高速公路和高铁之间新建高铁并行方案研究

新建苏南沿江铁路位于既有长深高速公路和既有宁杭高铁之间,其最小净距约为17． 6 m。在研究相关公路与铁路并行规范以及施工安全距离要求的基础上,给出铁路与铁路之间最小间距和公路与铁路之间最小间距的建议,并结合宁杭高铁改建方案,对苏南沿江铁路的布线方案提出合理的建议。     

高速公路交通安全事故调查分析及思考

高速公路交通安全设施设计是高速公路设计的一个极为重要的问题.通过对湖南省潭耒高速公路、耒宜高速公路交通安全事故的调查分析,提出了对目前高速公路交通安全设施设计的几点建议.     

高速公路与地面道路衔接部交通安全改善研究

高速公路出口匝道与地面道路衔接部是高速公路与地面道路交通流转换的枢纽,交通流溢出现象时有发生,是交通事故的频发区域之一,研究其交通安全改善的方法,对提高高速公路交通安全状况和整体效益的发挥具有重要的意义.本文在分析国内外出口匝道与地面道路衔接部研究的基础上,提出了衔接部的交通安全改善方法,从影响范围的界定、交通安全诊断...     

面向动态交通流的高速公路事故风险模型空间移植研究

本文旨在探究不同尺度数据集对高速公路实时事故风险建模的影响,并实现不同数据特征路段间事故风险模型的空间移植。首先,提取不同特征路段检测器信息,以动态交通流匹配事故数据构建多尺度数据集：高精度数据集、小样本数据集、低精度数据集以及同尺度条件下(同为高精度大样本量)的空间差异数据集;进而,通过贝叶斯Logistic回归量化不同样本量对事故风险模型预测性能的影响;分别采用统计学和机器学习手段建模分析高精度和低精度数据集;最后,基于贝叶斯更新方法建立实时事故风险移植模型,对高速公路实时事故风险预测模型进行空间移植,并验证其可靠性。结果显示：贝叶斯Logistic回归的性能随着样本量增大而有所提升;高精度数据条件下,贝叶斯Logistic回归和RF-SVM(Random Forest-Support Vector Machine)模型的AUC(Area Under Curve)值比低精度条件下分别高出0.092和0.037;在不同数据精度的空间移植中,贝叶斯更新方法可令低精度路段模型的AUC值从0.645提至0.714,在相同数据尺度的空间移植中,该方法可将被更新路段模型的AUC值从0.737提...     

IHSDM高速公路事故预测模型

应用交互式道路安全设计模型(IHSDM)对11类高速公路进行事故预测, 并对比了预测事故数与实际事故数, 给出了基本事故预测模型与线形指标修正系数, 构建了一组IHSDM事故预测改进模型, 分析了线形指标的敏感性与线形指标的变化对预测事故率的影响, 并计算了各类高速公路线形指标的安全取值范围。分析结果表明: 采用IHSDM预测的高速公路事故数小于实际事故数, 最小误差为13%, 最大误差为52%;改进模型事故总数预测值与实际值的相对误差小于10%, 具体路段上的皮尔逊相关系数不小于0.60, 均方根误差小于0.30, 平均相对误差小于30%;事故率对各线形指标敏感性由高到低依次为直线段长度、纵坡坡度、平曲线偏角、平曲线半径、竖曲线半径。可见, 与IHSDM相比, 改进模型具有更高的精度和更好的适用性。     

高速公路管理与交通安全

针对目前高等级公路管理体制上存在的一些问题,从完善理体制、加强养护管理、完善交通控制等方面探讨了适合我省高等级公路管理与加强交通安全的办法,提出坚持集中统一管理模式民现代化管理相结合,以充分发挥高级等公路的社会经济效益。     

江苏省高速公路交通安全影响因素分析

道路交通安全是一个系统工程,影响因素包括微观和宏观两个层面,微观因素对交通事故的发生产生直接的影响;宏观因素对交通安全的总体发展趋势产生影响。文章从微观和宏观两个方面对影响江苏省高速公路交通安全形势的因素进行分析。     

高速公路道路设施与交通安全关系探讨

本文以高速公路统计资料为基础，从安全技术角度入手，采用统计的方法，以寻找道路交通事故和高速公路道路线形，路面之间的关系，得出统计结论，供科研、工程设计、交通管理人员参考。     

浅析高速公路交通安全的影响因素及改善措施

在人、车、路三要素构成的综合交通系统中,只有充分考虑各个因素对交通安全的影响作用,深入分析诸因素之间产生相互影响的根本原因,并采取具有针对性的、合理的改善措施,才能保障高速公路的交通安全.     

