CACC车辆跟驰建模及混合交通流分析

建立协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC)车辆跟驰模型,并分析不同CACC比例下的混合交通流通行能力,尾部碰撞安全及交通排放.考虑车辆期望车头间距随速度动态变化的交通流特性,建立基于非线性动态车头间距策略的CACC跟驰模型,推导不同CACC比例下的混合交通流基本图模型,分析CACC提高通行能力的交通流运行机理.设计高速公路上匝道瓶颈数值仿真实验,评估不同CACC比例下的车辆尾部碰撞安全隐患,以及油耗、CO、HC、NOx的排放.研究结果表明,本文建立的CACC模型能够在交通流速度基本不变的情况下,以较高的交通流密度显著提升通行能力,同时有利于车辆尾部碰撞安全风险及交通排放的降低.     

基于模拟退火算法的快速登机序列特性研究

合理组织乘客的登机过程可以有效地缩短登机时间,从而降低航空公司和机场管理者的运营及管理成本.首先,在分析造成登机时间延误各种因素的基础上,建立了能够反映乘客登机特征的元胞自动机仿真模型.其次,将该登机仿真模型嵌入到模拟退火算法中,求解出具有最小登机时间的乘客登机序列.最后,通过分析优化序列中的相关特性,可以看出：过道干扰是造成登机延误的主要因素,只有当座位干扰演变为过道干扰后才会对整体的登机时间产生影响;此外,最优序列中相邻登机乘客间的座位距离会随着人均存放行李时间的变化表现出不同的数值分布.     

复杂空间形态边坡的稳定性分析

为合理评价复杂空间形态边坡的稳定性,基于边坡的三维点安全系数,利用三维数值模拟,提出了边坡稳定性的三步点安全系数计算方法.首先,采用强度折减法降低边坡体的抗剪强度指标,使边坡处于临界状态或者大变形状态,计算边坡临界状态的位移场;其次,设置实际的边坡岩土体物理力学参数,计算当前状态应力场;最后,综合临界状态位移场和当前状态应力场,计算边坡的点安全系数.将此方法应用于贵州贞丰煤电厂运煤道路高边坡工程,计算结果表明:未加固边坡的整体安全系数虽大于设计值1.35,但坡脚局部稳定性系数小于设计值;按照点安全系数分布规律对该高边坡的下部两级边坡采用锚杆加固,确定坡脚锚杆加固的范围为下部两级边坡,锚杆加固深度为坡面以下8 m,锚杆间距为2.0 m,锚杆直径为25 mm,锚杆加固后,边坡的局部稳定性得到显著改善,坡体点安全系数均大于1.35.      

基于离散事件模拟沥青路面施工对环境的影响

为了降低沥青路面施工过程中能耗及温室气体和污染物排放, 建立了基于离散事件模拟的沥青路面施工环境影响计算模型, 利用概率分布函数和逻辑语句将施工步骤抽象化, 应用图形化离散事件模拟软件构建了沥青路面施工离散事件模型, 将Nonroad计算模型植入, 进行了不同温室气体和污染物的动态计算, 并对比了不同施工情况的模拟排放结果。分析结果表明: 运料车将沥青混合料运输至摊铺现场的过程为沥青路面施工的主要能耗源, 为总能耗的44%, 摊铺过程与运料车返回过程的能源消耗分别为总能耗的32%、12%;温室气体与污染物排放的主要施工步骤为运输和摊铺过程, 占排放总量的50%以上; 摊铺与压实过程产生的排放物主要为NO_x, 运输过程产生的排放物主要为CO₂; 对施工工艺进行调整, 使用不间断摊铺施工会明显减少NO_x的排放, 减排量约为15%;在施工设备方面, 适当增大摊铺设备的容量会减少CO₂和HC的排放, 前者减排量约为25%, 后者约为17%。可见, 基于离散事件模拟沥青路面施工环境影响计算模型, 可量化沥青路面施工过程的能耗及温室气体和污染物排放, 优化沥青路面施工技术方案。     

多点随机需求的分布式预置储备

考虑重点方向或区域中, 各重要隘口、通道、敏感地带等突发事件之间的关联性(连锁反应的可能性) 和需求的随机性, 在多个预置储备仓库构成储备网络和多个需求点组成需求网络的条件下, 研究了用储备网络保障需求网络的预置储备规模和储备分布优化问题, 分析了需求网络在各点突发事件和需求随机下总需求的分布特征; 在保证预置储备规模有效性、经济性与储备分布合理性的基础上, 建立了给定安全保障概率下的储备规模模型和过程响应准则下的分布式储备模型(统称储备模型); 根据模型特征将分布式储备模型分解为双层模型, 对随机需求采用样本化处理, 并在此基础上建立了针对性的遗传-模拟退火算法求解双层模型; 基于变异系数的概念, 提出了针对突发事件和需求随机的储备方案稳健性指标, 对储备模型及其算法进行了稳健性分析, 并通过案例应用验证了储备模型及其算法的有效性。研究结果表明: 相较于就近分区准则, 储备规模模型及其算法能在确保安全保障概率的前提下将储备规模降低约1/3;相较于极大极小化准则, 过程响应准则下的分布式储备方案可使首批物资响应时间减少11%, 使90%物资的响应时间减少21%;在面临需求网络中突发事件和需求的随机性波动时, 储备方案的波动幅度不超过需求波动的80%, 体现了较好的稳健性。     

