Driving cycle prediction model based on bus route features

Bus fuel economy is deeply influenced by the driving cycles, which vary for different route conditions. Buses optimized for a standard driving cycle are not necessarily suitable for actual driving conditions, and, therefore, it is critical to predict the driving cycles based on the route conditions. To conveniently predict representative driving cycles of special bus routes, this paper proposed a prediction model based on bus route features, which supports bus optimization. The relations between 27 inter-station characteristics and bus fuel economy were analyzed. According to the analysis, five inter-station route characteristics were abstracted to represent the bus route features, and four inter-station driving characteristics were abstracted to represent the driving cycle features between bus stations. Inter-station driving characteristic equations were established based on the multiple linear regression, reflecting the linear relationships between the five inter-station route characteristics and the four inter-station driving characteristics. Using kinematic segment classification, a basic driving cycle database was established, including 4704 different transmission matrices. Based on the inter-station driving characteristic equations and the basic driving cycle database, the driving cycle prediction model was developed, generating drive cycles by the iterative Markov chain for the assigned bus lines. The model was finally validated by more than 2 years of acquired data. The experimental results show that the predicted driving cycle is consistent with the historical average velocity profile, and the prediction similarity is 78.69%. The proposed model can be an effective way for the driving cycle prediction of bus routes.     

城市轨道交通槽形梁设计参数优化研究

以跨径为30 m的城市轨道交通槽形梁为研究对象,采用精细化有限元方法研究槽形梁设计几何参数梁高、道床板厚度及角隅斜率对其力学性能的影响。分析结果表明:槽形梁主梁截面刚度随梁高的增加而增加,在给定跨径30 m的情况下存在最佳梁高1.8 m;道床板厚度与横向跨度有关,横向跨度为4 m时,适宜的道床板厚度是0.26 m;角隅斜率对槽形梁的影响主要表现在结合处的力学性能,推荐使用1:(2.5~3.0)。     

轨道交通预制U形梁力学性能研究

以青岛蓝色硅谷城际轨道交通高架桥预制U形梁为工程背景,运用有限元方法对比分析先张法和后张法预制U形梁内力、应力状态及变形3方面的力学性能。对先张法和后张法U形梁进行静载试验,详细分析试验荷载下U形梁的刚度及抗裂性等指标。结果表明,先张法预应力U形梁力学性能优越,具有推广应用潜力。     

上游静止柱体对圆柱体结构尾激振动的影响

文章运用半隐式特征线分裂算子有限元算法对串列布置的静止上游柱体和下游圆柱的尾激振动问题进行了数值模拟研究。数值结果表明:上游柱体结构的形状、尺寸比(d/D)和折减速度(Ur)三个参数对下游圆柱体结构的动力响应、运动轨迹与涡脱落模态有着显著的影响,且与单圆柱工况相比存在明显区别;随着尺寸比的增大,上/下游柱体结构之间的互扰作用会由流致效应逐渐转变为尾流效应,使得频率特性发生变化,并会导致下游圆柱体结构的振动响应增强;当d/D=0.5和1.0时,下游圆柱体结构的运动轨迹主要为“8”字形;当d/D=1.5时,除了“8”字形外,运动轨迹还会呈现双弯刀形、“双8”字形和不规则形状。通过对流体力系数与位移时程曲线及位移PSD曲线特性进行分析,揭示了其相互作用的内在机理。另外,下游圆柱体结构的尾流场特性也会随参数的变化而变化,其涡脱落模态主要为2S、P+S和2P三种。     

基于KENTRACK的铁路沥青混凝土底砟层疲劳特性评价

重复动载疲劳损伤是沥青混凝土底砟层的破坏形式之一。本文建立了沥青混凝土底砟层的三维有限元分析模型,分析其在列车荷载作用下的受力变形特性。采用KENTRACK设计方法分析了沥青混凝土底砟层的疲劳寿命。结果表明:沥青混凝土底砟层等厚度替代基床表层的路基结构形式在列车荷载作用下基床表层的竖向动变形和振动加速度明显减小;沥青混凝土底砟层的层底拉应变在10×10^-6~90×10^-6,处于较低水平;沥青混凝土底砟层具有良好的疲劳耐久性,可用于工程实践。     

