隧道视觉检测机器人成套系统研制

目前国内隧道视觉检测系统存在检测精度较低、病害识别速度较慢等问题,对此研制了隧道视觉检测机器人成套系统。为提高隧道衬砌图像采集精度,设计研发了视觉采集角度调节装置和车载测速装置,实现了对车载工业相机拍摄角度的精确调节以及病害坐标的高精度获取;为提高病害识别速度,组建了数据中心,实现了海量隧道图像数据的存储、处理和管理。工程实践证明隧道视觉检测机器人成套系统解决了图像采集精度低、病害识别速度慢的问题,具有良好的应用前景。     

隧道衬砌结构裂损机理及定量评估

隧道衬砌裂损影响衬砌结构的整体稳定性,并易引起渗漏水病害、基床病害和复合型病害等隧道病害,降低衬砌结构的耐久性和安全性.基于衬砌裂损的力学机理分析,将隧道衬砌混凝土裂缝发展过程分为6个阶段,给出每个阶段的状态描述,并针对引起衬砌裂损的隧道衬砌厚度不足及衬砌背后空洞两个影响因素进行深入研究,分别利用隧道衬砌的拉、剪应力集中系数进行计算,明确不同围岩条件下隧道衬砌厚度不足或衬砌背后空洞等因素与衬砌内部应力集中程度之间的内在联系,为进一步建立依据隧道衬砌检测结果进行隧道衬砌状态评估的评估体系提供了量化基础.     

衬砌水化热对隧道内热交换管换热量的影响

为解决寒区隧道冻害问题,将地源热泵型供热系统应用于内蒙古博牙高速扎敦河隧道中。将热交换管以串联纵向的布置形式埋设在初衬与二衬之间,隧道衬砌施工过程中的水化热影响围岩的温度场,从而影响热交换管的换热量。研究表明:隧道施工过程中,衬砌水化热对围岩温度场产生两次影响;保温层可以加剧水化热的影响,浅部围岩温度场受到的影响更显著;衬砌水化热提升热交换管的换热量,保温层铺设越早,热交换管换热量提升也越大,最大达到31.9%。系统运行初期,应充分利用衬砌水化热对热交换管换热产生的有利影响。     

地质雷达隧道衬砌缺陷探测精度研究

由于各种因素影响,国内大多数隧道衬砌都存在着不同程度的病害,诸如衬砌不密实、含有空洞、钢筋保护层厚度不足、钢筋外露等。其中,衬砌病害是隧道最常见的病害类型,对隧道结构稳定有重要的影响。考虑到实际工程中影响隧道衬砌结构稳定性的因素,利用地质雷达对隧道衬砌进行检测,对检测数据进行分析和高质量解译,并采集数据中的其他影响因素。通过提高隧道衬砌厚度和隧道衬砌缺陷的检测精度,准确定位隧道衬砌缺陷位置。     

隧道穿越既有过水洞的最小安全距离研究

新建隧道从过水洞下方穿过,且过水洞衬砌内部水压力较大,通过数值计算,且考虑新建隧道仅在常规支护型式下,探讨了新建隧道与水洞之间的距离分别为3、4、5、6 m时水洞衬砌结构的应力与位移,并参考一定的标准,得出隧道与水洞之间的最小安全距离为5 m,对类似的工程有一定的借鉴意义。     

基于瞬变电磁雷达的检测技术及其在隧道衬砌中的应用

基于自主研发的瞬变电磁雷达技术对铁路隧道衬砌质量进行检测,结合双极性叠加法与小波去噪法对采集信号作去噪处理,利用欠阻尼探测天线,得到隧道衬砌各部位缺陷特征;结合地质雷达（GPR）检测和现场钻孔数据,通过典型图像分析,对比瞬变电磁雷达在探测深度、图像分辨率方面与地质雷达的差异,总结其相对于普通衬砌检测雷达所具有的优势。综合分析表明,瞬变电磁雷达应用于衬砌检测具有如下特性：（1）探测深度较大,穿透性较强;（2）图像分辨率较高,电磁波反射具有体积效应,成像直观清晰;（3）操作更便捷,雷达主机与采集终端为无线数据传输且设备轻便,可单人操作,数据可现场处理,从而可快速实时查看隧道衬砌缺陷,并标定衬砌缺陷部位便于后续处理。     

