基于多向堵塞的超点模型研究

在城市路网中,节点阻抗极大影响着路径选择及交通分配的结果.为弥补对节点转向阻抗研究的不足,优化路网流量分配,本文分析了已有节点结构模型,并在超点结构基础上,考虑节点转向的拥堵效应,完善对转向流量、阻抗等信息的记录,提出了转向堵塞后的路径选择方法,建立了基于多向堵塞的超点模型,并设计了求解算法.通过容量限制-增量加载的交通分配方法,演示了算例网络在考虑和不考虑节点转向阻抗下的流量分配过程,分析了网络中路径阻抗变化及路段、转向流量分布.结果表明：基于多向堵塞的超点模型可以有效地表达节点的转向阻抗变化,以及多向堵塞对于流量分配的影响,更符合实际中的交通分配.     

基于灵敏度阻抗矩阵修正法的分层前推回代潮流算法

分布式电源（DG）接入配电网对潮流产生重要影响.本文分析了潮流计算中各种分布式电源模型及处理方法,引入灵敏度阻抗矩阵修正法更新PV节点的注入无功功率,结合辐射型配电网的特点,提出一种基于灵敏度阻抗矩阵修正法的分层前推回代潮流算法.该算法解决了前推回代潮流算法处理PV节点失效的问题,同时适用于含各类分布式电源的潮流计算.最后对含各种类型分布式电源的IEEE 33节点配电网进行潮流计算仿真,仿真结果验证了提出算法的有效性和快速性,并通过不同算例验证了算法的稳定性.     

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在拥挤交通网络中,路段阻抗不仅与本路段车流量有关,也受其它路段车流量影响.本文讨论拥挤交通网络中同时考虑本路段和其它路段流量影响时Braess’悖论的性质及在系统最优分配下新增路段的作用.利用用户平衡(UE)和系统最优(SO)条件,计算得出Braess’悖论发生时交通需求具体范围及SO分配下新增路段有意义的交通需求具体范围,研究其它路段车流量对悖论产生概率影响及对SO分配下新增路段是否起作用的影响,讨论其它路段对UE分配和SO分配网络总阻抗差距的影响.结果表明,悖论发生概率,SO分配下新增路段起作用的概率及两种交通分配网络总阻抗的差距都受其它路段不同程度的影响,这为城市交通网络规划拓宽了思路.     

混合动力列车电源系统控制策略

为了实现混合动力列车的计算仿真,建立混合电源系统模型,并提出一种混合电源系统控制策略.在此基础上,通过对混合电源系统与列车纵向动力学系统的耦合分析,给出了基于该电源系统控制策略的列车运行目标速度曲线计算算法.利用MATLAB/Simulink对系统建模,对列车在某线路上的运行过程进行了仿真.仿真结果表明,系统控制策略能够满足列车的运行性能,列车自动控制(ATC)系统能够精确的控制列车跟踪计算的目标速度曲线运行,混合电源回收了41%的再生制动能量, 控制策略和目标速度曲线计算算法达到了设计目标.      

基于稳定性分析的微电网变流器系统阻抗设计

为解决微电网线路阻抗呈现阻性所带来的稳定性问题,采用控制提高微电网变流器的感性等效阻抗的方法被广泛应用.本文提出了一种微电网变流器系统阻抗设计方法,将微电网变流器的阻抗划分为内部阻抗和外部阻抗两部分.内部阻抗由微电网变流器的电压电流控制器、变流器侧滤波电感和滤波电容组成,外部阻抗由电网侧滤波电感和虚拟电感组成.采用伯德图对微电网变流器的内部阻抗传递函数进行了分析,得到了影响其阻抗特性的关鍵参数并给出了参考取值.建立微电网变流器并网状态下的小信号模型,给出了可提高微电网变流器稳定性的虚拟电感取值范围,采用定量法分析了控制参数变化对虚拟电感取值范围的影响.最后通过实验验证了设计方法的正确性.     

交通分配中阻抗函数的研究和应用

分别从连续流和间断流两个方面,讨论了在城市道路交通分配中应用的阻抗函数.在连续流阻抗函数中,以速度一流量关系为出发点,提出畅通和拥挤不同状态下的分段研究方法.在间断流阻抗函数中,将路段和交叉口分开考虑,根据美国道路通行能力手册的延误公式计算不同转向交通流的延误.通过在宏观交通模型中的检验表明,文中提出的两类延误函数具备较高的适用性和准确性.     

