基于振动监测的地铁风机故障诊断研究

针对地铁机电设备检修管理特点,结合地铁风机故障诊断实际需求,以地铁射流风机振动信号为对象,通过振动监测和计算机技术,对风机的轴系故障、轴承故障、电机故障等信号数据特征进行采集,并实现时域特征、频域特征的提取与分析,进而找到能够区分地铁风机故障类型的信号特征,实现地铁机电设备的精准检修,为地铁设备的状态管理提供理论与应用依据。     

基于声发射技术的管道泄漏检测与定位方法研究

为提高管道无损检测中对小孔径泄漏检测灵敏度、泄漏信号判别准确率以及泄漏点定位精确度,提出一种基于声发射技术并结合信号频域特征提取算法的管道泄漏识别和定位方法。设计管道泄漏检测实验平台进行管道泄漏检测实验,采用经验模态分解方法和小波分解重构相结合的信号处理算法进行降噪并提取信号频域特征,研究不同孔径和不同管道压力下管道泄漏检测和泄漏点定位问题。验证了基于声发射技术并结合信号频域特征提取算法的管道泄漏检测方法的有效性。     

基于小波包变换的隧道损伤识别

隧道作为交通工程的重要组成部分,及时发现隧道损伤并修复是隧道运营安全的重要保障。文章以二维隧道模型为研究对象,采用高速列车通过隧道时所产生的压力为施加荷载,通过有限元模拟得到衬砌内层节点的位移时程曲线,用小波包变换对相应的曲率曲线进行分解,使用位移曲率能量标准偏差作为损伤指标对损伤的位置进行识别。研究分析表明,该方法能够有效地对隧道损伤位置进行识别。     

高速公路隧道环境驾驶人视觉注视转移特性研究

通过在高速公路隧道路段展开实车试验,探究驾驶人在不同隧道路段的视觉注视转移特性。分别利用K均值聚类算法、马尔可夫链理论对注视兴趣区域、被试注视转移规律、注视平稳分布特征展开探究,以供相关研究者参考。     

八达岭地下站区间隧道火灾控制研究

采用FDS软件对八达岭地下车站相关隧道段的火灾工况进行三维数值模拟计算,结果是火灾强度为20 MW时隧道段的临界风速为3 m/s;采用一维数值模拟方法研究分析了火灾发生在隧道段不同位置时的通风方案,结果表明:合理的利用竖井内轴流风机,可以最大限度地减少隧道内射流风机的数量。     

空气交换方法在公路隧道纵向通风中的应用研究

为了最大程度地发挥射流风机在双洞单向公路隧道纵向通风中的潜力,针对相邻两条上、下行隧道内通风负荷相差较大的特点,根据隧道通风基本理论,对一种新型的隧道通风换气方法——空气交换进行了较详细的研究,给出了该方法在公路隧道纵向通风中的应用范围和具体的设计算法,并利用其对某隧道进行了简要的通风设计计算。结果表明,该隧道采用空气交换方法构建的通风换气系统后,节约了隧道通风系统的初投资和运营费用。     

高落差螺旋隧道运营期通风特性研究

为了研究螺旋结构隧道的通风特性,选取云南某高落差螺旋隧道为研究对象,对其不同工况下的隧道通风情况进行数值模拟分析。研究结果表明,从整体来看,隧道内的通风气流分布受隧道螺旋结构影响不大,但在每台射流风机的作用区域内,风速在隧道内外侧的纵向衰减特征并不相同,并会发生部分气流回流的情况。在火灾工况下,存在一段长约30 m的烟气逆流区,相比正常通风工况,火灾工况下的隧道内平均风速较大。     

基于SR和LMD的埋地管道损伤谐波磁场检测方法

针对埋地钢质管道损伤不开挖检测问题,提出一种非接触式谐波磁场检测方法.利用调频载波原理将高频信号叠加到低频信号上构建谐波激励信号,通过聚焦阵列增强激励信号的空间辐射能量和靶向性;采用三维矢量隧道磁阻差分传感器阵列对磁场信号进行采集.采用双稳随机共振(SR)算法增强目标信号能量并采用局域均值分解(LMD)算法进行自适应时...     

基于声发射技术的燃气调压器故障诊断

文中提出一种基于声发射技术的燃气调压器故障诊断方法,使用小波包分解对调压器声发射信号进行特征提取,利用BP神经网络模型对调压器进行早期的故障诊断。实验结果证明了这种方法的可行性,对调压器故障诊断的准确率达到95%以上。除此之外,ms级的诊断周期也让这种方法能够在较短时间内对调压器的运行状态做出准确判断,在故障发生时迅速做出反应,从而避免事故的发生。     

