遗传算法在桥梁有限元模型修正中的应用

遗传算法是一种模拟自然选择和遗传机制的优化算法,在自动控制、图像处理等方面有着广泛的应用,本文将遗传算法应用于桥梁有限元模型修正,并与L-M算法的优化结果进行对比,二者优化结果基本一致,并总结出遗传算法与L-M算法在桥梁有限元模型修正中的优缺点。     

基于A*算法的进路搜索应用研究

进路搜索是计算机联锁系统的主要功能之一。针对联锁表查表搜索算法耗时多、效率低的缺点,利用A*算法对联锁的进路搜索过程进行优化。首先利用启发函数控制搜索过程的趋向性,以减少进路搜索中遍历节点的数量;其次采用链表优化程序结构,建立搜索节点之间的方向关系,以提高算法的整体搜索效率。为验证算法的功能和性能,搭建测试平台,上位机基于Visual C++6.0编程,设计站场界面作为控制台,联锁进路搜索功能则由STM32单片机实现,站场数据存储在外部FLASH里,单片机通过文件系统读取,进路搜索出的节点数据保存在链表里,并返回给上位机。测试表明:经A*算法优化的进路搜索程序相比其他搜索算法效率更高,尤其是当进路较长或道岔较多时,效果更加明显。     

城市轨道交通连续U梁截面受力分析与优化设计

轨道交通高架线是城市快速轨道交通线路的首选形式。U形断面的桥梁结构外形美观、结构经济、施工方便,是近年来快速发展的一种新结构形式。以青岛地铁人民路节点桥连续U梁设计为依托,对现有连续U梁截面进行优化。利用BSAS程序,通过建立平面杆系模型对2种不同截面的连续U梁进行计算对比,得出2种截面下全桥的变形和受力。在Midas中建立有限元实体模型,对优化截面连续U梁计算结果进行复核对比,发现通过优化连续U梁中支点截面特性,变相增加腹板高度,可以有效改善全桥纵向正应力及竖向变形,使全桥结构受力更科学合理,同时大大减少了预应力钢束数量,节约了成本。     

高速动车组永磁牵引系统接地检测方法研究

为了更好地提高高速动车组永磁牵引系统接地故障诊断的准确性,文章提出了一种适用于永磁牵引系统的接地检测新方法。通过结合接地检测电路的拓扑结构,分析了不同接地情况下接地电压的特点,并在此基础上提出了优化接地电压超限判定算法、采用各轴逆变器分步检测和增加永磁接触器诊断节点等措施,通过该方法可以准确诊断出电机侧、变压器侧和变流器侧具体的接地点,提高了故障点定位的准确性。半实物仿真和地面机组试验结果验证了该方法的可行性。     

高速铁路基础设施检测传感器网络物理拓扑优化方法

高速铁路基础设施的状态关系到列车运行安全,传感器网络技术为高速铁路基础设施状态的实时、全天候检测提供了可能。根据高速铁路基础设施检测传感器网络的应用需求,建立由检测节点(ED)、信息转发节点(RP)、网络接入节点(AP)构成的3层网络通信模型。在确定检测区域所需ED节点类型和个数的基础上,建立网络通信节点带宽利用率最大的整数规划模型,将传感器网络物理拓扑优化问题转化为多次整数规划问题;针对研究区域无传感器网络资源和已有若干传感器网络资源的2种实际应用情况,给出基于粒子群优化算法的求解步骤。对包含60个ED节点的检测应用实例,利用给出的算法通过50次迭代得到了这2种情况下的最优网络节点个数及各通信节点的ED节点组合策略。对实例求解的结果表明,所提出的传感器网络通信模型、物理拓扑优化方法及算法能够解决高速铁路基础设施检测传感器网络物理拓扑的优化问题,可有效降低传感器网络的成本及确定最优的网络通信链路。     

浅析IP城域网优化设计

对某城市IP城域网的现状及问题进行了分析，并从工程设计的角度提出了IP城域网优化的解决方案。通过提高核心层节点路由器配置、增加汇聚层节点、调整接入层归属关系、调整链路带宽等方法，取得了网络容量加大、接入能力增强、网络可靠性大大提高的效果。     

北京南站轨道层桥梁节点设计

通过对常规钢管混凝土节点连接形式的介绍,结合北京南站轨道层桥梁结构构造和受力特点进行分析,阐述北京南站轨道层桥梁结构节点设计和节点处理的构造方法,首创大承载能力型钢混凝土联结过渡方式的独特节点形式,以连接钢筋混凝土梁与上、下钢管混凝土柱,成功解决了承受列车疲劳荷载、截面尺寸大、配筋率高的钢筋混凝土梁与异形钢管混凝土柱连接技术难题。还对轨道层桥梁结构的节点构造、节点类型和计算分析给出较详细的论述,为将来类似节点设计提供指导。     

