基于气动效应的特长隧道断面优化探讨

铁路隧道净空面积的确定，不仅应考虑隧道建筑限界和机车车辆限界，还要考虑列车通过隧道时诱发的空气动力学效应。基于一维、可压缩、非定常的流动假设，推导得到车内瞬变压力、洞口微气压波和空气阻力计算公式，并结合这3个指标对现有城际铁路、高速铁路隧道设计规范进行论证和优化。结果表明： 针对大于10 km的特长隧道，在一定长度范围内，且在提高列车密封水平、增加洞口微气压波缓冲结构的情况下，可对特长隧道净空断面进行优化。     

地铁垂直交叉隧道工程施工

研究目的:随着越来越多的城市都将地下交通网线作为解决交通拥挤的最为有效手段,地铁隧道线路垂直交叉施工情况日益增多,这给地铁隧道施工带来更多的风险和挑战。本文就垂直交叉施工中的重难点及施工中应采取的措施进行研究,以供地铁隧道施工参考。研究结论:交叉隧道施工中,超前预报、爆破控制、监控量测等施工手段是极为有效的方法,三者缺一不可、相辅相成,其中爆破控制是关键,超前预报与监控量测是重点。只有通过超前预报提前了解掌子面内部实际地质情况,并根据监控量测数据及时掌握地面沉降变化情况,才能够制定出最为合理有效的爆破控制参数,排除潜在风险,保证交叉隧道顺利施工。     

基于加权Kendall相关系数和序贯代理模型的有限元模型修正

为了提高桥梁结构有限元模型修正的效率和效果，提出基于加权Kendall相关系数和序贯代理模型的有限元模型修正方法。首先，建立基于目标响应误差和待修正设计参数灵敏度的加权Kendall相关系数指标，并采用凝聚层次聚类算法，合理确定待修正设计参数的数量和位置，保证待修正设计参数对目标响应具有合适的解耦能力；其次，为解决传统一次性代理模型法在构造代理模型过程中产生的欠采样或者过采样的问题，采用基于FLOLA-Voronoi通用序贯设计策略的序贯代理模型法，提高构造代理模型过程中试验设计样本的利用率和模型修正效率；最后，根据一座斜拉桥的静动力荷载试验数据进行有限元模型修正。结果表明：基于FLOLA-Voronoi算法的序贯代理模型能够合理地确定构造代理模型所需的样本数量和位置，使得在相同样本数量的情况下，序贯代理模型比一次性代理模型具有稍好的精度指标；采用加权Kendall相关系数指标的聚类方法可以得到具有合适解耦能力的待修正设计参数，使得修正前大误差目标响应的误差显著下降，小误差目标响应的误差基本都处于合理范围内，有效地降低了目标响应的整体误差；同时，有限元理论静动力响应与实测静动力响应的平均误差分别由5.56%、8.43%降低至1.87%、3.41%，并且相较于常规方法，修正精度更好，所提方法可以用于桥梁结构有限元模型修正，可得到准确的桥梁结构数值模型。     

城市智能交通管理系统效益评价研究

为了更加科学、全面的反应智能交通管理系统建设项目效益,本文提出包括交通运行状况、交通管理效能、交通安全效益和社会经济效益四个维度的评价指标体系,同时,为了保证评价指标体系具有可操作性,引入相关度的概念来量化各项指标与智能交通管理系统各组成之间的相关程度。基于本文的研究成果,可为今后开展智能交通管理系统项目效益评价工作提供借鉴。     

轴心受压钢构件板件宽厚比限值的分析

随着单层钢结构厂房在铁路生产房屋中的广泛应用,多数钢结构厂房柱应力水平低的现象越来越突出,造成单层钢结构厂房结构设计的经济性较差。其原因是现行《钢结构设计规范》(GB50017—2005)中受压钢构件板件的宽厚比限值与其应力水平无关,按此设计的厂房柱截面多偏大而过于保守。对轴心受压钢构件板件宽厚比限值的推导过程加以重新审视,引入应力相关折减系数,按照修正的等稳定性原则,统一分析轴心受压构件的板件宽厚比限值,并通过数据拟合,提出更加合理实用的限值公式。新的限值公式与板件的应力水平相关,与理论计算结果吻合较好。     

隧道爆破信号主分量特征提取与毫秒延期识别研究

为了准确揭示隧道爆破振动信号所包含的反映爆破特征参数的重要信息，通过EMD分解与交叉小波变换组合分析方法对实测爆破信号进行分析，得到各分量与原信号的相关性系数，从而准确判别出信号的主分量。再依据相关性系数对包含主分量在内的相关分量重组并进行Hilbert变换取模值，精确识别出隧道采用的各段别雷管的毫秒延期时间。结果表明： 组合方法确定的主分量及相关分量重组信号能够突出爆破信号的主要特征，对隧道爆破信号的分析效果好。     

