基于流量和滑动窗的空中交通管理动态排序算法

在空中交通流量管理的战术管理中，机场飞机的降落与起飞的动态管理是其重要的内容。本文提出了基于滑动窗和机场降落／起飞混合流量的排序算法，该算法以达到机场最大混合流量为目标进行排序。考虑到计算的繁杂性，采用了滑动窗的方法来减少计算量。并对机场混合流量进行了仿真计算，仿真结果证明所提算法具有有效性和实用性。     

安全气囊检修须谨慎

汽车安全气囊是保证驾驶人员和乘员安全的主要部件之一.如果对安全气囊检修时不按正确的方法检修,可能会使安全气囊装置在检修中意外地张开,从而造成严重的事故.另外,在维修保养安全气囊时操作有误,可能造成在碰撞时自始至终气囊都不起作用.因此,在检修安全气囊装置时,务必注意以下几点:     

一种新型负压气浮装置的研究

阐述了气水混合室气浮装置的工作机理。在实验室条件下确定了试验模型的处理效率，试验模型对石油类物质和固体悬浮物（SS）的去除率达到95％以上。并对试验数据进行了分析，讨论了气水混合室式气浮装置的去除率与转速的关系，达到最佳转速之前去除率随转速的增加而增加，达到最佳转速之后去除率随转速的增加而降低。同时得到了估算最佳转速的经验公式。     

安全气囊的安全性初探

阐述了汽车装置安全保护装置的必要性，介绍了汽车装置的安全气囊的构成和工作原理，工作条件，并对安全气囊的有关安全性问题进行了探讨。     

地铁火灾人员逃生的模拟与分析

本文针对地铁火灾人员逃生这一问题,系统分析了地铁火灾与人员逃生过程与特点,在此基础上,提出了地铁火灾人员疏散时间计算模型。通过实验与软件,对地铁火灾的烟气的温度与扩散进行模拟,确定了地铁火灾人员疏散可用时间,总结了人员疏散所需时间的计算方法。结合了上海某地铁站的实例进行安全性分析,使得本文所提出地铁火灾疏散时间模型得以运用。     

正面碰撞试验中安全气囊展开的时间特性

安全气囊是汽车约束系统的重要组成部分.为了使安全气囊在碰撞事故中能够很好的保护乘员,在车辆安全系统的开发阶段需要进行大量的安全气囊匹配试验.汽车正面安全气囊匹配试验主要包括100％重叠正面碰撞试验、40％偏置碰撞、30.角碰撞、正面柱碰撞和钻入碰撞等.在气囊的匹配试验中,需要对气囊展开的时间特性进行分析,以便不断优化约束系统的设计,达到在交通事故中保护车内乘员的目的.     

路网混合均衡交通分配模型研究

在先进的出行者信息系统下,假定有装置出行者能接收到完全信息并以用户最优方式选择出行时间最短的路径,而无装置出行者仅有部分信息并以随机方式选择出行时间更长的路径。基于路网混合均衡建模理论,构建了信息影响下的路网混合均衡交通分配模型,证明了该数学规划模型解的等价性,设计了模型求解算法,并进行了算例计算与分析。     

复材隧道逃生管道结构设计与冲击试验研究

提出了一种内、外层为玻璃钢、芯层为树脂陶粒混凝土的新型逃生管道结构,基于环刚度准则对逃生管道进行结构优化设计.首先将ABAQUS有限元软件数值模拟结果和环刚度试验数据进行了对比,验证了数值模拟的准确性.然后以减重为目标,以环刚度S≥50 k N/m2为约束,优化逃生内蒙皮、外蒙皮和芯层的厚度.最后进行了新型逃生管道的现场冲击试验.研究表明,基于环刚度准则的隧道逃生管道设计不仅能显著地降低结构重量,而且经300 kg落锤7 m高度下落冲击试验后,管道内部最小净空高度大于550 mm,可以满足施工人员低姿匍匐逃生的安全空间要求.     

