基于VR的公路隧道6DoF人员疏散试验系统构建及应用研究

为提高公路隧道火灾场景下人员疏散虚拟现实试验的生态效度，以内嵌Inside-out定位技术的VR（virtual reality）一体机为基础，研发公路隧道6DoF（six degrees of freedom）人员疏散试验系统。该系统应用于试验时，参与者可摆脱鼠标、手柄等控制及设备线缆的束缚，在虚拟场景中6自由度感知信息及自主行动完成试验，且系统可通过对参与者实时跟踪定位获取其速度特征数据。为验证该试验系统的有效性，采用该系统开展真实空地、虚拟空隧道和虚拟火灾事故隧道3种场景下的人员疏散试验，采集30名参与者在不同场景中的移动速度、移动轨迹与情绪反应、沉浸感、临场感等数据，并分别对比真实空地与虚拟空隧道、虚拟空隧道与虚拟火灾事故隧道中的试验结果。试验结果表明： 1）采用该系统进行疏散试验时，头戴VR设备未引起参与者的眩晕感； 2）参与者在虚拟火灾场景中具有较强的临场感，其情绪反应、移动轨迹、移动速度等与在真实场景中基本一致，说明该系统具有较好的应用有效性。     

从一起火灾事故应急救援过程谈在建隧道应急设施的设置

以一起在建特长隧道火灾事故为例,分析事故救援过程中存在的问题,认为在建长大隧道灭火、通讯、逃生、救援等应急设施的设置方案和对应急通道、通风和演练的要求,对在建隧道的火灾应急准备有现实指导作用。     

从人员安全疏散的观点研究特长隧道横通道间距

隧道的消防设计应以保护人员的生命安全为首要目标,横通道作为隧道的安全地带,其间距的设置在人员安全疏散中是至关重要的。本文以雪峰山隧道为工程实例,阐述了一种计算横通道间距的方法,并简述了该方法的应用。首先根据特长隧道火灾特点,从人员安全疏散的观点出发,模拟分析特长隧道4种不同火灾场景下的典型自然疏散过程,并运用火灾模拟软件FDS计算不同火灾场景、不同横通道间距情况下的危险时间,然后与相应的包含人员疏散行为特征的疏散时间相比较,得出最适宜的横通道间距,并分析其经济性。其方法和结论可为特长隧道消防系统的设计、紧急疏散方案和引导指挥体系的建立提供理论依据。     

不同规模城市居民出行方式影响因素分析

明确影响不同规模城市中居民出行方式选择的关键因素及其影响路径,有助于采取针对性策略调节城市居民出行结构,进而提高城市交通系统效率,缓解交通拥堵、空气污染等"城市病".现有研究较少关注中、小城市的居民出行方式选择,较缺少同省份居民出行方式选择的跨城市规模对比分析,不利于策略制定者运用出行方式关键影响因素调节居民出行行为....     

某铁路隧道内紧急救援站防灾通风方案及影响因素研究

为确定铁路隧道内紧急救援站防灾通风机合理的布置方案,分析相关因素对防灾通风的影响规律,合理简化防灾通风计算,以某铁路隧道内紧急救援站工程为依托,利用SES程序建立防灾通风计算模型,对风机仅布置于正洞、横通道及同时布置于正洞和横通道内3种方案进行比选,并研究自然风、火灾位置、火灾规模及隧道纵坡等因素对救援站防灾通风的单一及其综合影响规律。结果表明:对于左右分离式隧道内紧急救援站,将风机布置于救援站前后两端的正洞内时,满足防灾通风要求的风机数量最少,是较优的布置方案;各因素均会对防护门处风速产生影响,影响程度依次为自然风、火灾位置、火灾规模、隧道纵坡;同时考虑自然风和火灾因素作用时,最不利工况下需要的风机数量约为不考虑其影响时的1.9倍。     