公路隧道常见病害及防治措施研究

隧道病害是长期困扰我国交通运输事业可持续发展的关键问题。针对国道307、省道315、阳泉天子庙隧道中存在的隧道衬砌结构开裂、隧道水害、衬砌腐蚀、衬砌结构背后空洞和不密实等病害,分析其产生原因及致灾后果。提出了隧道病害的预防措施,从而提高衬砌结构的承载力、围岩自稳性、底板稳定性等。针对隧道不同的病害类型,提出了相应的处治措施,预防与治理相结合,对提高公路隧道安全性有积极意义。     

新建隧道穿越既有车行通道的安全性分析

新建隧道穿越既有地下车行通道,且车行通道衬砌与新建隧道之间的距离仅为2.5 m,为了保证车行通道正常行车安全,对新建隧道衬砌进行了设计,采用双侧壁导坑法对隧道进行开挖,并采用midas数值计算软件进行计算,得出了隧道开挖之后车行通道衬砌的竖向位移及应力,以此来评价车行通道在隧道开挖完之后的稳定性。     

公路隧道衬砌病害力学模拟研究

基于荷载-结构法隧道计算理论,建立了公路隧道衬砌的裂缝、材料劣化、空洞、附加荷载等病害的力学评价模型,研制了公路隧道衬砌病害力学模拟分析软件,以便量化评价衬砌病害对结构承载力的影响。工程算例分析表明:衬砌裂缝和空洞的存在均会降低结构的安全系数,且空洞区域内的结构安全系数影响比较平稳,随着与病害位置距离的增加,其影响能力亦逐渐减弱。     

隧道衬砌养护台车智能养护系统研究

衬砌养护是隧道施工过程中不可缺少的一道重要工序。依托京张高铁八达岭隧道某标段工程,为提高隧道衬砌养护质量,满足京张高铁智能化施工要求,研发出一种用于隧道衬砌养护的专用设备——隧道衬砌智能养护台车。智能温湿控制系统是养护台车的核心,由温湿度控制器、传感器和加热加湿部分组成,可以实现对养护区域智能控制与调节,降低人为原因的影响。该智能控制系统具备数显、自动生成曲线、报表、数据保存和输出等功能,可实现移动终端APP的远程在线控制。现场应用表明:相比传统养护方式,衬砌经养护台车养护后,表面强度提高百分比达到预期,碳化深度明显降低,大大提高了隧道衬砌混凝土施工质量。     

机非隔离带非机动车景观式停车设计

在国家政策的引导和国内交通环境的压力下未来非机动车数量将会进一步增长,然而与之相配套的基础停车设施研究却较为落后.结合城市集约化的用地特征以及现非机动车停车设施服务现状,提出了一种新的机非隔离带非机动车景观式停车设计方案.主张以科学性、生态性、地域性与现代性为原则,在保持停车基本功能的基础上,将机非隔离带非机动车停车设计衍生为城市公共景观的一部分,并根据这一设计目的,进行了概念化设计.     

基于车辆轨迹的信号交叉口机非冲突判别

选取长沙市中心区4个典型信号交叉口,利用视频轨迹追踪软件,提取右转机动车与直行非机动车的冲突交通流轨迹数据.以减速、换道等避险行为与可能发生碰撞(距离碰撞点时间小于2 s)为依据,采集机非冲突样本;选择距离碰撞最大时间(MTTC)和冲突时间差(TDTC)作为评价指标,提出一种基于交通流运行轨迹的改进型TTC(Time ...     

电动汽车操纵稳定性的多体动力学分析

把一辆轻型客车改装成燃料电池汽车之前,利用仿真分析软件ADAMS,建立了包括汽车转向系、前后悬架总成、车身和轮胎在内的改型车仿真模型,对操纵稳定性进行了动力学仿真分析。结果显示：改型车为不足转向,汽车操纵稳定性表现良好。     

车辆振动模型的建立及动荷载计算研究

建立了车辆的1/4模型,并推导了车辆模型动态计算方程,通过对方程的求解分析了行驶速度、行车荷载等对汽车动荷载的影响.     