防爬吸能装置的碰撞动力学性能

为了研究列车碰撞时爬车失稳响应的影响因素,建立了一种考虑防爬装置间动态耦合关系的防爬吸能装置二维碰撞动力学模型,提出了一种针对防爬齿接触的几何搜索算法, 讨论了基于能量守恒定律的吸能装置纵向阻抗力的获取方法,导出了考虑塑性大变形和动态因素影响的防爬吸能装置阻抗力/力矩表达式.在此基础上,利用编制的计算程序对该装置的动力学性能进行了算例分析.分析结果表明:两防爬齿间的啮合程度与防爬齿本身绝对最大转动角度和防爬齿间的相对最大转动角度密切相关;减小吸能装置的纵向阻抗力和吸能长度,以及增加防爬装置的弯曲刚度均能减小防爬齿的绝对最大转动角度;防爬齿的相对最大转动角度随吸能长度的增加而增加,随防爬装置弯曲刚度的增加呈现先增加后减小的趋势,但与防爬吸能装置纵向阻抗力的变化关系不明显;该计算方法比传统有限元方法在计算时间方面缩短了10%.      

足尺隧道5MW火灾下大巴车疏散时间试验研究

为研究大巴车人员在隧道突发火灾情况下的的疏散时间,提高隧道运营安全性,在1∶1全尺寸试验隧道内,构建了油盆火燃烧场景,开展了不同人数、不同路径等4组工况下的大巴车人员疏散试验.试验记录了不同工况下的车内疏散时间与车外疏散时间,并将疏散时间的试验结果与经验公式计算结果进行了对比研究.试验结果表明:在视觉良好且障碍物干扰较少的试验环境中,大巴车车内疏散时间大于车外疏散时间,且疏散人数越多,两者差距越大,可见车内疏散是整个疏散过程的一个瓶颈点,有必要加强突发事件下大巴车驾乘人员的车内逃生教育培训等工作,以提高车内疏散效率;在有多个可用出口的情况下,99％的参与者选择从远离火源点最近的出口逃生,并导致该出口出现了排队现象,因此有必要加强隧道内疏散路径和紧急出口的指引,以避免群体疏散时的盲从性,并提高疏散效率.对比结果还表明:采用经验公式计算疏散时间时,应结合实际情况充分考虑疏散人数规模对通道人流平均通过速度的影响,火灾规模与疏散环境对车外疏散速度的影响,以及实际使用出口数与可用出口数之间的差别,从而合理设定参数值,提高计算结果的准确性.     

燃料电池混合动力有轨电车动力系统设计

基于氢能的燃料电池混合动力有轨电车是现代有轨电车的研究热点.结合有轨电车的总体性能需求,对燃料电池混合动力有轨电车进行了系统设计,给出了燃料电池/超级电容混合动力系统的总体方案与拓扑结构,进行了混合动力系统配置和有轨电车牵引性能计算.结果表明,所配置的混合动力系统的输出功率分配可以很好地满足列车在0~35 km/h速度时加速度为1.2 m/s2、最高车速70 km/h的动力性能要求.研制的混合动力系统样机在有轨电车模拟运行工况进行了试验,在试验过程中可以实现多套系统能量的分配管理.      

基于复合分派规则的进场航班排序方法

为解决航班延误问题,提出了基于复合分派规则的进场航班排序方法。基于机器调度理论,将最小化加权总延误为目标的进场航班排序问题等效为最小化加权总滞后的机器调度问题;考虑顺序决定的准备时间约束、提交时间约束与最后期限约束,构建了进场航班排序模型;引入加权最短加工时间因子、松弛因子、准备时间因子、提交时间因子与最后期限因子,提出了进场航班排序的复合分派规则,设计了进场航班排序的启发式算法;基于实际案例,对比了采用提出的排序方法、先到先服务规则与Lingo软件得到的进场加权总延误、总延误与最大延误。计算结果表明:提出的排序方法在30架次航班数值仿真中,加权总延误比先到先服务规则缩短了31min,延误航班数量减少了6架次;在以上海浦东机场北向运行为场景的实际案例验证中,基于排序方法的优化降落时间与Lingo软件的仿真结果相同,与实际降落时间相比,平均每架次航班提前了2.4min降落。     

