集卡与岸桥及场桥联合调度模型优化

分析了集装箱码头中的集卡与岸桥、场桥联合调度;基于集卡运输时间与等待岸桥、场桥时间之间的权重系数考虑,建立了以等待岸桥、场桥作业时间与集卡运输时间之和最小为目标的联合调度优化模型,为集装箱码头装卸作业调度提供了决策支持;算例验证了模型的有效性和实用性。     

集装箱码头送箱集卡预约与场桥调度协同优化

针对送箱集卡随机到港引起的场桥作业不均衡,以及高峰时段场桥资源紧缺、集装箱码头拥堵等问题,构建送箱集卡预约与场桥调度协同优化的二层规划模型.上层目标为集卡在闸口的排队等待时间、预约集港导致集港时段调整的集卡数及所有预约时段未完成作业量所需的场桥时间最小,下层目标为每个预约时段未完成作业量所需的场桥时间最小.设计并行遗传算法求解模型,并以天津东方海陆集装箱码头为例进行算例分析.结果表明,预约集港能够降低集卡在闸口的排队等待时间,且送箱集卡预约和场桥调度的协同优化比独立决策更有利于提高集港效率.     

集卡提箱预约配额与场桥配置的联合优化

在集卡提箱预约中,集装箱码头场桥配置和预约配额的联合优化是缩短集卡等待时间,提升资源利用率的关键. 针对提箱作业的实际特点,构建了双目标整数规划模型,设计了基于非支配排序遗传算法的求解方法. 当码头需求较少时,采取动态调整随机分配场桥最佳;当码头需求较高时,采取动态调整与按需配置相组合的方式最佳. 以国内某码头为原型,通过不同规模的算例实验,验证了模型和算法的有效性. 所提方法可快速生成高质量、多样化的前沿解,实现了场桥资源与集卡作业需求的匹配优化,为码头管理者在资源投入与集卡等待时间的权衡中,提供了决策支持.     

集卡提箱预约配额与场桥配置的联合优化

在集卡提箱预约中,集装箱码头场桥配置和预约配额的联合优化是缩短集卡等待时间,提升资源利用率的关键. 针对提箱作业的实际特点,构建了双目标整数规划模型,设计了基于非支配排序遗传算法的求解方法. 当码头需求较少时,采取动态调整随机分配场桥最佳;当码头需求较高时,采取动态调整与按需配置相组合的方式最佳. 以国内某码头为原型,通过不同规模的算例实验,验证了模型和算法的有效性. 所提方法可快速生成高质量、多样化的前沿解,实现了场桥资源与集卡作业需求的匹配优化,为码头管理者在资源投入与集卡等待时间的权衡中,提供了决策支持.     

基于规则的泊位与岸桥联合调度

为提高集装箱码头的运作效率,降低能耗,本文同时考虑到岸桥调度和泊位分配这两个方面,建立基于滚动式计划的动态模型,提出调用规则来提高集装箱码头的运作效率以及减少废气排放,结果表明了该模型和规则的有效性和实用性。     

集装箱码头岸桥调度优化模型及算法

为弥补集装箱码头岸桥调度问题的传统优化方法仅适用单船舶情况的不足,以总费用(所有岸桥使用费用和船舶停靠费用)最小为优化目标,考虑岸桥不可穿越性和安全距离约束条件,建立了了面向多艘船舶的集装箱码头岸桥统一调度和卸船任务分配问题的混合整数规划优化模型.使用任务网络图方法,搜索影响卸船任务最终完成时间的关键任务及其相应的限制任务路径,设计了基于限制任务路径进行邻域搜索的双层模拟退火算法求解模型.12个不同规模的算例结果表明:与分支定界法和遗传算法相比,本文算法节省时间6.32%~18.36%,近似最优解的质量更高,而且最优解目标值之间的差距仅为0.38%~2.20%;考虑岸桥之间的安全距离约束导致系统运营成本增加3.41%~11.21%.      

