向家坝水电站施工大桥船模通航指数模拟分析

金沙江向家坝大桥的通航条件较为复杂,为了研究论证向家坝大桥的通航条件及布置优化措施,确保船舶顺利过坝,进行金沙江向家坝大桥通航船模试验研究。根据船模实验最高安全限值的要求,通过对试验成果的分析,提出最佳航线、驾驭方式和航行难点,并最终给出推荐方案以及建议。     

基于单双目视觉融合的车辆检测和跟踪算法

提出了一种基于单双目视觉融合的车辆检测与基于Kalman滤波的车辆跟踪算法, 设计了一种基于二维深度置信网络的车辆检测器。在道路图像中利用单目视觉生成车辆可能存在的区域, 构成双目视觉处理的车辆候选集合。在车辆可能存在的区域内利用双目视觉进行误检去除, 并获得车辆的位置信息。在二维图像坐标系和三维世界坐标系内, 利用Kalman滤波器对检测到的车辆进行跟踪。试验结果表明: 算法的检测率为99.0%, 误检率为1.3×10^-4%, 检测时间为57ms, 检测率高, 误检率低, 检测时间短; 与单双目视觉弱融合算法、单目视觉算法和双目视觉算法相比, 本文车辆检测与跟踪算法兼具双目视觉算法检测率高和单目视觉算法检测时间短的优点。     

飞机起飞航迹计算中发动机推力计算方法

为了确定飞机起飞航迹, 应用数值计算理论, 提出了发动机瞬时推力的计算方法, 以发动机推力曲线已知推力为基础, 通过拉格朗日插值确定未知推力。基于计算的发动机瞬时推力, 计算了起飞航迹, 并与实测航迹进行了比较。计算结果表明: 飞机1的实测拟合航迹与程序计算航迹的最大绝对误差不超过10 m, 最大相对误差不超过3.9%;飞机2的实测拟合航迹与程序计算航迹的最大绝对误差不超过35 m, 最大相对误差不超过8.3%, 计算方法可靠。     

基于CKF的GNSS/INS列车组合定位鲁棒滤波算法

针对列车组合定位融合估计的非线性以及鲁棒性问题, 分析了GNSS/INS列车组合定位的基本原理和系统结构, 给出了非线性滤波算法CKF的基本过程, 通过将H_∞鲁棒滤波思想应用于标准CKF, 提出了一种基于CKF的新型鲁棒滤波算法, 从滤波器收敛判别及误差H∞范数界鲁棒性判别两方面探讨了滤波器的自主状态监测, 并采用青藏铁路实测数据对算法进行了验证。分析结果表明: 在该实测数据条件下, 所提算法平均估计误差与标准UKF、CKF相比, 分别降低了7.13%、4.85%;约束水平从31.5到1315.0时, 估计误差均方根增大了8.56%, 估计精度变化趋势较平缓, 该算法有效。     

一种灵活的在线交通信号相位切换结构

先进的交通信号控制系统的核心是控制策略及参数模型,建立相位切换结构的目的是为控制策略实现提供基础。传统的感应及自适应控制注重切换规则及优化模型设计,通过比较各种控制策略,从美国NEMATS2标准中提出的双环相位结构入手,重新定义相位,并建立统一的搭接嵌套规则,最后形成两种模式下的在线相位切换结构。该结构的特点是能够灵活地适应交通流变化,并具有标准的描述形式。     

高速列车动车和拖车转向架区域风雪流特征

为研究冬季高速列车在积雪轨道运行时动车和拖车转向架区域的雪粒运动特性差异,采用欧拉-拉格朗日气固两相流方法,分别建立了动车和拖车转向架的风雪流计算模型,分析了转向架区域的雪粒运动特征和雪粒与壁面的撞击特性。研究结果表明：动车和拖车转向架区域的气流路径相似,气流主要由轮对后部卷入转向架区域,并绕两轮对旋转,拖车转向架区域回流引起的正压要大于动车转向架区域回流引起的正压;牵引电机通风时,转向架区域前后轮对周围回转气流比不通风时明显增多;牵引电机的排风使动车转向架区域的雪粒逗留时间由不排风时1.10 s增加到1.13 s,不利于雪粒流出转向架区域;雪粒更易进入拖车转向架区域上部空间,在相同时间内拖车转向架捕获的雪粒比动车转向架多42.8%;动车转向架区域除轴箱外,其后部部件捕获的雪粒少于前部部件,拖车转向架区域除轮对外,其后部部件捕获的雪粒多于前部部件;牵引电机出风口处的气流会增加转向架前部区域部件上的撞击雪粒,减少转向架中部区域部件上的撞击雪粒;牵引电机排出的部分气流会形成绕车轮的旋转气流,使转向架底部更多的雪粒卷入转向架区域,导致撞击到前部轴箱和制动部件上的雪粒分别增加了20%和17%;转向架的雪粒入射区域主要分布在受到车底来流直接冲击的部位和受到转向架后部回流冲击的部位。     