面向骑行者的AEB测试方法研究

文章通过对CIDAS统计的150例汽车与二轮车碰撞事故工况样本参数信息进行系统聚类分析,提取出了用于评价面向骑行者的自动紧急制动系统(AEB)的测试场景,建立了面向骑行者的自动紧急制动系统测试评价方法,并利用Prescan和Simulink软件搭建了典型场景的虚拟交通模型以及自动紧急制动系统(AEB)算法控制模型,通过联合仿真分析验证了AEB控制算法的具体实施过程,进一步说明了典型场景和测试方法的有效性。     

基于Logit模型的综合交通枢纽乘客出站设施选择

从选择方案特性和出行者特性两方面定性和定量地分析乘客出站设施选择的影响因素.基于Logit模型原理,选定年龄、属性、性别、负重和出行时间为特性变量,建立了乘客选择楼梯、自动扶梯或厢式电梯出站的路径选择模型.根据北京南站地铁出站乘客的RP调查数据,借助SPSS软件对模型进行了标定和检验,量化了影响因素对乘客选择行为的影响程度.所建模型准确率高达81.69%,模型结果表明,所研究的5种影响因素中,年龄、负重、属性和出站时间影响乘客出站设施选择,而性别对乘客出站设施选择基本没有影响.此研究为优化枢纽内部空间布局、评价和提高综合交通枢纽服务设施的效率提供理论依据.      

长度超过100 m的地铁出入口消防疏散方案研究

为了解决长度超过100 m的地铁出入口的消防疏散问题,通过分析《建筑设计防火规范》等消防规范中安全出口的定义,对比《地铁设计规范》等国家标准及北京市《城市轨道交通工程设计规范》等地方标准中关于长度超过100 m出入口消防疏散相关的条文及条文解释,并对目前国内部分城市在实践中采取的具体措施进行综合分析比较。经研究,认为解决超长出入口消防疏散的方案主要有:1)设置疏散楼梯间; 2)在通道长度不超过100 m处设置分支通道; 3)在通道内设置自动喷水灭火系统; 4)加强通道的防烟排烟措施; 5)将该出入口仅视为过街通道; 6)划分防火分区。对于出入口计算长度,建议统一计算至出入口通道暗埋段。     

测量条件对柴油机排放PM尺寸分布的影响

研究了不同测量条件对柴油机PM尺寸与浓度分布测量的影响,在一台单缸柴油机上用SMPS测量装置测量了不同运转条件下柴油机PM排放,试验中采用不同的稀释比、稀释空气温度、取样点位置等,在大量的试验研究基础上,分析了柴油机PM排放的特征和主要影响因素。结果表明,随稀释比增加,PM尺寸趋向于累积模式分布或粗粒子模式分布,其浓度趋于降低;随着稀释空气温度的升高,PM质量和数量也相应降低,低负荷时PM峰值浓度移向细小颗粒的碳核模式区域;取样点位置远离排气出口,PM浓度逐渐减小,累积模式尺寸的PM数增多。     

封一/四

钢结构桥梁形式多样,优点突出,在世界各地应用广泛,为了推进中国钢结构桥梁的建设,促进中国钢结构桥梁抗火防灾研究领域的全面发展,加快钢结构桥梁抗火防灾技术的研究,加强钢结构桥梁抵抗火灾的能力,提升管理部门应对钢结构桥梁遭遇火灾时的应急水平,对钢结构桥梁抗火防灾的研究现状与亟待解决的问题进行了总结。研究了国内外钢结构桥梁火灾发生时的场景以及钢结构桥梁遭遇火灾时的破坏形态,分析了钢结构桥梁火灾发生时的特点,强调了油罐车火灾对钢结构桥梁安全性能的严重威胁,给出了钢结构桥梁抗火防灾的关键技术。继而,对其抗火研究存在的问题进行了梳理,包括钢结构桥梁所用材料的高温特性,复杂环境下钢结构桥梁截面的传热机制、钢-混凝土组合梁界面间的高温作用机理、钢结构桥梁火灾行为的数值模拟与智能预测技术、火灾全过程中钢结构桥梁的试验与测试方法、火灾高温下钢结构桥梁的力学行为以及钢结构桥梁抗火研究的工程应用等七大方面给出了钢结构桥梁抗火研究亟待解决的问题和更高的目标。以期对钢结构桥梁抗火防灾方向的技术研究提供全新的视角和基础资料。     