Catalytic Combustion of Lean Methane Assisted by Electric Field over Pd/Co<Subscript>3</Subscript>O<Subscript>4</Subscript> Catalysts at Low Temperature

A series of Pd/Co₃O₄ catalysts were prepared by Self-Propagating High-Temperature Synthesis (SHS) method in this study, and electric field was applied for catalytic combustion of lean methane over Pd/Co₃O₄ catalysts at low temperature. When electric field was applied, the catalytic combustion performance of Pd/Co₃O₄ catalysts was greatly improved, and the application of electric field could reduce the load of active element Pd to some extent while maintaining the same efficiency. Based on experimental tests and the analysis results of X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), H₂-temperature-programmed reduction (H₂-TPR) and in-situ diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (in-situ DRIFTS), the mechanism of catalytic oxidation of CH₄ over Pd/Co₃O₄ catalysts in electric field was proposed. The catalytic combustion of CH₄ occurs only when the temperature is higher than 250 °C normally, but when electric field was applied, the whole process of CH₄ oxidation was promoted significantly and the reaction temperature was reduced. Electric field could promote the reduction of the support Co₃O₄ to release the lattice oxygen, resulting in the increase of PdO_x and the surface chemisorbed oxygen, which could provide more active sites for the low-temperature oxidation of CH₄. Furthermore, electric field could accelerate the dehydroxylation of CoOOH to further enhance the activity of the catalysts.     

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为了描述无信号交叉口混合车流的等待延误特性，论文建立了由大小两种车型构成的混合车流的等待延误公式。本文在分析了目前无信号交叉口延误研究方法存在某些不足的基础之上，以可接受间隙理论为基础，建立了无信号交叉口大小两种车型构成的次要车流的等待延误公式。通过选取适当的参数数据，分析了次要车流等待延误与主要车流流量、次要车流不同车型比例构成的关系，结果表明该公式较为符合无信号交叉口实际情况。     

城市轨道交通客流分析

在城市轨道交通的规划设计中,客流资料是项目的必要性论证、方案比选、确定系统规模、进行效益分析的基础.通过对我国十几座城市轨道交通系统30多条线路客流预测资料的分析,结合规划设计的技术决策过程和处理实际问题时的思路,建立了客流分析方法,提出不能仅靠"远期高峰小时单向最大断面客流量"来确定系统规模,应考察单向"最大断面客流量"是否能得到"高断面流量区间"的支撑;阐明了客运量可能的发展趋势;建立了以车站、路段为单元的客流空间分布研究方法和全日客运量时段分布研究方法;提出了应对系统、环境发生变化时的客流预测结果的调整方法.     

常州市交通数据库建设经验与启示

为了更好地为城市交通规划提供翔实的基础资料和科学化的评测手段,交通数据库的建设势在必行.首先介绍了常州市交通数据库的建设背景及意义,然后回顾整个交通数据库的建设流程,通过成立专门的调查机构,制定科学的调查方法,加上强强联合、优势互补的咨询单位和出色的总体策划,成功地完成了交通数据库的建设.最后,总结了一些不足之处,如项目时间不充足,数据库总体设计反馈延误,调查方案未得到全面落实,部分现状基础数据还有待补充,人才培养未跟上等等.     

Hybrid process of fabricating high-quality micro wine-glass fused silica resonators

A new hybrid method, which combines improved glass-blown technology with wet etching, is reported to fabricate micro wine-glass resonators with high-quality fused silica. The optimum placement is compared to achieve the resonators with good shell shape. The typical shell diameter is about 4mm and its thickness covers from dozens to hundreds of micrometers. The etching rates in corrosion solutions with different ratios and at different thicknesses of hemispherical shells are studied. We also conclude how to precisely control the thickness. The corrosion solutions with different ratios of HF solution to NH₄F solution make the spherical shells rougher in different degrees. The best roughness is 0.581 nm in the 1: 8 ratio corrosion solution while the original roughness is 0.537 nm. This fact shows that the resonator remains atomically smooth surface. Based on the glassblowing spherical fused silica structure, the thickness of the resonator is effectively controlled by buffered oxide etch (BOE) technology according to the measured etching rate. The measured resonant frequency of the hemispherical shell at ambient pressure and room temperature is 1.75 kHz of rocking mode which is close to the simulated frequency. Using such a low-cost hybrid approach, we can fabricate high-quality microscale resonators in batch.