平转连续梁桥主梁现浇施工中的摩阻效应

采用平转施工的连续梁桥,其转体梁段一般使用支架现浇的方式制作。在转体梁段分段长度较长的情况下,现浇梁体和模板接触面会产生较大的摩阻力和切向黏结应力,阻碍梁体的自由变形,因而增大预应力箱梁的应力损失。采用有限元分析软件,分析了现浇梁与底模支架之间的摩阻系数和模板约束情况,计算了预应力筋张拉时主梁最大悬臂状态各单元应力。结果表明:一定情况下此摩阻和约束效应对梁体有效预应力的影响是不能忽视的。     

集装箱码头场桥调度优化模型研究

为提高码头堆场作业效率,研究了出口箱作业过程中的多场桥调度优化问题.结合岸桥作业子计划与堆场贝位箱量分布,以场桥在每个子任务中从堆场贝位提取的箱量以及场桥行驶路径为决策变量,建立目标为场桥作业贝位数最少及行驶路径最短的两阶段数学模型.从单场桥和双场桥作业的角度,设计算例利用CPLEX对模型进行求解,检验了模型的准确性,并与顺序作业法、贪婪作业法及遗传算法进行对比,结果表明:两阶段模型有效地减少了场桥移动距离.     

高等级沥青路面碾压方式的优化

通过对沥青路面碾压过程中碾压温度、速度、重叠轮宽和碾压段落进行量化分析,找到影响压实质量的各因素的内在联系,并给出相应的理论计算方程。结合实际分析,得到了该理论在实践中的应用前景,便于在施工现场中关于沥青路面碾压质量的控制与管理。     

基于集对变权特大桥危险品运输安全评价研究

对特大桥危险品运输进行安全评价可有效防止和减少事故的发生。以集对论和变权理论为基础,对长三角区域特大型桥梁进行不良气候条件和紧急事件影响下的危险品运输安全分析,提出影响运输安全的关键因素,运用集对论对各因素进行同一性、差异性和对立性分析,并将集对论与指标权重的惩罚-激励相结合,建立特大桥危险品运输集对变权评价模型,以关联度最大为准则来判定运输安全程度。实例计算表明:评价方法实际有效,可为桥梁运营方提供直接应用和参考。     

长三角集装箱公路运输与水陆联运比较

以苏州经由洋山港进出口的集装箱货物运输为例,通过计算集装箱运输成本、CO2排放量和交通流量等3个指标,分析了集装箱公路运输和水陆联运的优劣。研究表明:苏州至洋山港集装箱水陆联运的成本优势不明显,但对环境保护和城市交通方面起到很大的作用,对长三角水水中转意义重大。     

大跨度悬索桥冲击系数研究

以重庆青草背长江大桥为工程背景,基于桥梁静力效应等效的原则针对规范车道荷载逆向反推得到桥上车辆的布置,开展不同车辆速度、路面粗糙度情况下的车辆-桥梁耦合振动分析,得到桥梁各关注项目的冲击系数,评价现行规范冲击系数取值的适应性。研究结果表明:现行规范中的冲击系数取值对于大跨度悬索桥的部分内力效应偏于不安全。     

基于泊位计划的集装箱码头岸桥动态调度优化

所谓基于泊位计划的集装箱码头岸桥动态调度问题,是指在计划周期内,在每艘船舶均已安排了靠泊时间和靠泊位置的前提下,将有限的岸桥资源在船舶上的装卸任务间进行动态分配与排序,以最大限度地减少计划期内所有船舶的滞港时间. 在充分考虑岸桥不能交叉作业、装卸任务有作业顺序要求等现实约束下,对此问题构建了非线性数学规划模型,基于问题自身的特点设计了基于任务排序的染色体结构,用遗传算法进行求解. 通过与文献中单船的调度结果的对比、单船岸桥调度与多船动态岸桥调度结果的对比,以及多船动态岸桥调度的仿真实验,证明了模型及算法的有效性.     

集卡动态调度路径优化算法

从整体调度的角度出发, 分析了整个码头作业面的动态调度方案, 提出了一种新的集装箱卡车(集卡)动态调度路径的自适应蚁群算法。运用码头GPRS系统, 以集卡速度、流量、位置等相关数据建立了感知链。通过判断阻塞状况和调整可行点集, 确定了信息素浓度更新策略与转移概率计算方法。针对码头路网的复杂性和蚁群算法的实时计算效率, 设计了蚁群算法的步骤。将信息熵引入到蚁群算法中, 运用MATLAB软件, 对集卡的动态调度方案进行了仿真计算。计算结果表明: 当初始集卡速度分别为50、75 km·h^-1, 初始集卡流量分别为800、1 000 veh·h^-1时, 集卡行驶的最短路径为4.3 km, 行驶时间为0.057 h;集卡行驶的最优路径为8.3 km, 行驶时间为0.111 h。可见, 该算法能有效缓解码头阻塞问题, 提高集卡利用率和码头作业效率。     