GPS/BDS联合解算的列车高精度实时定位方法

为了构建智能化列车运行控制体系,针对卫星导航的铁路应用,开展了列车定位优化方法的研究;利用广播星历实时特性,借助框架转换模型为系统提供实时、准确、统一的时空参考;结合误差模型校正系统中与定位相关的误差,以降低定位解算复杂度;为了进一步优化系统定位性能,提高定位精度,提出一种基于GPS/BDS多星座联合解算的非差载波相位定位方法;利用京沈高铁实际数据进行仿真,对比了单星座定位方法和多星座定位方法的信号几何分布和定位误差;为了进一步验证提出定位方法的性能,利用同一组数据,将定位结果与传统伪距单点定位结果进行对比。试验结果表明：在测试期间,GPS和BDS单星座定位方法的可见卫星平均数分别为9.2和13.4颗,几何精度因子平均数分别为2.341 7和2.272 1;GPS/BDS多星座定位方法可见卫星平均数为22.5颗,几何精度因子平均数为1.264 6,因此,多星座定位方法能够成倍增加可见卫星数,优化卫星信号几何分布,在卫星信号连续变化条件下保证精确、连续定位;在卫星信号稳定区域内,伪距单点定位和提出的定位方法在空间三维方向上的定位均方根误差分别为5.396 1、5.569 7、2.831 2和0.976 1、0.988 8、0.861 8 m,在卫星信号受限区域内,伪距单点定位和提出的定位方法在3个方向上均方根误差分别为7.245 9、7.056 3、3.756 2和1.561 2、1.603 1、1.215 5 m,因此,相比于传统伪距单点定位,提出的定位方法能够在多个场景下获得更高的定位精度。     

倾斜软基上斜直桩组合结构单侧受力破坏模式试验

倾斜软基上修建高速公路(铁路)时,地基容易出现差异沉降、滑移甚至垮塌.提出坡脚斜直桩组合结构+桩体复合地基加固倾斜软基,采用模型试验,对比测试倾斜软基上桩体复合地基受压时,坡脚处插入硬层的双单桩、双直桩组合结构以及斜直桩组合结构的桩侧土压力、桩身应变和外侧桩水平位移,揭示倾斜软基上插入硬层的斜直桩组合结构单侧受力变形机...     

多孔沥青混合料堵塞规律离散元仿真

为揭示多孔沥青混合料孔隙堵塞机理,开展了多孔沥青混合料堵塞模型试验与仿真模拟结合研究;基于电子计算机断层扫描与离散元软件PFC3D V5.0分析了多孔沥青混合料孔隙特征,得到了多孔沥青混合料的孔隙数据;在PFC3D V5.0中投放各粒径集料并根据孔隙特征生成压实虚拟试件,以MATLAB切片对比实际试件孔隙图像验证模型准确性;在自重条件下设置特定级配组成堵塞物侵入多孔沥青混合料试件模拟仿真,并以室内试验结果对照验证,改变投放堵塞物粒径,分析了试件孔隙衰变率,找出了堵塞敏感颗粒;在自重条件下引入流体模拟仿真试验,改变了流体渗流速度,分析了试件堵塞变化规律。研究结果表明：PFC3D V5.0生成的虚拟试件具备较高的精确度,仿真揭示了试件堵塞规律,小颗粒除堆积于喉孔处产生堵塞外,还会在嵌挤成型后与大粒径颗粒积聚产生堵塞;自重条件下的堵塞主要集中在混合料试件上层30 mm处,相应堵塞敏感颗粒粒径分布为0.150~0.600 mm,堵塞颗粒粒径分布对堵塞结果影响较大;在重力与流体条件下,随着渗流速度从0.005 m·s^-1增加到0.030 m·s^-1,孔隙衰变率变化速度增加,残留在混合料内部的堵塞物减少,孔隙衰变率减小,排水沥青路面在设计与养护时也需将当地降雨条件带入考虑。     

航空发动机面式空气滑油散热器的性能分析

为了改进航空发动机在地面停机、起飞滑跑等工况下散热能力差的问题,利用发动机进气道作为传热表面设计了一款面式空气-滑油散热器,并基于4分块、7分块、直平面代替弧面等分区模拟的方法开展了其传热特性研究及分块模拟的等效性分析. 研究结果表明:采用4分块、7分块以及直平面代替弧面等条件下散热器和滑油温度分布及变化趋势都基本相似,且温度差都在1 K以内,通过滑油侧与空气侧计算出的单元散热器散热量偏差也都在5%以内;采用分区模拟进行大型面式散热器的散热特性分析以及采用“以直代曲”等方法模拟弧长与直径比在0.203以下的弧面具有可行性和可靠性.