考虑速度限制的连续交通网络设计问题

本文提出了一个考虑车速限制的双目标连续交通网络设计问题,旨在通过合理的路段拓展与限速策略提高网络交通运行效率和减少交通系统的环境污染.构建了一个双目标双层规划模型来描述提出的交通网络设计问题.其中,上层问题从交通管理者的角度出发,以系统总阻抗与总投资额之和最小及网络总的车辆尾气排放最小为目标,制定最优的网络设计方案和不同时段最优的限速方案;下层问题基于用户平衡准则,描述不同时段出行者的路径选择行为.设计了基于非支配排序的遗传算法对提出的双层规划模型进行求解,并采用数值算例验证了提出的模型与算法的有效性.     

基于阻抗变换的稳频高效非接触电能传输系统

为提高非接触电能传输系统在变负载工作模式下的频率稳定性和效率,提出了基于阻抗变换的稳频高效非接触电能传输系统设计方法.根据开关变换器可实现阻抗变换,在非接触电能传输系统副边结构中加入开关变换器,通过控制开关变换器中开关管占空比进行负载电阻的等效变换,并优化设计系统谐振补偿参数;通过对系统谐振网络以及阻抗变换电路的分析,推导出了系统关键参数设计的计算公式及阻抗变换电路占空比与负载电阻之间的函数关系.研究结果表明:当负载电阻在1~10 Ω范围内变化时,通过实时调节开关管占空比,能够始终保证系统效率达到67.0%.      

列车时空服务网络客流分配方法研究

客流分配方法研究是铁路客运产品设计的核心,对评价列车服务网络质量具有 重要意义.本文研究旅客列车运行图形成的时空服务网络属性及其构造方法,在分析多层 次旅客具有不同的服务时间窗期望、换乘次数、换乘时间等出行选择行为基础上,确定网 络弧段阻抗.建立体现旅客时空差异服务需求约束的客流分配模型.提出由时间窗搜索和 改进的Dijkstra 算法构成的组合算法求解旅客合理时空服务路径集合,设计基于合理服 务路径集的客流分配子算法.实现在网络条件下,根据分配权重函数不同,完成客流时空 分配.最后,利用MATLAB 编程,以京广高速铁路相关时空服务网络为例,验证模型和算 法的有效性.     

基于子网独立计算的两级交通分配方法

基于子网分布式计算的交通分配方法的构想,以含有一个单通道子网的简单网络为研究对象,针对子网OD对（子OD对）提出子网虚拟化和子网平衡阻抗的概念,建立了描述单通道子网平衡状态下子OD对间的阻抗和子网OD量之间关系的子网流量-平衡阻抗表,进而提出基于子网独立计算的两级交通分配方法。将子网的每个子OD对转化成相应的虚拟路段。其阻抗由事先建立的子网流量——平衡阻抗表确定,然后对虚拟化后的网络进行一级分配。根据一级分配得到的各虚拟路段的流量,对各子网进行二级分配。分析表明,子网虚拟化后的网络得到简化．而且考虑到各子网规模的相对较小以及一些二级分配可以并发进行,以提高分配速度。     

Welded joint fatigue reliability analysis on bogie frame of high-speed electric multiple unit

A new method for welded joint fatigue reliability analysis on bogie frame of high-speed electric multiple unit (EMU) is proposed according to the International Union of Railways (UIC) standard, the Britain Standard Institute (BSI) standard and the Miner rule. Firstly, the fatigue calculation condition is loaded according to the UIC standard. The welded joint damage ratio is calculated by the BSI standard. Fatigue reliability analysis is conducted for a typical welded joint based on probabilistic design system (PDS) module in software ANSYS 14.0. In the system, the automatic program is prepared by ANSYS parametric design language (APDL) to calculate the welded joint fatigue damage ratio. Meantime, the relationship between the input variables and the output response is fitted by the response surface (RS) method. Then, the RS method is improved by the orthogonal design. Specifically, the selecting process optimization for the RS method based on the orthogonal design is conducted to improve the fitting efficiency of the RS method. Finally, a program of the automatic analysis documents is generated by Microsoft foundation class (MFC) technique. Through the self-defined interface, the researchers can easily import the automatic generation of the orthogonal table into the PDS module and analyze the fatigue reliability. Results show that the improved RS method can better fit the RS which covers the sample area, and the distribution law agrees well with the actual situation. At the same time, the improved RS method reduces the calculation time.     