基于碰撞性能的转向柱结构优化设计

在汽车正面碰撞过程中,驾驶员容易受到转向柱的伤害,具有良好碰撞性能的转向柱对保护驾驶员的安全极其重要。针对这个问题,以微型轿车转向柱为研究对象,根据显式动力学有限元理论,建立转向柱碰撞有限元模型,运用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,基于碰撞性能,对转向柱的结构进行优化设计,并对不同结构的转向柱在碰撞过程中的变形形态,运动位移、速度以及吸能量进行对比分析。结果显示:截面形状为圆形的转向柱在碰撞过程中的变形形态,运动位移、速度和吸能量等方面的碰撞性能均优于截面形状为正方形和六边形的转向柱,且适当增加管柱壁厚有利于改善转向柱的碰撞性能。仿真结果表明,提出的数值模拟方法为转向柱的优化设计和碰撞性能的改善提供了一条新的途径。     

集对-层次耦合法在崩塌区危险性评价中的应用

有效预测崩塌灾害致灾区域及其危险性,为合理规划土地资源、实施崩塌防灾减灾提供重要指导借鉴。遴选斜坡坡形、坡度、坡高、下垫面岩土性质、落石质量、落石形状和落石的岩性条件等7个因子作为崩塌区域致灾危险性评价指标;通过指标量化,采用广义集对分析法和层次分析法相结合,确定了崩塌区域致灾危险性评价指标权重;采用同、异、反联系测度提出了落石停积在各承灾区的可能性评价模型,并根据落石停积位置的预期概率将崩塌致灾危险性分为极高危险、高危险、中危险、低危险和极低危险等5个危险性等级。最后通过现场落石试验,验证了危岩崩塌区域危险性广义集对-层次耦合评价方法的合理性     

基于RBF神经网络的单塔斜拉桥模型修正

为获得某单塔双索面斜拉桥换索过程中的工作状态,建立了一种联合子结构与径向基神经网络的有限元模型修正新方法。根据模型参数修正理论,通过分析设计参数的相对灵敏度确定需要修正的参数;为满足参数离散性要求,在模型修正过程中引入了子结构方法,并认为每一子结构中的设计参数是不变的。采用径向基(RBF)神经网络作为模型修正优化算法。将子结构与RBF神经网络相结合,从而将有限元模型修正的反问题转化为正问题;同时,对子结构的划分、RBF神经网络构建以及输入输出参数的确定进行了讨论。以某单塔斜拉桥为例,验证了所提的联合模型修正方法。结果表明:计算值与测量值之间的误差,在有限元模型修正前后有很大改善。     

桥台裂缝的温度场效应研究

以重庆盘溪路大石坝立交工程为例,从温度场理论出发,研究了冬季降温产生的温度应力对如桥台结构的大体积混凝土应力变化的影响;应用有限元软件对桥台背面进行切缝处理,研究切缝后的桥台应力场分布情况。研究结果表明:桥台的外侧受温度影响比内侧受温度影响更为敏感,在降温时候外侧更容易开裂,在桥台背面适当位置增加竖向切缝后,桥台的温度应力集中现象将获得释放。     

多塔斜拉桥汽车荷载总体响应分析

以国内某6塔斜拉桥为分析对象,引入汽车荷载实际响应计算的方法与技术,分析了不同交通运营状况下控制结构总体性能的特征效应响应时程。并将计算结果与JTG D 60—2004《公路桥涵设计通用规范》汽车荷载计算结果进行了比较研究。结果显示:该多塔斜拉桥在不同交通运营状况下响应极值均显著小于规范计算值,依照现有设计本桥对汽车荷载有很大安全储备;多塔斜拉桥的汽车荷载响应特征与日均交通量及重车混入率密切相关;不同效应呈现出对汽车荷载加载方式及取值不同的敏感性能。为此,可以尝试建立反映实际负荷状况的多级别多参数汽车荷载模型,优化多塔斜拉桥设计。     

混凝土桥梁下部结构病害分析与加固

概述了国内混凝土桥梁下部结构中桥墩、桥台与基础的主要类型,指出混凝土下部结构出现的主要病害,即地基不均匀沉降、承载力不足、钢筋混凝土耐久性病害、混凝土墩身、盖梁及桥台的开裂等;从桥墩、桥台、基础,以及桥梁设计、施工、养护、运营等方面分析了病害成因与机理;讨论了养护加固方法,如:基础加固的扩大基础法、增设桩基法、人工地基加固法,桥墩加固的钢筋混凝土套箍法、FRP(纤维增强塑料)加固法、盖梁加固的粘贴钢板法、体外预应力法、增设支撑法等,桥台加固的减轻荷载法、扩孔降低填土高度法、支撑梁法、辅助挡土墙加固法等。