基于车辆身份感知数据的路段轨迹 重构方法研究

车辆轨迹蕴含着大量丰富的交通流时空信息,对于全面解构城市交通路网运行具有至关重要的意义.传统车辆轨迹重构模型大多基于定点线圈检测数据或者浮动车轨迹数据作为输入数据,并且普遍未考虑过饱和交通状态.本文提出了一种基于车辆身份感知数据的车辆路段轨迹重构方法,通过构建一种绿灯相位回溯框架,基于交通流激波理论分段重构车辆行程轨迹,每次回溯过程包含两个主要步骤,即估计车辆状态和分状态重构车辆行程轨迹;然后在Paramics 微观交通仿真平台上对本方法模型的准确性进行了验证.结果表明,该方法在各种饱和状态下均能达到令人满意的应用效果.     

基于车辆身份感知数据的路段轨迹重构方法研究

车辆轨迹蕴含着大量丰富的交通流时空信息,对于全面解构城市交通路网运行具有至关重要的意义.传统车辆轨迹重构模型大多基于定点线圈检测数据或者浮动车轨迹数据作为输入数据,并且普遍未考虑过饱和交通状态.本文提出了一种基于车辆身份感知数据的车辆路段轨迹重构方法,通过构建一种绿灯相位回溯框架,基于交通流激波理论分段重构车辆行程轨迹,每次回溯过程包含两个主要步骤,即估计车辆状态和分状态重构车辆行程轨迹;然后在Paramics 微观交通仿真平台上对本方法模型的准确性进行了验证.结果表明,该方法在各种饱和状态下均能达到令人满意的应用效果.     

完善车辆安全标准，建立营运车辆安全准入制度

完善营运车辆安全性标准、建立营运车辆安全准入制度,可提高营运车辆的整体安全性,减少群死群伤重大交通事故的发生率。通过对几起特大群死群伤道路交通事故车辆结构强度进行研究分析,以期从源头上提高营运车辆的结构安全性,无论对营运车辆生产商、管理部门还是构建和谐安全社会,都具有很强的现实意义。     

公交车对非机动车交通流延误影响模型

根据路段电动自行车与公交车运行的实际情况,将公交车对电动自行车交通流造成的延误 分成两种：电动自行车到达率小于电动自行车疏散率时的延误和电动自行车到达率大于电动自行 车疏散率时的延误。在考虑车道宽度、乘客上下公交车、电动自行车的疏散率和到达率等影响因 素的基础上,运用流体模拟理论,建立公交车对电动自行车车流的延误模型,并通过实例分析各 影响因素与公交车对电动自行车造成的延误之间的关系。计算结果表明,所选择的影响因素和建 立的延误模型是合理可行的。该延误模型对通过路段的公交车数量的设定、路段上的公交车站数 量的设定,以及某处是否需要设港湾式停靠站台提供了理论支持。     

基于遗传算法的加油车和摆渡车协同调度研究

航班地面服务是机场运行的重要环节.航班在机场过站期间所接受的一系列 地面服务通过不同类型的保障车辆来执行.通过分析机场过站航班保障的业务流程,确定 了加油服务和上客服务的时间约束关系,并在此基础上,以至少需要的保障车辆数目和 服务总开始时间最早为目标,研究构建了远机位航班加油服务和上客服务的协同调度模 型,并给出了基于多目标遗传算法的模型求解.基于首都国际机场实际运行数据的实验结 果表明,所提出的模型能较好地解决加油车和摆渡车协同调度问题.实验得到一组Pareto 最优解为业务部门提供决策支持.     

基于实车数据的电动汽车电池剩余使用寿命预测

电动汽车电池剩余使用寿命预测是当下电池研究领域的热点内容,现有电池剩余使用寿命预测模型大多基于单一预测指标,预测精度较低,模型的泛化性能较差。本文通过实车数据构建了GM-LSTM的Stacking融合模型,实现电动汽车电池剩余使用寿命的准确预测。首先根据电池剩余使用寿命影响因素,提取车辆真实的运行参数和环境参数,基于随机森林算法筛选最优特征集合作为模型输入,其次选择差分整合移动平均自回归算法对所选特征进行惯性延伸,克服数据时间维度上的限制,最后基于数据特点,分别建立灰色预测模型和长短时记忆神经网络模型实现电池剩余使用寿命预测,并通过Stacking模型融合进一步降低预测误差。结果表明：模型融合 后平均相对误差为1.6%,平均绝对误差为0.013,能够稳定可靠的实现电动汽车电池剩余使用寿命预测。