湖州特大桥1孔96m双线铁路钢桁梁设计

湖州特大桥采用1孔96 m下承式整体节点简支钢桁梁跨越长兴港及西苕溪航道。为了研究减少桥梁用钢量的方案,对该桥的结构设计、施工方案进行优化。以上弦端节点为研究对象,采用FEA有限元分析软件对端节点进行实体分析,将端节点用实体模拟,将其余杆件用梁单元模拟,建立全桥模型;并与常规方案进行对比,分析两方案的应力分布,从而得到满足桥梁正常使用及减少用钢量的优化方案。本桥创新的端节点板优化方案,可为今后设计和施工同类型桥梁提供参考。     

ORPR公平性算法研究

本文介绍ORPR节点模型.针对ORPR节点中光缓存容量较小,分析了ORPR网络和RPR网络在实现公平性时的不同,讨论了ORPR网络中的公平性原则,提出一种适合ORPR网络的公平性算法,给出了算法的实现方法,并和RPR的典型公平性算法做了比较.该算法通过一个在环中和发送数据流相反的方向循环流动的速率控制帧,将各个节点的速率信息分布在整个ORPR网络上,从而实现共享某链路的各个数据流公平的分配带宽资源,能够实现整个ORPR环网的公平性与高的链路带宽利用率.算法的一个显著特点在于不采用传统的缓冲器占有量监测来调节速率,其前摄机制可以有效保证各个数据流流量在发送时就受到控制,从而使该数据流在途经环中节点和链路时,不会发生拥塞现象,因此适合于缺乏缓存的ORPR网络.     

多功能车辆总线非周期数据实时性分析与带宽分配的优化设计

在分析MVB数据传输机制的基础上,提出了非周期数据通信的优化带宽分配策略,推导出了相应的带宽分配策略的计算公式,并在实例中对优化后的策略进行了分析研究和性能比较。对带宽分配方法进行优化后,非周期数据通信的实时性有比较明显的提高。     

基于模态参数的梁桥结构模型边界条件参数修正

针对实际桥梁结构复杂的边界条件,详细分析边界条件的附加约束参数。以梁桥结构的水平平动附加约束与扭转附加约束参数为讨论对象,采用最小二乘约束优化反演理论,建立以模态参数实测值与理论计算值误差平方和最小为目标的桥梁结构边界条件变异参数约束优化反演求解问题。在其基础上引入矩阵摄动理论,将结构动力方程的特征值及特征向量一阶摄动代入所建立约束优化方程,显著提高优化求解效率,并通过迭代求解的方式提高边界条件变异参数的求解精度。编制相应求解程序,通过某磁浮轨道梁方案的损伤识别验证表明,仅用前几阶仿真计算得到的模拟实测频率与振型经过4次迭代即可精确反演桥梁结构边界条件变异参数。     

Bittorrent协议带宽抑制和链路选择优化配置

本文针对Bittorrent协议在实际网络中带宽占用过高的运行现状，提出了Bittorrent协议的改良方案，提出了torrent文件信息中增加带宽限制参数以抑制带宽占用的思想，并提出了一套新的peer间连接优化选择算法，既解决了Bittorrent数据流占用网络带宽过高的问题，又通过优化peer连接顺序，提高了传输的效率。     

基于均匀设计与神经网络的桥梁设计参数优化

为了建立桥梁设计参数与桥梁性能之间的映射关系并对桥梁设计参数进行优化,提出一种基于均匀设计与神经网络的方法;以桥梁跨中截面的挠度、全桥最大应力、混凝土用量作为优化目标;边中跨比、跨中梁高、墩顶梁高和梁底曲线次数作为主要结构设计参数进行优化。通过均匀试验设计方法得出优化设计的样本数据,通过BP神经网络训练样本数据,建立桥梁参数与桥梁性能之间的映射关系,并基于该映射计算出桥梁最优性能状态下对应的设计参数,最后完成参数优化。     

基于OpenSees桥梁多点激励子结构拟动力试验方法研究

当进行考虑桩土相互作用和多点激励影响的桥梁子结构拟动力试验时,需要耗费大量时间编写结构地震响应模拟程序。因此,在解读通用有限元软件OpenSees功能的基础上,结合子结构拟动力试验的基本特征,研究基于OpenSees考虑桩土相互作用的桥梁子结构拟动力试验方法和程序。采用数值模拟方法进行虚拟子结构拟动力试验,通过和采用OpenSees的整体结构时程分析结果对比,验证了本文子结构拟动力试验方法和程序的可靠性。此外,将该程序进一步扩展用于多点激励下的桥梁子结构拟动力试验,并通过虚拟子结构拟动力试验方法进行可靠性验证。     

