基于客流需求的城市轨道交通动态时刻表优化模型

为使城市轨道交通列车运行时刻表更贴合客流需求,依据不断变化的客流需求确定每列车的发车时刻和停站时间,采用多目标优化方法构建以乘客出行时间费用和列车运行时间费用最小为目标、列车发车时刻和停站时间为决策变量的城市轨道交通动态时刻表优化模型,并采用粒子群算法求解。以广州地铁13号线为例进行验证,结果表明优化后的时刻表更满足客流需求,能有效地提高乘客出行效率,具有更好的动态适应性。     

悬挂式单轨平面圆曲线乘客舒适度控制标准取值研究

乘客舒适度标准是确定线路平纵断面设计参数最为重要的控制指标,也是必须满足的强制性指标。为合理平衡乘客舒适度与工程建设成本之间的跷跷板关系,通过系统总结国内外各种现有制式取值标准,就悬挂式单轨乘客舒适度控制标准取值开展理论分析研究,并提出相应建议。与平面圆曲线半径相关的乘客舒适度指标为车体偏转角及未被平衡离心加速度,随着偏转角和未被平衡离心加速度数值的增加,其对最小圆曲线半径的影响逐渐减弱,恶化舒适度条件并不完全等同于工程效益的减小。悬挂式单轨最大偏转角理论上可突破传统轮轨铁路7.7°的限制,但增大偏转角对限界造成的影响不可忽略。人体可忍受的振动持续作用时间与未被平衡离心加速度大小成反比,将加速度控制在0.4～0.8 m/s~2是合理的。     

Analysis of volatility in driving regimes extracted from basic safety messages transmitted between connected vehicles

Driving volatility captures the extent of speed variations when a vehicle is being driven. Extreme longitudinal variations signify hard acceleration or braking. Warnings and alerts given to drivers can reduce such volatility potentially improving safety, energy use, and emissions. This study develops a fundamental understanding of instantaneous driving decisions, needed for hazard anticipation and notification systems, and distinguishes normal from anomalous driving. In this study, driving task is divided into distinct yet unobserved regimes. The research issue is to characterize and quantify these regimes in typical driving cycles and the associated volatility of each regime, explore when the regimes change and the key correlates associated with each regime. Using Basic Safety Message (BSM) data from the Safety Pilot Model Deployment in Ann Arbor, Michigan, two- and three-regime Dynamic Markov switching models are estimated for several trips undertaken on various roadway types. While thousands of instrumented vehicles with vehicle to vehicle (V2V) and vehicle to infrastructure (V2I) communication systems are being tested, nearly 1.4 million records of BSMs, from 184 trips undertaken by 71 instrumented vehicles are analyzed in this study. Then even more detailed analysis of 43 randomly chosen trips (N = 714,340 BSM records) that were undertaken on various roadway types is conducted. The results indicate that acceleration and deceleration are two distinct regimes, and as compared to acceleration, drivers decelerate at higher rates, and braking is significantly more volatile than acceleration. Different correlations of the two regimes with instantaneous driving contexts are explored. With a more generic three-regime model specification, the results reveal high-rate acceleration, high-rate deceleration, and cruise/constant as the three distinct regimes that characterize a typical driving cycle. Moreover, given in a high-rate regime, drivers’ on-average tend to decelerate at a higher rate than their rate of acceleration. Importantly, compared to cruise/constant regime, drivers’ instantaneous driving decisions are more volatile both in “high-rate” acceleration as well as “high-rate” deceleration regime. The study contributes to analyzing volatility in short-term driving decisions, and how changes in driving regimes can be mapped to a combination of local traffic states surrounding the vehicle.     

考虑移步需求的无桩型共享单车动态调度研究

共享单车系统自发的不均衡性导致单车数量分布与用户需求分布之间产生偏移，降低了系统服务能力，需要调度实现再平衡. 现有动态调度算法缺乏考虑起点车辆供给不足，用户在出行过程中“再次”取车的移步需求，难以准确识别用户真实的出行需求分布，降低了调度效果. 本文提出以用户出行选择行为为下层，以调度车辆路径规划为上层的双层规划模型框架，设计结合仿真系统的启发式求解算法. 算例场景基于上海市虹口、杨浦区共享单车历史出行数据搭建，并进行网格化处理. 算例结果表明，模型能有效识别移步需求，提高共享单车的供需匹配能力. 针对各类调度资源配置情况，共享单车的供需匹配率提升18.07%~ 19.89%，提高了共享单车系统的管理效率.     