交通科技

汽车安全气囊技术的新发展安全气囊主要由控制装置、气体发生器和气袋组成,在发生碰撞事故时,传感器感受汽车碰撞强度,电子系统接收并处理传感器的信号。当判断有必要打开气袋时,立即由触发装置发生点火信号触发气体发生器,气体发生器收到信号后迅速产生大量气体,并充满气袋,使得乘员能够与一个较柔软的吸能缓冲物件相接触,而不是与汽车的内饰件猛烈碰撞。新型安全气囊的特点是具备内层,它使气囊在充分展开后,才朝着驾驶员方向膨胀。它采用全力充气器,其展开方式在对人体的冲击方面,可与减力安全气囊相比。目前安全气囊技术的研究开发主要有以下几个方向。(1)智能化:这种气囊系统能够在汽车碰撞的一瞬间根据碰撞条件和乘员状况来调节气囊的工作性能。(2)小型轻型化:安全气囊总成采用体积小的新型气体发生器(有利用压缩气体的混合式气体发生器及采用有机气体的纯气体式气体发生器)。(3)实现全方位保护:安全气囊不再仅局限于保护驾驶员与前座乘员。(4)环保型:采用新型气体发生技术,使之符合环境保护的要求。飞机上可以打手机了近日,在英国维珍航空公司由上海飞往伦敦的班机上,乘客成为第一批被允许在飞行途中使用他们的手机进行通话的客人,这在全球航空公司中尚属首例。...     

基于Petri网的单点信号优化感应控制

基于连续Petri网,建立交通流混合控制模型,通过分析离散化的交通信号控制混合Petri网模型,研究单交叉口交通信号感应控制问题.基于混合Petri网模型参数的分析,建立了各相位车辆总停留时间的计算方法;从库所标识与变迁使能程度间的复杂关系出发,研究了库所标识的变化规律;以车辆总停留时间最短为目标优化感应控制模型,仿真计算各相位绿灯时间.结果表明:基于混合Petri网的优化感应控制方法,4个相位的车辆平均延误显著缩短,可以较好地实现单点信号控制.     

基于可靠性的司机室保护框结构多目标优化

考虑司机室保护框在加工制造过程中的不确定性因素对塑性变形的影响,根据极限状态实验要求,建立极限状态函数和刚度可靠性分析模型,利用蒙特卡洛-响应面混合模拟法计算其刚度可靠度.在此基础上,以司机室保护框结构的总质量和塑性变形最小为目标,刚度可靠度大于99%为约束,建立多目标优化模型,利用第二代非劣排序遗传算法进行尺寸优化,获得最佳的板材厚度组合.计算结果表明,优化后的司机室保护框结构不仅满足可靠性要求并且兼顾了轻量化,取得了较好的优化效果,为其结构改进工作提供了有益经验.     

基于导航网格的室内火灾逃生路径动态规划

为了解决现有虚拟现实（virtual reality,VR）场景中室内火灾逃生路径规划静态、低效的问题,基于VR场景中的导航网格,提出了室内火灾真实感表达方法,构建了室内火灾VR场景;其次根据VR场景创建了初始导航网格,设计了导航网格动态生成算法,建立了室内火灾逃生路径动态规划方法;最后构建了原型系统,并选择某产业园展厅作为案例开展了实验分析. 实验结果表明:融合静态地理场景与动态火灾场景,能构建室内火灾VR场景;导航网格每次更新时间在10 ms内,逃生路径规划的每次更新时间平均为50 ms左右,可支持室内火灾逃生路径的动态规划.      

