基于在线一致性测试理论的CBTC车载ATO功能测试研究

自动列车驾驶系统(ATO)是CBTC系统的重要组成部分,验证测试其控制功能逻辑的正确性和安全性至关重要。介绍了ATO控制原理和功能,分析了CBTC中典型的两车追踪控制运行场景控制流程,得到了该场景下的列车运行安全需求。结合时间自动机理论,建立了包含列车动力学、车载ATO、ZC以及时钟控制器的两车追踪场景时间自动机网络模型,验证了模型中安全需求的正确性;基于一致性测试理论,定义了被测车载ATO软件与测试环境的可观测输入/输出接口,利用UPPAAL-TRON工具设计了被测车载ATO软件的一致性测试框架,并进行了一致性测试分析。在此基础上,采用变异测试,针对典型的车载ATO软件功能实现错误(错误的安全距离、静态限速、功能逻辑以及命令丢失等)进行了安全性验证。结论表明:该在线一致性测试方法能够及时发现车载ATO软件行为与规范模型的不一致,有效提升了车载ATO功能测试的检错能力。     

破片与冲击波对固支方板的耦合毁伤效应数值研究

为探索固支方板在破片与冲击波耦合作用下的典型破坏模式及临界转换条件,采用耦合的SPH-FEM方法数值模拟靶板在破片与冲击波耦合作用下的破坏过程。结果表明:(1)耦合载荷作用下靶板的损伤模式主要分成两种,模式I:花瓣弯曲破坏;模式Ⅱ:拉伸断裂破坏。模式Ⅱ还可细分为两种,模式Ⅱa:板边界产生塑性变形,中心产生拉伸断裂破坏;模式Ⅱb:板边界和中心均产生拉伸断裂破坏。(2)模式I和模式Ⅱa之间的临界i*(无量纲冲量)值约为0.88;模式Ⅱa与模式Ⅱb之间的临界i*值约为0.64。(3)靶板的破口面积并不是随着i*的增大而增大,当i*=0.71时,破口面积达到最大值,约为抗爆有效面积的68%。     

数字化柴油机结构建模流程设计

在分析柴油机结构设计及数字化协同流程设计需求的基础上,以三维模型为数字化研究对象,提出了以骨架设计为核心,总体发布设计条件和集成系统设计信息过程的柴油机协同设计流程,并以某柴油机设计为应用背景,进行了数字化结构建模流程设计技术的实际验证。     

热再生技术在沥青路面养护中的适用性分析

目前全球资源紧张、环境恶化,公路的新建和养护都积极向"绿色公路"理念靠拢,沥青路面就地热再生技术可100%利用路面旧料得到了广泛关注。本文总结分析就地热再生技术的特点,结合某国省干线沥青路面养护工程,分析沥青路面使用状况。结果表明就地热再生技术在该养护工程具有良好适用性。为科学合理选择应用就地热再生技术做好前期准备、积累经验。     

采用北美天然沥青提高沥青路面热稳定性的做法和体会

石家庄市十多年的实践证明,采用北美天然沥青对国产道路石油沥青进行改性,操作工艺简单,可明显提高路面的技术性能和使用质量,在技术上和经济上都是可行的。     

国省干线公路施工中对工程变更的实施和管理

在国省干线公路施工过程中,工程变更贯穿始终。如何正确处理好各种类型的工程变更,规范工程变更管理,控制工程变更费用,保证变更工程质量与进度,以提高国省干线公路项目的总体建设水平,文章结合当前国省干线公路施工的实际情况,论述了干线公路项目工程的变更内容、变更原则及管理办法。     

小型无人艇研究现状及关键技术

针对水面无人艇（USV）在干扰条件下航行稳定性差的问题,提出一种基于深度强化学习（DRL）算法的智能参数整定方法,以实现对USV在干扰情况下的有效控制。

首先,建立USV动力学模型,结合视线（LOS）法和PID控制器对USV进行航向控制;其次,引入DRL理论,设计智能体环境状态、动作和奖励函数在线调整PID参数;然后,针对深度确定性策略梯度 （DDPG）算法收敛速度慢和训练时容易出现局部最优的情况,提出改进DDPG算法,将原经验池分离为成功经验池和失败经验池;最后,设计自适应批次采样函数,优化经验池回放结构。