围岩空间变异性对隧道结构可靠度的影响分析

采用随机场模型能够有效地模拟围岩参数的空间变异性。文章将局部平均随机场理论、有限差分法和Monte-Carlo模拟结合在一起,得到了Monte-Carlo随机有限差分法,基于该方法编制了可考虑围岩空间变异性的隧道结构可靠度计算程序;并将围岩密度、弹性模量和内摩擦角等参数视为三维正态随机场,研究了围岩的竖向与水平向相关距离的变化对隧道结构可靠度的影响。计算结果表明,围岩空间变异性会显著影响隧道结构的可靠度,为了获得更为经济合理的支护方案,在支护设计时考虑围岩参数的空间变异性很有必要;围岩竖向或水平向相关距离的增大均会引起隧道结构失效概率的增加,但影响程度不同;隧道结构失效概率对围岩竖向空间变异性更加敏感,故在工程勘察费用较少时,可考虑将勘察费用更多地投入到竖向相关距离的勘测,水平向相关距离可参考已有经验数据取值。     

隧道对地表地震动放大作用的研究

场地条件对地震波传播有较大的影响,浅埋隧道改变了近地表的场地条件,势必会对地面地震动产生一定的影响,进而影响临近地面结构的地震响应。文章选取Ricker小波作为输入动力时程,利用数值方法研究了均匀弹性场地中圆形隧道对地表水平向峰值加速度的影响,分析了不同隧道埋深和入射波频率时地表水平向加速度的变化规律。结果表明,随着隧道埋深的增大,其对地表加速度峰值的影响变小,但影响范围近似线性增大,主要集中在5倍的隧道半径范围内;无量纲周期λ/D在6～8左右时,隧道对地表PGA的放大作用最为显著;λ/D10时,隧道对地表地震动的影响基本可以忽略。     

基于变维分形的公路隧道围岩空间分布特征探讨

公路隧道围岩是由地质环境的多种因素共同作用的结果,且因子之间往往存在叠加效应与耦合作用,它们共同推动了隧道围岩的演化与发展,进而控制着不同围岩级别的空间分布。文章以滇西保泸高速公路老营特长隧道为例,基于分形理论,运用变维分形方法,对隧道围岩与地质环境影响因子的关系进行了量化分析。研究结果表明:隧道围岩分布与断层、水系、地层岩性的因子间均呈现变维分形特征,且均呈2阶累计和分形分布;断层与Ⅴ类围岩的分维值最大,D_2=1.499 6,断层对隧道Ⅴ类围岩分布的控制最为复杂,影响程度最大;Ⅳ类围岩分布对水系特征最敏感,D_2=1.492 3;地层岩性对Ⅲ类围岩分布的贡献最大,D_2=1.464 4。总之,累计和变换分形的阶数及分维值的大小,能够从分形角度反映出不同围岩级别对地质环境各影响因素的敏感程度,为深入研究隧道围岩的空间分布特征提供了思路。     

基于局部切空间排列和支持向量机的S700k转辙机齿轮组故障诊断模型

针对S700k转辙机齿轮组故障信号和故障征兆的非线性、多样性和复杂性等诊断问题,提出一种基于局部切空间排列和支持向量机的故障诊断模型。该模型首先通过局部切空间排列算法实现对振动信号的降维与消噪,然后利用EMD方法分解振动信号,计算各分量的能量熵作为故障特征向量,在保证故障特征整体几何结构信息不发生改变的前提下,降低了诊断数据的维数及噪音。最后利用多故障单值支持向量机对故障特征向量进行分类识别,增强了故障模式识别的分类性能。     

异构计算模型下基于聚类的车型识别

根据线圈检测器采集到的信号变化的波形不同,可以利用k均值聚类以及Bayesian分类器进行车型识别。训练过程中,使用k均值聚类算法对不同波形的特征值归类,再采用Bayesian分类算法去获取分类器。当待处理的数据集较大时,受限于CPU的计算能力,k均值聚类在特征值归类时会表现出较大的延迟,对识别效率造成影响。本文专为CPU-GPU异构计算环境设计的k均值聚类算法及其实现,通过分块计算相似性矩阵,打破了GPU设备内存的限制,所能处理的数据集规模仅受限于CPU主存的容量。本文中使用CUDA设计实现双缓冲轮转四段流水机制,通过重叠计算与传输在打破存储瓶颈的同时保证了高计算性能。在配有一块GTX 480 GPU的单结点上能够对百万以上规模的数据集进行聚类,并对实验中的四个数据集取得了相对于使用16进程的MPI并行聚类实现2.0~4.5倍的性能。     

信号交叉口安全评价及时空特性分析

为研究信号交叉口机动车冲突,对机动车驾驶人心理、行为特征进行分析。基于交叉口事故样本的静态数据、交通量和交通冲突数据为动态数据运用FKM聚类法对交叉口安全性进行评估。在此基础上研究交叉口机动车冲突分析时空特性,发现不同交叉口时间、空间冲突特征存在高度相关性和相似性;高峰时段冲突严重度和高峰时段、高峰小时流量存在线性关系并呈反比例关系;机动车冲突在不同空间上的危险度存在差异,其中直行与对向左转冲突危险度最高。     