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航班的合理降落排序是减少航班延误,提高服务质量的重要手段之一.空管人员在进行决策时,其评价标准往往不是单一的和同向的.本文将跑道上的飞机降落排序建模成单机多目标调度问题,重点讨论了此类问题的帕累托优化求解.建立的整数规划模型能够在航班降落过程中,对航班加权延误数量和所有延误航班的最长晚点时间两目标值进行协调并根据现场实际情况灵活地进行取舍.利用共享信息素机制的多目标蚁群算法对模型进行求解.最后的算例结果显示,与传统的启发式方法相比较,本文的方法不仅能够求得更好的结果,还能为空管人员提供一个相对直观的调度策略选择方案.     

液压挖掘机工作装置整体有限元分析

以某型挖掘机的工作装置整体结构为研究对象,利用大型有限元分析软件ANSYS对挖掘机工作装置整体结构进行实体建模,采用接触分析法模拟销轴铰接处,对挖掘机典型工况下的强度、变形进行非线性计算,得出工作装置整体的应力云图、位移云图。分析结果表明:基于工作装置整体的有限元计算方法能极大地降低因构件简化带来的计算误差,减小连接处应力集中的影响,对工作装置的优化具有指导意义,也可为后期的试验测试、应变片位置的选取提供参考。     

手动-自动驾驶混合交通流元胞传输模型

为了分析自动驾驶车辆对交通流宏观特性的影响, 以手动驾驶车辆与自动驾驶车辆构成的混合交通流为研究对象, 提出了不同自动驾驶车辆比例下的混合交通流元胞传输模型(CTM); 应用Newell跟驰模型作为手动驾驶车辆跟驰模型, 应用PATH实验室真车测试标定的模型作为自动驾驶车辆跟驰模型; 计算了手动驾驶与自动驾驶车辆跟驰模型在均衡态的车头间距-速度函数关系式, 推导了不同自动驾驶车辆比例下的混合交通流基本图模型, 计算了混合交通流在不同自动驾驶车辆比例下的最大通行能力、最大拥挤密度以及反向波速等特征量, 依据同质交通流CTM理论建立了不同自动驾驶车辆比例下的混合交通流CTM; 选取移动瓶颈问题进行算例分析, 应用混合交通流CTM计算了不同自动驾驶车辆比例下的移动瓶颈影响时间, 应用跟驰模型对移动瓶颈问题进行微观数值仿真, 分析了混合交通流CTM计算结果与跟驰模型微观仿真结果之间的误差, 验证了混合交通流CTM的准确性。研究结果表明: 混合交通流CTM能够有效计算移动瓶颈的影响时间, 在不同自动驾驶车辆比例下, 混合交通流CTM计算结果与跟驰模型微观仿真结果的误差均在52 s以下, 相对误差均小于10%, 表明了混合交通流CTM在实际应用中的准确性; 混合交通流CTM体现了从微观到宏观的研究思路, 基于微观跟驰模型与目前逐步开展的小规模自动驾驶真车试验之间的关联性, 混合交通流CTM能够较真实地反映未来不同自动驾驶车辆比例下单车道混合交通流演化过程, 增加了模型研究的应用价值。      

予燃室式增压柴油机工作过程数学模拟计算研究

本对四冲程予燃室式增压柴油机工作过程进行了数学模拟。模拟中把主、付室作为两个系统来处理,並根据有关理论确立了既简单又可行的两室油量分配方法;对予燃室内部的传热计算单独做了考虑;主室的着火始点力求更符合于实际。设计的程序具有计算予燃室式和直喷式两种柴油机工作过程的功能;在最后输出计算结果的同时输出了主、付室的压力和温度变化曲线,便于直观分析。运用该程序对青岛四方机车车辆工厂生产的12V180ZL柴油机进行了实例计算,计算结果与实测值基本一致。