公路隧道互补结合竖井送排的改进型混合通风方式研究

针对特长公路隧道常规分段纵向式通风系统运营费用昂贵的问题，提出采用双洞互补与竖井送排相结合的改进型混合通风方式。在理论分析的前提下给出换气横通道与竖井的合理结合方案，详细推导适用于超出常规双洞互补通风方式限制长度的隧道的改进型混合通风方式计算方法；通过比较传统分段通风方式和改进型混合通风方式的交通风与隧道结构利用效率，对改进型混合通风方案的经济效益进行工程实例分析。结果表明：改进型混合通风方式与常规分段纵向式通风方式相比，前者有效地提高了交通风的利用率，降低了由于交通风太过富余而对隧道通风产生的不利影响，同时减少了资源的浪费；在最不利的行车阻滞工况下，改进型混合通风方式需要通过竖井进行送排的风量之和由1 723.06 m³·s^-1降至804.62 m³·s^-1，降幅达53.3％，有效地减少了轴流风机的功率，降低了对竖井的设计要求；在隧道通风最不利工况下，射流风机的配机功率提高了84%，轴流风机配机功率降低了52.4%，虽然射流风机购置费用增加，但总配机功率仍然减少13.1%，极大地节省了运营费用；在土建方面，改进型混合通风方式增加了2个横风道，取消了部分送排联络通道，相互抵消，但竖井的规模减小，土建费用有所下降；改进型混合通风方式增加了2条排烟通道，解决了双洞互补通风方式中火灾排烟困难的问题。     

基于问卷调查的公众交通安全意识评价方法

为了评价公众交通安全意识，进而明确不同年龄、不同受教育程度、不同职业和不同出行方式的公众群体交通安全意识的差异性，对公众交通安全意识调查数据进行了量化分析。首先，基于自主编制的公众交通安全意识问卷对5 029名参与者进行了调查；其次，对回收的问卷进行因子分析和信度、效度检验，得到了交通安全行为、交通安全态度和交通管理认知3个因子；最后，选取上述因子作为3个一级评价指标，因子所含条目作为17个二级评价指标，对公众交通安全意识进行评价，采用主成分分析法计算因子得分，并应用熵值法确定一级评价指标权重，再通过灰色关联分析计算灰色关联度，最终根据模糊综合评价得出不同公众群体的交通安全意识水平。研究结果表明：不同年龄段的公众中，18~40岁群体交通安全意识水平最高（b=0.79），41~65岁（b=0.44）和65岁以上（b=0.45）群体交通安全意识水平较低；不同受教育程度的公众中，专科学历群体的交通安全意识水平最高（b=1），小学及以下学历群体其交通安全意识水平较低（b=0.33）；不同职业的公众中，事业单位人员群体的交通安全意识水平最高（b=0.93），农民群体的交通安全意识水平较低（b=0.33）；不同出行方式的公众中，以公交车为主要出行方式的群体其交通安全意识水平最高（b=0.91），而以三轮车（b=0.35）和自行车（b=0.36）为主要出行方式的群体其交通安全意识水平较低。研究结果可用于不同公众群体交通安全意识的度量，并为不同群体的交通安全意识提升方法制定提供理论依据。     

深埋大断面黄土隧道初期支护受力特征分析

为避免初期支护局部破坏对深埋黄土隧道安全产生危害，依托甘肃省境内早胜3号隧道施工开展深埋大断面黄土隧道初期支护受力规律的现场试验研究。通过埋设振弦式传感器对围岩与初期支护接触压力、喷射混凝土应变、钢拱架应变、相邻钢拱架间作用力进行监测，同时建立模拟隧道施工的有限元计算模型，分析得到初期支护内力分布特点。结果表明： 1) 初期支护受力随时间表现出迅速增长—缓慢增长—逐渐稳定的特点，曲线在二次衬砌闭合12 d后基本稳定； 2)应力空间分布上部大下部小，偏压特性明显，荷载理论计算值偏小； 3) 拱顶及边墙区域为初期支护薄弱部位，需采取措施并加强监控量测； 4)数值计算表明锚杆末端轴力较小，设计中可考虑适当缩短锚杆长度。     

Robust optimization for the correlated MIMO downlink with imperfect channel state information

To reduce the performance deterioration induced by imperfect channel state information (CSI) in cor-related multiple input multiple output(MIMO) downlink, the linear transmit/receive filters should be optimized to be robust to imperfect CSI. A sub-optimization algorithm based on minimizing sum MSE conditional on available imperfect CSI estimates subject to a per-user power constraint is proposed. The algorithm adapts the existing MMSE algorithm from uncorrelated single-user MIMO system with perfect CSI to correlated MIMO downlink with imperfect CSI. Simulation shows that the suboptimal algorithm can effectively mitigate the performance loss induced by imperfect CSI and has a good convergence performance. In addition, the effect of spatial correlation on the performance of the proposed algorithm is also simulated.