基于PDS模块的抗侧滚扭杆可靠性分析

考虑扭杆半径、弹性模量、载荷和疲劳极限等变量的随机性,运用APDL语言建立抗侧滚扭杆的参数化模型.通过抗侧滚扭杆的疲劳极限和其最大节点等效应力建立极限状态函数,利用ANSYS的PDS模块选用蒙特卡洛法进行抗侧滚扭杆的可靠性分析,获得了该有限元分析模型的应力概率分布特征,得到了扭杆半径、弹性模量、载荷等设计参数对应力分布的灵敏度.研究结果对于改进抗侧滚扭杆结构设计具有指导作用.     

工艺数字化系统中工艺尺寸及其精度的确定

说明了工艺数字化系统（PDS）中工艺尺寸及其精度确定的意义，分析了已有的计算机辅助确定工艺尺寸方法的特点，研究了确定工艺尺寸的数学模型，开发了计算机辅助确定合理工艺尺寸及其精度的系统，并论述了系统的工作模式及特点。     

工艺数字化产品售后工艺服务子系统

阐明了面向产品全生命周期的工艺数字化系统和售后工艺服务于系统的重要意义，提供了售后工艺服务子系统模型，并讨论了产品使用与保养，故障诊断，折装与维修，报废与回收等方面的相关工艺工作及其管理问题。     

基于有限元概率设计的结构敏感性分析研究

基于传统敏感性因子的定义及可靠性向量的概念,提出了两类敏感性概念,定义了因子敏感性矩阵;针对复杂大型结构计算的特点,给出了增量形式的因子敏感性矩阵,并进一步提出了敏感性曲面的概念。ANSYS PDS(ANSYS Probabilistic Design System)技术可以很方便地对上述两类敏感性进行定量分析。算例以一座运营了10年,主跨83.6 m的钢管混凝土拱桥为对象,用ANSYS PDS对其进行了敏感性分析。研究结果表明,文中提出的两类敏感性概念可直观全面的反映各因素对结构可靠性的影响,ANSYS PDS可有效分析结构的两类敏感性问题。     

Modified QUICK schemes for 3D advection-diffusion equation of pollutants on unstructured grids

In the framework of finite volume method (FVM), two modified schemes of quadratic upstream interpolation for convective kinematics (QUICK), namely quasi-QUICK (Q-QUICK) and normal quasi-QUICK (NQ-QUICK), for improving the precision of convective flux approximation are verified in 3D unsteady advection-diffusion equation of pollutants on unstructured grids. The constructed auxiliary nodes for Q-QUICK or NQQUICK are composed of two neighboring nodes plus the next upwind node; the later node is generated from intersection of the line of current neighboring nodes and their corresponding interfaces. The numerical results show that Q-QUICK and NQ-QUICK overwhelm central differencing scheme (CDS) in computational accuracy and behave similar numerical stability to upwind difference scheme (UDS), hybrid differencing scheme (HDS) and power difference scheme (PDS) after applying the deferred correction method. Their corresponding CPU time is approximately equivalent to that of traditional difference schemes. In addition, their abilities for adapting high grid deformation are robust. It is so promising to apply the suggested schemes to simulate pollutant transportation on arbitrary 3D natural boundary in the hydraulic or environmental engineering.     

工艺数字化系统中工时定额管理子系统

说明了工艺数字化系统（PDS）中工时定额管理的意义。基于工时定额计算的数学模型C－模型，研究开发了工时定额管理子系统。系统实现了车、铣、创、磨、铸、锻、焊、热处理等工时定额的计算，并实现了与CAD与MIS系统的集成。     

Structural Design of Pavement Overlays Based on Functional Parameters

This paper reports a practical pavement overlay design methodbased on PCI (Pavement Condition Index). Current pavement investigation method (JTJ 073-96) is compared to the ASTM D 5340, which is the standard test method for airport pavement condition evaluation initially developed for US Air Force. The deficiency in the calculation of PCI based on field data in JTJ 073 is discussed. The proposed design method is compared to AASHTO overlay design method with good agreement. The paper concludes with an example illustrating how the existing pavement structural capacity is related to pavement distress survey results. The presented design method can be used in the design for overlay rehabilitation of pavements of highways, urban streets and airports.     

沥青路面设计方法探讨

沥青路面设计方法对路面结构的确定有明显影响,在简略分析弹性层状体系理论之后,介绍了Shell设计法和AI设计法,并在对比分析我国设计方法与该方法不同的基础上,探讨了我国沥青路面结构设计中的不足,为沥青路面设计规范的后续完善提供部分思路.     

浅析路线交叉连接部纵坡设计

在高等级公路路线设计中,路线交叉连接部的线形设计是至关重要的。为使路线交叉连接部处纵面线形平顺过渡,介绍了一种纵面坡度设计方法。其计算简单、准确、可靠。