斜拉-自锚式悬索组合体系的体系转换优化

研究目的:对于新型体系桥梁的施工,应在施工前对桥梁的结构体系形式进行分析、研究,根据桥梁特点对施工方案进行优化,本文以汉中西二环斜拉-自锚式悬索组合体系桥为基础,分析、研究了新组合结构的结构特点及优化过程。研究结论:通过研究优化,满足了施工的安全、合理、可操作性等诸方面要求,消除了施工可能存在的巨大隐患,保证施工能安全、顺利进行。新型桥梁结构,应在施工前对桥梁结构特点进行分析,对施工方案进行优化,以更好地理解桥梁的结构特点,从而更加安全、可靠地完成施工过程。     

我国高铁快运网络节点规划研究

高铁快运网络节点规划是构建高铁快运服务体系的关键。以快递业务量、主要快递企业分拨中心载体城市统计数据以及中《中长期高速铁路网规划》(2016-2030年)作为我国快递供需市场的参考依据,筛选出64个城市作为我国高铁快运网络一、二级候选节点,并通过构建包含国内生产总值、社会消费品零售总额、居民人均可支配收入、快递业务量、邮政行业业务总量、常住人口数量和货物运输总量7个指标的高铁快运网络节点规划指标体系,运用系统聚类分析对64个一、二级高铁快运网络节点进行初步规划,然后引入地理空间距离因素,采用k-means聚类算法对初步方案进行优化,得到高铁快运网络一、二级节点规划方案,最终构建"13+51+N"三级结构的我国高铁快运网络。     

青岛地铁13号线连续U梁设计研究

以青岛地铁人民路节点桥连续U梁设计为依托,对现有常规连续U梁截面进行优化。利用BSAS程序,对2种不同截面的连续U梁通过平面杆系模型进行计算对比,得出2种截面下全桥的变形和受力分析。在Midas中建立有限元实体模型,对优化截面连续U梁计算结果进行复核对比,对今后轨道交通中连续U梁结构设计提供参考,并对结构的优化设计提出建议。     

高速铁路预应力混凝土桥梁预制装配整体式桥面系性能研究

基于我国高速铁路装配式桥梁发展现状和应用前景,为了进一步提升桥梁建造工业化水平,对预应力混凝土桥梁预制拼装桥面系附属结构进行系统研究。通过设计优化,提出一种边墙-电缆槽-防护墙一体化预制装配整体式桥面系设计方案;通过工艺试验,对构件预制、预埋套筒定位、构件吊装、砂浆垫层施工等关键施工技术进行方案优化;最后通过足尺模型试验验证预制装配整体式桥面系在脱轨荷载作用下的力学性能,并通过极限承载力试验进行装配式结构安全性检测。研究成果在京雄城际铁路得以应用,为高速铁路桥梁装配化发展提供了宝贵经验。     

种子节点非重叠社团挖掘算法研究

提出一种新型的种子节点社团挖掘算法,首先,利用主成分分析技术由单一性节点重要性评价指标提取出综合性评价指标,挑选评价指标值最大的节点作为种子节点,对其进行广度优先搜索,指标值大的节点不断地影响指标值小的节点,得到种子节点所在的社团结构。然后,从已知社团结构外选取综合性评价指标值最大的节点重复上述过程,得到初始社团结构集合。对于社团结构间存在重叠节点情况,根据重叠节点与两个社团间的连边数解决重叠节点的归属问题,得到最终网络的社团结构。基准网络的实验结果表明,所提出的综合评价指标能更好地表征节点的重要性,与谱方法社团挖掘实验结果相比,所提出的种子节点社团挖掘算法具有较高性能。     

铁路监测WSN网络的非均匀优化分簇算法

针对铁路沿线无线传感器网络(WSN)线性部署导致的"能量空洞"问题,提出一种节点非均匀优化分簇算法。在所需监测的铁路沿线等距部署WSN节点,以均衡簇头(CH)节点单位时间能耗为优化目标,对铁路直线轨道、弧线轨道监测区域内的簇成员节点进行非均匀分簇;建立CH节点能耗、CH节点数目和簇成员节点数目之间的函数关系,结合CH节点能耗波动、CH负载均衡度和CH能耗平衡度这3个性能指标,构建优化的WSN分簇部署模型;基于该模型,对比分析了本文算法、簇头固定的非均匀分簇算法、均匀分簇和组数据传输算法的性能。仿真数据表明:提出的节点优化部署模型和算法在降低及均衡CH节点能耗,延长CH节点寿命和提高网络通信效率方面性能较优。