车辆/轨道耦合作用下高速列车车轮振动影响灵敏度分析

考虑车辆一系、二系悬挂参数和轨道参数的随机性,在多体动力学软件UM当中建立了CRH2动车组拖车的随机性仿真模型;采用最优拉丁超立方试验设计方法抽取车辆参数和轨道参数的随机样本,利用多目标优化软件iSight调用随机样本,联合UM完成了随机样本仿真分析;在有限试验设计样本和仿真数据的限制下,以最佳近似精度为目标,结合最小角回归、低阶交互截断和留一法交叉验证等实现了多项式混沌展开,构建多项式混沌展开代理模型;采用Sobol法进行全局灵敏度分析,研究了直线、曲线2种工况下车辆参数和轨道参数随机耦合作用对于车轮振动特性的影响,找出了主要影响因子,并考虑了多参数之间的交互效应。研究结果表明：多项式混沌展开法能够基于已有的样本比较好地拟合出代理模型,计算出Sobol灵敏度系数,平均误差低于3%,从而可以高效、定量地分析各参数耦合作用对车轮振动的影响;转臂节点横向刚度、一系弹簧垂向刚度、一系弹簧横向刚度和二系横向减振器阻尼是对车轮振动响应方差具有较大贡献的车辆参数,轨道横向、垂向刚度是对车轮振动响应方差具有较大贡献的轨道参数,各参数之间存在明显交互效应。     

高速列车疫情风险评估与主动防护策略

考虑到列车密闭车厢内传染病的危害性, 研究了车厢内病毒的空间分布特性; 结合乘客间距离相关性分析结果, 构建了乘客感染预测模型, 对车厢内存在多感染者情况下每个乘客感染病毒的风险进行了评估; 为降低乘客乘车感染风险, 制定了列车乘客主动防护策略, 提出基于贪婪算法和变邻域局部搜索算法的混合启发式算法, 对车厢乘客布座问题进行优化求解; 通过基于距离的贪婪算法, 将列车固定坐标的乘客布座问题转换为最多乘客数最少病毒重叠区问题, 得到座位可行解, 并汇总各可行解得到可行域, 再基于变邻域的局部搜索算法改进座位可行解, 得到最优乘客布座方案。研究结果表明: 本文建立的感染概率评估模型可有效预测乘客感染病毒的风险, 结合基于混合启发式算法的主动防护措施可有效降低乘客乘车的感染风险; 针对短途旅客, 随着乘车人数和车厢内感染者的增加, 高风险感染者由1人增加至7人, 中风险感染者由0人增加至3人, 低风险感染者由47人增加至83人; 相较于无序就坐, 采用本文制定的布座策略可消除乘客感染风险。     

高速列车的稳定性

为了研究列车中各车辆在直线上和大半径圆曲线上的蛇行稳定性,建立了具有17个自由度的车辆系统非线性数学模型。模型中考虑了车钩力横向分力的作用,根据列车运行阻力确定各车辆(动车或拖车)的车钩力,其是列车速度和车辆在列车中位置的函数,列车编组共考虑了2M9T、3M8T和6M5T三种形式。应用牛顿一拉夫森达代法确定车辆系统的平衡位置,采用QR算法求解系统雅可比矩阵的特征值,并结合二分法搜索系统平衡位置失稳时的临界速度。通过计算得知,在直线上列车中各车辆的临界速度相差不大,但在曲线上有一定的差别,车辆在曲线上的临界速度要低于直线上的临界速度,曲线半径越小,其临界速度越低,因此进行曲线上的临界速度计算时,必须考虑车钩力的影响。     

Progress in high-speed train technology around the world

This is a review of high-speed train development in the sense of technology advances all over the world.Three generations of high-speed trains are classified according to their technical characteristics and maximum operating speed.Emphasis is given to the newly developed high-speed train in China,CRH380.The theoretical foundations and future development of CRH380 are briefly discussed.     