南昌红谷水下互通立交隧道通风排烟组织研究

为研究水下多匝道互通立交隧道的通风排烟特性,及时有效地排除隧道内烟气,以南昌红谷隧道为工程背景,应用CFD技术和现场试验的方法,对火灾时纵向排烟条件下不同纵坡和火源位置的烟气蔓延特性进行研究,分析坡度、火源与匝道位置等多因素耦合对烟气蔓延特性的影响。主要结论如下： 1)隧道东岸进口匝道排烟临界风速需大于2.5 m/s,各匝道射流风机均应开启,以保证匝道间分岔部位无串烟现象; 2)东岸出口匝道曲度大,隧道阻力较大,排烟临界风速为3.0~3.5 m/s时控烟效果较好,并宜选择流线顺畅、烟气流程较短的匝道进行排烟; 3)根据进出口匝道烟气蔓延特性的差异和相应试验条件下测算的排烟时间,提出对应的排烟策略,调整风机原设计的运行模式,以达到优化排烟气流组织、提高排烟效率的目的。     

基于SAE J1939协议的发动机虚拟仪表系统的开发

借助USBCAN-Ⅱ接口作为发动机控制器总线和PC机的硬件接口,开发了基于CAN总线的发动机虚拟仪表系统。该系统在C#开发环境下开发,利用Dundas公司的软件平台进行虚拟仪表的可视化开发。该系统不仅能够模拟真实的仪表功能,提供实时查询发动机参数数据功能,而且增加了故障诊断功能,实现了发动机的在线监测、检测功能。     

汽车动态舒适性的CAE分析技术及应用

基于某新型轿车的整车多体系统动力学仿真分析模型,按照有关标准和规范,建立了相应的数字化路面,分别进行了脉冲路面输入和随机路面输入下汽车动态舒适性虚拟试验,通过对仿真计算结果与试验结果的比较,分析探讨了汽车动态舒适性仿真分析精度的一些主要影响因素。进一步采用正交试验优化设计方法以轿车为例分析了动力总成悬置隔振元件刚度对轿车怠速工况动态舒适性的影响,进行了汽车动态舒适性的优化分析。总结并探讨了系统的基于CAE分析技术的汽车动态舒适性仿真分析与应用方法。     

车路协同下车队避让紧急车辆的换道引导方法

为保证紧急车辆更安全、高效地到达紧急事故现场,基于车路协同系统,提出车队避让紧急车辆的换道引导策略。针对目标车道无车辆、有车辆和有车队3种不同场景,分别提出确保紧急车辆快速通过的协同换道策略。通过协同换道策略引导紧急车辆前方行驶的车队和目标车道的车辆改变速度以调整车辆间距,使其满足换道安全距离,依据换道轨迹规划使车队完成换道,并提出紧急车辆发送紧急避让信号的位置方法,计算当不影响紧急车辆的速度情况下,其发送紧急避让信号时与车队尾车的最短距离。利用SUMO交通仿真软件,实现车路协同环境下3种不同场景车队避让紧急车辆的换道引导,并比较目标车道为车队的场景下,车队换道至目标车队的每个空档中（方式A）和车队换道至目标车队的同一个空档中（方式B）2种不同的换道引导策略。研究结果表明：目标车道有车队的场景下,方式B的协同换道时间更短,发送紧急信号的位置距车队尾车82 m,较方式A的87 m更近,对周围车辆影响更小,因此此场景采用方式B的协同换道策略;在目标车道无车辆、有车辆和有车队3种场景下,紧急车辆分别距车队尾车71,71,82 m时发送紧急避让信号,其可以维持期望速度,验证了最短距离与车辆速度的关系式;与未使用换道引导策略的情况相比,紧急车辆的速度提高,延误减少。     