重载货车摩擦缓冲器阻抗特性的数值模拟

为预测摩擦缓冲器的实际工作状态,从几何特征和作用原理的角度,建立详细的MT-2型缓冲器理论模型。首先,通过对缓冲器内部各摩擦元件的运动学和静力学分析,推导出缓冲器在准静态下的阻抗特性;其次,引入附加摩擦系数量化各摩擦元件之间动静态摩擦过渡时的黏滞补偿,并模拟出缓冲器在动态下的阻抗特性;最后,利用C80型货车冲击试验数据对该缓冲器的理论模型进行验证。验证结果表明:总体上,数值模拟和现场试验下的缓冲器示功曲线基本吻合,说明模型的正确性;局部上数值模拟中缓冲器从加载Ⅰ阶段过渡至加载Ⅱ阶段的突变现象在冲击试验中表现的并不明显,还有待进一步完善。     

防止电力机车进入无电单元(区)的安全预警方法

针对目前计划内接触网停电时电力机车进入无电单元(区)的问题,提出了基于动态停电作业区域数据对比库语音、屏幕鼠标点击坐标和高清成像分析进行“三元素二阶段”处理对比方法,以减少人员操作失误和损失。机车/车次信息及对应机车属性先由操作人员办理接发列预告(办理闭塞)的语音识别获取,再通过TDCS/CTC终端机非上位机获取并核对机车/车次信息及对应机车属性信息,第1阶段获取排列列车进路及调车进路口呼内容语音识别所关联的设备名称与无电单元(区)信息进行对比,此步可以预防错误操作;第2阶段可获取屏幕鼠标点击坐标对应的设备名称、并通过高清成像分析计算机联锁界面上已排列好的进路光带所包含的设备名称,进行对比后,报警提示改正错误操作即取消进路操作。通过以上方法能有效防止电力机车进入无电单元(区),可为铁路现场相关业务领域提供参考。     

鱼雷定深航行稳定性的分叉分析

鱼雷定深运动方程含有诸多的非线性项，用传统的分析方法对其稳定性进行研究有较大难度。运用非线性科学中的分叉理论，选定鱼雷定深运动方程中的某一流体动力系数扰动值为分叉参数，系统地分析在经典比例微分深度控制系统作用下，鱼雷在退化平衡点处的航行稳定性。利用中心流形定理，推导出系统状态变量解析表达式，对系统 Hopf分叉进行分析，并进行仿真验证。结果表明，流体动力系数变化使定深航行产生 Hopf分叉，并给出了确保鱼雷稳定航行的流体动力参数取值范围。     

基于FLAC软件模拟强夯加固吹填砂地基

基于港区陆域吹填项目,采用FLAC软件建立三维模型,模拟了不同夯能、夯击次数对强夯效果的影响,对强夯前后杨氏模量的变化进行了分析研究。结果表明,表层吹填砂厚度和下卧软土层分布对夯能的大小起着决定作用。对于下卧松散砂层,可适当加大夯击能量和夯击次数(7~8击),增加其处理深度和效果;而对于下卧软黏土层,可以适当减小夯击能量并增加夯击次数,以提高加固效果。夯击之后,表层吹填砂的杨氏模量有较大的提高,从原来的10 MPa提高到20~40 MPa。     

水中悬浮隧道交通荷载模拟方法研究

为研究水中悬浮隧道交通荷载的合理模拟方法以及交通荷载对隧道结构的影响,借鉴铁路、公路交通荷载的模拟方法,综合考虑车辆轮载、路面不平度、行车速度以及外部激励荷载等影响因素的共同作用,提出水中悬浮隧道交通荷载的模拟表达式。通过数值模拟计算,分析悬浮隧道交通荷载的变化特征,并研究不同交通荷载模拟方法对悬浮隧道结构振动位移响应的影响。结果表明:文章提出的交通荷载模拟方法计算结果符合移动振动荷载的波动性和周期性特征。在对结构振动位移响应影响方面,固定均布荷载相当于静载,移动集中荷载和移动振动荷载时的位移变化幅值相对固定均布荷载时的大且影响相似,但移动振动荷载时的振幅稍大,体现了交通荷载中动荷载部分对结构振动位移响应的影响,更适合用来模拟悬浮隧道中的交通荷载。     

强夯置换法处理滨海公路软土路基

结合辽宁省滨海公路庄河市大张至中隈段的土质情况,阐述了强夯处理软土地基的设计方法、施工过程及处理后的地基效果.