深海爬游机器人多腿位姿对巡游稳定性的影响

[目的]深海爬游机器人是一种新构型潜航器,其多腿位姿会改变周围流场与自身重心的分布。[方法]针对深海爬游机器人左右对称、前后近似对称、上下不对称的特点,建立深海潜航器的操纵性垂直面运动方程,得到相应的稳定性判据和临界速度。采用混合网格计算深海爬游机器人纯升沉和纯俯仰运动的水动力系数,并与试验值进行对比,然后结合判据,判定纵向展开位姿、横向展开位姿和着底位姿这3种位姿下深海爬游机器人的静稳定性和动稳定性,分析运动稳定性的主要影响因素。[结果]结果表明,深海爬游机器人的3种位姿均处于静不稳定和条件动稳定状态,设计航速低于临界速度,能满足直线稳定性的要求;静稳定性主要受与垂向力有关的位置导数的影响,其中横向展开位姿的最好,落地位姿的最差;动稳定性的优劣主要受与垂向力有关的位置导数、初稳心高和结构布局的影响,其中落底位姿的最好,横向展开位姿的最差。[结论]深海爬游机器人多腿位姿的水动力和稳定性规律能较好地指导控制设计并使之安全运行。     

一种新型智能监控系统在车辆管理中的应用

车辆行驶安全一直是人们密切关注的问题。生产厂商通过不断提高车辆安全性能以减少因车辆本身故障所引发的事故；交通管理部门通过制定一系列规章制度来制约驾驶员的驾驶行为，加强车辆交通管制，减少车辆行车事故。这些措施在一定程度上抑制了交通事故的发生。但驾驶员因违反交通规则，尤其是酒后驾驶、疲劳驾驶、超速驾驶而酿成重大交通事故的现象仍屡见不鲜，给国家和人民生命财产造成重大损失。     

侧方基坑开挖对盾构隧道的影响研究

为了研究侧上方基坑放坡开挖对盾构隧道的影响,利用FLAC3D建立三维数值模型,模拟轨道交通侧方基坑开挖的施工全过程,从盾构管片内力及模型位移等角度分析基坑开挖对盾构隧道的影响,并将数值计算结果与现场观测数据进行对比。结果表明,随基坑开挖深度的不断增加,盾构管片及基坑边坡水平位移不断增大,当基坑开挖至坑底时,基坑中部位置处盾构管片变形最大,管片拱肩位置处水平位移最大(为5. 24 mm),拱顶最大竖向隆起为1. 01 mm,拱腰最小曲率半径达482 690 m,管片拱肩位置处存在压应力集中(最大压力为3. 58 MPa)。当基坑内部结构施工完成后,管片水平位移量减小。为减小基坑开挖对盾构隧道的影响,基坑开挖至坑底后应尽快施作内部结构,有利于控制盾构管片变形。     

基于CFD的主压载水舱吹除仿真与试验验证

采用CFD方法对压缩空气吹除主压载水舱过程进行仿真，同时开展水舱吹除等比模型试验，验证了两种湍流模型的预报准确性。在此基础上，着重研究水舱气液两相流动过程以及舱内气体压力动态变化特性，分析气源压力、通海孔面积对吹除的影响。研究发现：两种湍流模型均可以较好地预测水舱吹除过程，其中，Realizable k-ε模型对气瓶气体压力的预测与试验吻合更好；SST k-ω模型对于水舱中气体压力的预测与试验相对较为接近。通海孔面积增加可以显著减弱水舱气体积压，在气源压力为2.16 MPa、5.04 MPa和8.16 MPa时，通海孔面积增大5.14倍，试验测得的水舱峰压分别减少51.13%、59.90%和64.82%，仿真得到的水舱峰压分别减少50.44%、57.30%和60.02%。在吹除后期，有压缩空气从通海孔溢出，舱内气体压力迅速下降，可以此作为解除吹除的判据。     

基于模糊神经网络的交叉路口信号控制方法

针对以车流密度和平均车流速度作为模糊控制输入量时出现输入量偏多、设计和实现模糊控制比较复杂的情况,提出了车流阻塞参数的概念,将车流密度和平均车流速度作归一化处理,用模糊神经网络训练其信号控制规则,仿真结果表明,控制效果有明显提高.     