城市居民出行空间和方式联合选择模型研究

考虑到出行者出行空间和出行方式之间的重要联系,本文基于非集计模型中Nested Logit模型的理论和方法,结合2005年国内某大型城市居民出行调查数据,建立了城市居民出行空间和方式的联合选择模型。模型为2层的NL模型,第1层为空间选择层,第2层为方式选择层,以此将出行空间选择和出行方式选择连接起来。模型采用统计软件STATA 9进行标定,并通过统计指标进行验证,深入分析了影响出行者出行空间选择和出行方式选择的重要因素。最后,用同样的数据源建立了方式选择的MNL模型,通过对比联合模型和MNL模型的命中率和集计结果表明,出行空间和方式联合选择模型能够在较细的层面上预测出行者出行空间和交通方式的选择情况,从而提高了模型的精度和实用性。     

消声器出口CFD设计优化

采用CFD技术,分析四种排气出口设计方案在怠速、最大扭矩点和最大转速点等三个典型T况下的流场和温度场,以废气流线和油箱及侧裙板等热敏感零件的表面温度为评价指标,对四种排气出口设计方案进行可行性判断,并对消声器出口结构进行优化设计,为产品开发提供技术支持.     

汽车发动机原理课程虚拟仿真教学系统研究

汽车发动机原理课程中的发动机拆装实训作为一个方便学生了解发动机结构,运用发动机理论知识的具体途径对学生学习发动机原理而言是尤为重要的。文章在对传统的发动机拆装实训的不足之处进行论述的基础上,阐述了利用虚拟仿真教学系统进行发动机拆装的优势,另外还对虚拟仿真教学系统需要达到的功能以及要完成相应要求需具备的模块和系统进行研究,从而促进汽车发动机原理课程虚拟仿真教学的发展。     

盾构隧道管片混凝土-加固体界面高温后拉伸性能试验

借助火灾试验,对盾构隧道管片混凝土-加固体界面经历高温后的拉伸性能进行研究。试验温度等级为50、100、200、250、300℃,试验测试高温后盾构隧道管片混凝土-加固体界面的破坏形式、荷载-位移关系及温度-破坏荷载。试验结果表明:1)高温后混凝土-加固体界面拉伸破坏形式分为Ⅰ型破坏和Ⅱ型破坏2种,较低温度(20、50、100、200℃)下主要发生Ⅰ型破坏,较高温度(250℃和300℃)下主要发生Ⅱ型破坏。2)混凝土-加固体界面的抗拉刚度随温度升高而降低,在较低温度和较高温度下,影响混凝土-复合腔体界面抗拉强度的主要因素分别是混凝土的抗拉强度和混凝土-复合腔体粘结界面的抗拉刚度。     

模糊层次性综合评判模型对越岭隧道开挖和支护方式的选择初探

针对影响越岭隧道开挖和支护方式的选择的诸多地质因素的不确定性，综合考虑了安全、环保等因素，运用模糊层次性理论，建立了隧道开挖与支护方案选择的多级模糊评判模型，该模型是以单因素赋值，并结合开挖与支护4种类型的评判集来评判；根据层次性递阶结构，建立权重的评判矩阵，并通过一致性检验，以验证模型的可靠性，是一种半定性、半定量的决策方法。并结合雪峰山隧道F8断层开挖与支护方法的选择，实践验证了模型可行性。     

基于虚拟仪器技术的传感器信号模拟方法

基于虚拟仪器技术、发动机电子控制技术,研究了电控发动机传感器的信号模拟方法;利用LabVIEW程序的特点,对高频信号(如转速传感器信号)实现信号减弱、丢失模拟,对低频模拟信号进行模拟和动态丢失模拟。本研究方法可以满足试验、教学及科研的需要。