高速列车气动噪声贡献量分析

建立了3节编组的CRH380B高速列车气动噪声计算模型, 包括6个转向架、2个风挡、3个空调机组和1个DSA380型受电弓等细微结构, 采用基于Lighthill声学理论的宽频带噪声源模型对高速列车气动噪声源进行识别, 基于高阶有限差分法的大涡模拟对高速列车近场非定常流动进行分析, 并采用Ffowcs Williams-Hawkings声学比拟理论对高速列车气动噪声进行预测。计算结果表明: 远场噪声计算结果与风洞试验结果的最大差值为1.45dBA, 因此, 高速列车气动噪声计算模型是准确的; 对气动噪声贡献量由大到小依次为转向架系统(6个转向架)、车端连接处(2个风挡)、受电弓与空调机组, 数值分别为83.58、79.31、74.08、59.71dBA; 以受电弓开口方式运行的整车气动噪声贡献量小于闭口方式, 最大声压级和平均声压级分别小于0.40、0.31dBA; 头车一位端转向架对转向架系统气动噪声贡献量最大, 为79.73dBA; 对受电弓气动噪声贡献量由大到小依次为: 碳滑板、平衡臂、弓头支架、底架、绝缘子、下臂杆、铰接结构、上臂杆、拉杆与平衡杆, 数值分别为97.95、93.02、86.63、82.07、79.46、76.85、72.43、66.63、62.02、54.22dBA; 在速度为350km·h^-1时, 受电弓气动噪声存在主频为305、608、913 Hz, 且此3阶单频噪声频率是由弓头部位涡流脱落所导致的气动噪声贡献。     

强风中高速列车空气动力学性能

基于三维定常不可压缩Navier-Stokes方程、k-ε两方程湍流模型, 采用有限体积法对速度为200 km·h^-1的CRH-2动车组在强风环境下运行的空气动力学行为进行了数值模拟, 分析了偏航角对列车整车及其各部分的流场结构和气动力的影响, 研究了气动力的组成。研究发现: 列车的流场结构非常复杂, 侧风情况下列车的背风面区域和尾部区域都会产生漩涡, 漩涡的产生与从列车表面的脱离的位置随偏航角的变化而变化; 整车、头车、中间车和尾车的气动力大小以及组成均不相同; 压力场与侧力、升力沿列车纵向的变化情况基本相同, 且都比较复杂。分析结果表明: 压力主要对侧力和升力影响较大, 由于采用了流线型设计, 阻力主要来自空气的粘性力, 即摩擦力; 侧风情况下头车的侧力和倾覆力矩要明显大于其他部分, 此时头车的安全性降低。     

高速磁浮列车车体国产化

分析了由德国进口的上海磁浮列车车体结构静力学性能, 结合中国铝合金挤压型材的生产工艺水平, 提出了大型整体铝合金挤压型材拼装的磁浮列车车体设计方案。根据磁浮列车空气动力性能研究结果, 参照轮轨系统列车车体结构设计规范, 分析了作用于高速磁浮列车车体结构上的八种载荷组合工况。对两种车体结构静力分析结果的比较表明车体应力与振动频率均满足规范要求, 车体实现国产化是可行的。     