基于改进遗传算法的最优路径求解

动态路径诱导系统(dynamic route guidance system,DRGS)是通过提供基于实时交通信息的最优路径来引导交通流的,因此,最优路径的求解是关键.而遗传算法具有全局寻优和潜在并行的特点,对求解最优路径具有一定优势.但采用序号编码方式进行遗传操作时会产生大量无效路径.文中结合城市道路交叉口左转、右转、直行等转向行为,设计了一种新的基于转向行为的编码方式,减少了染色体在交叉、变异时的无效路径的生成.算例表明,这种编码方式可以有效提高算法收敛性,更容易获得最优解.     

回头曲线路段的轨迹曲率特性和汽车过弯方式

为了明确山区公路回头曲线上的车辆轨迹特性和驾驶行为偏好,通过实车路试采集了自然驾驶习惯条件下回头曲线路段上的车辆行驶轨迹线和轮迹线-车道线的横向距离等参数,基于实测数据计算了轨迹曲率,分析了轨迹曲率与道路设计曲率之间的关系,确定了轨迹曲率变化模式,提出了轨迹等效半径的概念,研究了回头曲线路段的切弯行为和典型过弯方式. 研究发现:1） 回头曲线的入弯、弯中和出弯均可见严重的车道偏离. 2） 入弯时汽车在缓和曲线之前便已进入曲线行驶状态,出弯时车辆轨迹曲率在驶出缓和曲线之后的直线上降低至0,轨迹曲率的变化率要低于缓和曲线的曲率变化率;左转轨迹的曲率变化率要低于右转轨迹的曲率变化率. 3） 左转轨迹曲率的幅值回头曲线中部低于或者接近道路设计曲率,右转轨迹曲率则高于道路设计曲率. 4） 左转弯的轨迹等效半径要高于弯道设计半径,右转弯轨迹半径最小值和均值普遍则低于设计半径. 5） 驾驶人可以通过不同的切弯方式来实现回头曲线路段轨迹半径的增加和最大化,但需要侵占对向车道. 6） 驾驶人切弯时,左转弯的轨迹半径增量要高于右转弯的轨迹率半径增量,即车辆左转驶入回头曲线是更容易取得切弯效用;在大头线、平头线和小头线（转角分别大于、等于和小于180°） 3类回头曲线中,小头线和大头线上的切弯效果更明显.      

地下富水城市的地铁车站 对地下水渗流影响探讨

随着大量富水地区地下工程的建设,地下工程对地下水渗流条件的改变导致的环境问题不断凸显。根据 一维渗流理论,对未建地铁车站时的地下水渗流情况进行分析,并结合镜像原理及叠加原理,分析地铁车站对地 下水渗流的影响机制,得到受地铁车站阻隔作用的地下水壅高值及地下水流量的解析式。运用所得到的理论公式, 分析济南某地铁车站因受车站阻隔作用引起的地下水位壅高、地下水流量变化等,并提出考虑地下水壅高的抗浮 设防水位建议值。研究表明,车站处因受到阻隔作用而产生的地下水壅高值与含水层影响半径、水力坡度等有 关。在实际工作中,当遇到具有一定的水力坡度的强透水含水层时,地铁车站建成后可能产生的地下水壅高应当 引起工程人员的重视。     

MJS工法在富水砂层隧道密贴下穿既有车站工程中的应用

以某城市富水砂层中新建暗挖法隧道密贴下穿既有车站工程项目为背景,分析了富水砂层中密贴下穿既有车站的关键技术,对几种可行的地层预加固方案进行了分析比选。工程实践表明,首次在富水地层密贴下穿工程中采用的水平M J S工法(全方位高压喷射工法)加固技术,可有效提高土体自稳能力、隔断承压水,减少对既有车站结构的影响。