25t轴重荷载作用下隧底脱空区域受力特性分析

为了研究在役铁路隧道在通车之后隧底脱空病害的问题,采用有限元理论,建立隧道脱空区域在围岩压力与25 t轴重列车动载作用下的数值计算模型,主要研究80 cm与40 cm脱空宽度分别距隧道中心线0,80 cm与160 cm时脱空区域的受力特性。结果表明:在围岩压力下,脱空区域中线上壁和外侧顶角混凝土中产生拉应力及内侧顶角中产生压应力,其中压应力对脱空的宽度更为敏感;同时施加列车动载作用时,脱空区域上壁出现了竖向动应力与横向拉应力,得到了脱空区域力学指标的最大响应值及其出现的具体位置,宽度的增加对脱空区上壁横向拉应力更为显著,上壁横向拉应力增幅超过200%,竖向动应力增幅达50%。因此,隧底脱空区周围应力分布复杂,拉应力与压应力在脱空区域同时存在,应力突变严重,对脱空现象应及时组织处理。     

典型航线船舶排放清单及排放特征研究

文章分析了我国典型航线典型船舶排放特征,以船舶自动识别系统数据为基础,收集整理所选研究船舶排放参数,结合船舶实际航行资料,采用动力法估算了秦皇岛港—广州港航线某散货船一个航行周期的排放清单,并分析了靠港、停泊、港内机动、巡航4个船舶状态下的排放特征,绘制了2 km×2 km分辨率的空间排放特征图。结果表明,该典型航线上典型散货船舶一个航行周期排放的SOx、NOx、PM10、PM2.5总量分别为18.88吨、30.87吨、1.85吨和1.69吨。排放源分析表明从在船舶的主机、辅机和锅炉3种排放源中,主机是主要排放源。航行状态上巡航工况排放量最大;船舶排放污染物的空间分析表明,船舶在进出港口区域是污染物排放最密集的区域。     

内孤立波作用下水下潜器的载荷特性数值分析

为了研究海洋内孤立波作用下潜器的载荷特性,以RANS方程为控制方程,依据Kdv,eKdv和mKdv三类内孤立波理论计算速度入口,建立两层流体中内孤立波与水下潜器相互作用的数值模拟方法,计算分析内孤立波作用下潜器的水平力、垂向力和力矩的变化规律.结果表明,数值模拟得到的内孤立波波形及振幅与其对应理论解和文献中实验结果吻合良好.潜器的受力变化规律与内孤立波波幅、上下层水深比和潜器潜深有关.     

考虑游览船运营特征的航道通过能力评价方法

为构建客货船舶协同动态运行控制技术体系，以经典航道通过能力模型为基础，构建基于游览船运营特征(发船高峰性和航线集中度)的航道通过能力模型.根据黄浦江游览核心区船舶自动识别系统(AIS)数据，对所提出的航道通过能力模型进行实证分析.研究结果表明，本文航道通过能力模型能够较为准确地评价研究区域的实际航道通过能力.游览船发船高峰时期与现有航线规划条件下，黄浦江游览核心区航道通过能力(76艘/h)趋近饱和状态；当过境船到达超过69艘/h时，建议海事相关部门采取“错峰”航行等相关政策.     

汉江河口段河床演变及碍航特性分析

汉江河口段属典型的"两堤一江"河段,河道微弯,河槽单一。根据《湖北省内河航运发展规划(修编)》,本河段将在十三五期间将航道等级提升到Ⅱ级。根据河道地形资料,从河道平面、深泓纵剖面、深槽变化等方面着手,对该河段的河床演变规律、影响因素及碍航特性进行研究,并针对碍航浅区段提出相应的治理思路,为该河段的航道治理提供依据。