仿真实验表明,所改进的算法迅速收敛。同时,在训练后期条件下,基于改进DDPG算法控制器的横向误差和航向角偏差均显著减小,可更快地贴合期望路径后保持更稳定的路径跟踪。

改进后的DDPG算法显著降低了训练时间成本,不仅增强了智能体训练后期的稳态性能,还提高了路径跟踪精度。

     

舱内爆炸冲击载荷特性实验研究

  目的  旨在研究带泄压孔舱室内爆冲击波载荷特性及其在邻舱内的传播规律。  方法  开展双舱室泄爆的数值仿真分析,基于Baker公式分析爆炸当舱压力下降的规律。基于邻舱内压力分布特性,采用最小二乘原理推导邻舱内的初次峰值压力经验公式。  结果  结果显示,在泄爆过程中,泄压孔的增大会改变当舱和邻舱内压力场的初始形态,表现为弱化当舱压力汇聚及叠加作用和强化邻舱压力的传播。在不考虑舱壁结构形变的影响下,冲击波穿过泄压孔后呈现桃形和水母形压力分布,且出现了压力分层及随角度衰减的现象。  结论  研究结果有助于舱室内爆载荷特性研究。     

车路协同混合交通场景要素解析与测试案例生成

面向混合交通环境下多车效率类和单车安全类场景测试需求,研究了基于混合交通场景要素解析的车路协同测试案例生成方法; 为提高测试案例的多样性和覆盖度,分析了混合交通特征要素相互作用机理,构建了混合交通场景要素层次模型,提出了场景要素重要度的一致性描述指标,并在此基础上建立了测试案例复杂度模型; 针对多车效率类场景仿真测试,提出了复杂度激励的组合测试案例生成方法,设计了场景要素强耦合组合策略; 针对单车安全类场景仿真测试,提出了基于复杂度聚类的蒙特卡洛测试案例生成方法,设计了风险场景特征参数抽样机制; 选取车路协同混合交通典型场景开展仿真试验,验证了提出的测试案例生成方法的有效性。研究结果表明,对于多车效率类混合交通高速公路匝道合流场景测试,提出的方法比传统成对测试方法的场景最大复杂度提高了11.93%,高复杂度场景占比提高了60.02%,测试案例覆盖度提高了12.08%;对于单车安全类车路协同换道预警场景测试,提出的方法比传统蒙特卡洛测试方法的危险场景数提高了195%,且其参数估计误差降低了5.95%,高风险场景数提高了119%,且其参数估计误差降低了4.78%。可见,提出的方法能够提高测试案例的多样性和覆盖度,有助于开展复杂环境和风险条件下车路协同系统功能测试,能够有效满足多车效率类和单车安全类场景测试需求。     

面向车路协同孪生仿真测试的多尺度滤波同步方法

为提升车路协同孪生仿真测试系统的同步性能,明确了孪生主体的运行机理,分析了影响系统同步性能的干扰因素,建立了孪生状态同步映射模型; 针对孪生状态采样的时钟异步问题,设计了时钟误差估计策略,修正了孪生仿真测试系统的量测时间偏差; 在此基础上,结合卡尔曼滤波原理,引入多尺度滤波器更新机制,建立了考虑同步采样误差的量测噪声模型,提出了多尺度滤波同步优化方法; 最后,在搭建的孪生仿真测试原型系统中,选取NGSIM数据集的车辆轨迹开展试验。研究结果表明：在不同车辆速度条件下,提出的多尺度滤波同步优化方法能够保持良好的同步性能; 在横向坐标同步方面,平均绝对误差小于1 mm,99.5%的绝对误差控制在8 mm以内; 在纵向坐标同步方面,平均绝对误差小于9 mm,99.5%的绝对误差控制在38 mm以内; 在速度同步方面,平均绝对误差小于2.8 cm·s^-1,99.5%的绝对误差控制在24 cm·s^-1以内; 在偏航角同步方面,平均绝对误差小于1.1×10^-3 rad,99.5%的绝对误差控制在1.1×10^-2 rad以内; 与航迹推算方法相比,提出的方法能够在横向坐标、纵向坐标、速度和偏航角方面平均提升30.0%的同步精度,能够有效解决孪生主体的状态异步问题,可保障车路协同孪生仿真测试系统的实时同步与精准运行。