管理计划的优化

制定桥梁维修管理计划是一项非常繁杂的工程优化难题,使用常用的优化算法很难取得满意的结果。利用耐荷性和耐久性作为桥梁的健康指数,考虑维修方案和维修费用的问题,用费用最小化和品质最大化2种方案建立了桥梁维修管理的优化模型。探讨利用粒子群优化算法(PSO)求最优桥梁维修管理计划的解的可能性,并与作者开发系统中的遗传算法(SGA)和免疫遗传算法(IA)进行了比较,运用多样度的概念说明了粒子群优化算法(PSO)在解决这类问题的先进性。结果表明,粒子群优化算法(PSO)对于桥梁维修管理计划的优化是一种普适高效的算法;而且,考虑维修的管理期间越长,应用粒子群优化算法求解问题收敛性与其他2种方法相比显得更好,得到准最优解的频率也更高。     

六面体单元内力影响面的实用算法

根据虚功原理,利用8节点六面体单元刚度矩阵的物理特性以及结构内力影响面的概念,推导出实体单元模型下指定位置内力影响面的有效算法,该算法可普遍适用于各类实体单元,并提出用NURBS自由造型曲面进行影响面的数学建模和图形输出.算例结果表明,该方法与传统方法计算结果完全吻合,能极大地节约计算工作量.该算法实现了桥梁结构实体模...