富水砂层影响下隧道围岩变形破坏机制的数值模拟研究

为研究富水砂层影响下隧道围岩的变形破坏机制,文章以某城市地铁M2号线某区间隧道为研究背景,考虑了流砂层厚度、隔水层厚度、地下水位、隔水层粘聚力和内摩擦角五大类因素影响,设计了25种对比方案,开展了数值模拟对比研究,得到了不同因素对围岩变形破坏机制的影响规律及各因素影响敏感程度,给出了相应工程建议措施。结果表明:对于上覆富水砂层隧道,拱顶是围岩变形破坏的关键部位;随隔水层厚度、粘聚力及内摩擦角增大,顶部围岩变形量及塑性区面积不断减小,而随流砂层厚度增大或地下水位上升,顶部围岩变形量及塑性区面积则不断增大;隔水层厚度及粘聚力是影响此类地层条件隧道围岩变形破坏的显著性因素,一方面在隧道线路设计中应保证拱顶留设足够的隔水层安全厚度,另一方面可通过对隔水层进行注浆加固的方式,提高此类地层条件隧道围岩的稳定性。     

隧道二次衬砌合理施作时机确定方法研究

隧道二次衬砌合理施作时机的确定关键在于分析评估围岩变形何时达到稳定状态,现场监控量测蕴含整个围岩发展演化过程的所有信息,是其应力、变形状态最直接的反映。文章构建了一种基于监控量测的隧道围岩变形状态动态综合评估模型,克服了传统综合评估方法仅在某一时间截面下进行静态评估的缺陷。该模型基于离差最大化原则对监控量测指标进行动态赋权,监测指标权重随其在评估时域内的稳定度而动态变化,时域内指标值离差越大赋予权重越大。同时,模型通过引入加速度修正系数概念,将监测指标变化速度状态和趋势进行融合考虑。并且模型引入了时间权重向量和时间度的概念,对采集的监测数据按不同时期合理地赋予不同时间权重(近期监测数据时间权重高于远期监测数据)。该模型的有效性通过在杭州紫之隧道设置试验段进行了验证,为确定隧道二次衬砌合理施作时机提供了一种新的可靠方法。     

隧道爆破引起路基边坡振动信号的规律研究

为研究精细化延时控制爆破引起的边坡振动信号的规律,文章以黑峪隧道改扩建洞口精细化控制爆破施工为工程背景,引入等效药量、等效距离,采用量纲分析法建立新的振速衰减公式;基于4次实测数据,对其进行拟合验证,并与萨道夫斯基公式进行对比;采用小波包分析法,研究其振动能量的分布规律。结果表明:传统的萨道夫斯基公式对本工程的预测误差较大,高达27.39%,且普遍小于实测振速,不利于指导施工,而改进经验公式预测误差最大为18.41%,说明改进公式具有良好的适用性;爆破振动能量主要集中在0～109.375 Hz范围内,但在0～46.875 Hz范围的能量最为集中,大于109.375 Hz的振动能量只有1%左右;随着距离的增加,振动能量向低频部分集中,高频能量逐渐被岩体吸收。     

轨道站点共享单车和共享电单车接驳特征比较-石家庄的案例

近年来，中国城市中共享电单车出行在共享主动交通（Shared Active Transportation, SAT）出行中的比例迅速增加。在地铁站附近的共享电单车出行成为了轨道加慢行出行模式中的一种方式。但是，由于数据获取的限制和换乘出行识别的技术限制，现有研究对中国城市地铁站附近共享的电单车的出行特征的讨论尚不充分。本研究以共享电单车和共享单车出行特征比较为框架，对比了出行目的地可达性，时辰分布和出行产生率等指标。研究基于距离每个地铁站50米以内的订单信息展开，利用指标数值比较和双样本t检验，对距离、时间和范围的差异进行了描述性分析。时辰分布和出行产生率根据典型工作日分小时和位置汇总，并利用分层聚类方法对结果进行聚类。结果表明，共享电单车将地铁站的可达性从800米扩展到2000米。与共享单车不同，共享电单车可能会在沿轨道走廊方向和地铁具有客流竞争关系。共享电单车的出行目的也并不局限于通勤出行，不同地铁站的出行产生率有所差异。本研究提供了共享电单车的基本出行特征绩效指标，以及与共享单车出行特征差异比较结果。研究结果可对共享电单车和地铁的接驳提供政策建议，并可能对中国城市的公交导向（TO...     

京津冀城市群铁路客运枢纽类别划分研究

为满足京津冀城市群不同层次旅客需求,进行轨道交通网络的分层设计实现交通一体化,论文以京津冀城市群中两个直辖市北京、天津、河北省的11个地级市,共13个城市的铁路客运枢纽作为研究对象,首先分析铁路客运枢纽类别划分的影响因素,并对影响铁路客运枢纽划分的指标进行量化和对指标在2020年的数值进行预测,然后分别采用基于虚拟最劣解和灰色关联度的加权综合理想解法和基于立方群准则聚类法对京津冀城市群铁路客运枢纽进行类别划分,提出3个层次的划分结果。