高速列车气动噪声研究综述

根据近年来高速列车气动噪声相关研究,从试验研究、理论分析和数值模拟方面介绍了当前高速列车气动噪声研究现状和研究成果, 分析了高速列车气动噪声源分布和产生机理,探讨了高速列车关键区域气动噪声降噪措施,展望了未来研究方向。研究结果表明：高速列车运行产生的气动噪声主要声源为几何体表面偶极子声源,分布在转向架、受电弓、车厢连接处、头车与尾车等区域;转向架区域存在着车体表面结构不连续性,气流流经时产生流动分离和流体相互作用,形成较强气动噪声源,可以采用转向架舱外设置裙板和舱内壁与周围铺设吸声板等措施进行降噪;受电弓各部件受到流动冲击作用,产生周期性涡旋脱落诱发的单音噪声,可通过减少受电弓结构部件、改变受电弓杆件截面形状、安装受电弓导流罩、受电弓两侧设置隔声板和射流控制等措施进行气动噪声有效控制;无封闭式车厢风挡形成开放式环形空腔,气流流经时产生较强的气动噪声和气动声学耦合,采用全封闭风挡可有效降低气动噪声产生;头车部位气流流动分离以及尾车部位由于尾涡脱落和非定常流动结构形成与发展,诱发气动噪声产生,头车、车身与尾车减少突出部件,保持几何体表面光滑和连续性,有利于取得较好的降噪效果;随着未来更高速度级高速列车研发,有必要进一步深入研究高速列车气动噪声理论与数值模拟方法,提升气动噪声降噪技术水平,有效控制气动噪声。     

高速列车动力学性能研究进展

为更深入全面了解高速列车系统动力学研究现状,综述了高速列车动力学性能对车辆运行稳定性、安全性和平稳性的影响,总结了列车安全评价方法和动力学试验方法在车辆动力学中的应用,基于轮轨间作用力,分析了轮轨磨耗对列车动力学性能的影响,概括了车-桥耦合模型、弓网系统以及列车空气动力模型在车辆系统动力学中的研究内容。分析结果表明：车轮异常磨耗会导致舒适性下降,合理的车轮镟修能有效降低车轮非圆化和车辆系统关键部件的振动,降低车内振动噪声,增加列车运行稳定性、安全性和平稳性;合适的轮对定位刚度和抗蛇行减振器的刚度和阻尼有利于提高列车蛇行运动稳定性和转向架运动临界速度;钢轨波磨严重时会导致钢轨扣件松动,缩短车辆构架和钢轨的使用寿命;通过合理的钢轨廓型打磨可消除曲线波磨,改善轮轨关系;行波效应对车辆安全性影响很大,与相同激励下的各项参数相比,车速为350 km·h^-1、行波速度为300 m·s^-1时的脱轨系数、轮重减载率和轮轨横向力都有所降低;横风作用下受电弓气动抬升力增大,影响接触网安全,增大弓头阻尼和弓头刚度可改善弓网受流特性。     

高速列车转向架构架载荷识别与分布特性

以某型高速列车转向架构架为对象, 研究了高速列车转向架构架载荷识别与分布特性; 分析了基于动应力响应识别构架载荷的原理并基于截断奇异值法对构架载荷进行了反推识别, 采用核密度估计法对构架载荷极值分布特性进行了分析, 基于3σ准则获得了不同出现概率下的构架载荷极值区间, 利用雨流计数法编制了构架载荷的二维载荷谱并基于Goodman方程将二维载荷谱等效转换为一维载荷谱, 基于一维载荷谱分析了各载荷系载荷的累积频次分布规律。研究结果表明: 对于本文研究对象而言, 当截断数目为1时, 载荷识别结果的相对误差最小; 载荷极小值与载荷极大值的概率密度分布整体相对于坐标系的纵坐标轴对称, 涵盖载荷范围越大的载荷系, 其概率密度的极值越低; 齿轮箱载荷系极大值与极小值涵盖的载荷范围最大, 最大载荷达到25 kN, 制动载荷系、侧滚载荷系与横向载荷系次之, 最大载荷达到了15 kN, 浮沉载荷系的最大载荷约为5 kN, 扭转载荷系极值涵盖的范围最小, 最大极值约为3 kN; 随着出现概率的增大, 各载荷系极值区间也逐渐变大; 各载荷系的二维载荷谱均有明显的载荷频次极值, 各载荷系的载荷频次极值均出现在低幅值区域; 对于二维载荷谱等效后的一维载荷谱累积频次分布, 各载荷系总累积频次相当, 齿轮箱载荷系的最大载荷幅值明显大于其他载荷系, 其他载荷系的最大载荷幅值由大到小依次为侧滚载荷系、制动载荷系、浮沉载荷系、横向载荷系和扭转载荷系。