BIM技术在轨道车辆运维方面研究综述

基于国内外相关研究,梳理了近年来BIM技术在轨道车辆运维领域的研究现状,总结归纳了该领域的理论、技术及应用研究成果。研究结果表明：BIM技术在轨道车辆运维的应用研究框架包括理论、技术和应用3个层次;理论研究集中在车辆建模、数据库建立和运营、维护方面;技术研究集中在三维CAD、平台建设、数字化管理和车辆部件监测等领域;应用研究主要体现在列车的日常运营、维护和价值方面;由于相关研究起步较晚,已有成果还存在一些不足;在理论方面,轨道车辆的建模和数据库建立精细化程度不高,运维全生命周期整体性不足;在技术方面,模型共享、软件协同、信息管理及车辆监测等方面需进一步研究与完善;在应用方面,轨道车辆运维的可视化程度、成本管理及软件开发研究需要更加具体和专业化,细化到各个层面;未来的研究应加强BIM多专业之间的协同设计及数据的规范化,实现与新信息技术的融合,构建智能的综合性管理平台,实现BIM软件更深度的二次开发;将理论、技术与应用结合起来,构建完整的轨道车辆BIM运维体系,完善基于BIM的可视化管理系统,加强对轨道车辆运维中所有服务对象、数据、业务功能一体化管理,提高轨道车辆运维的效率,为轨道车辆运维提供研究基础和理论依据,确保轨道车辆的安全运行。     

基于ADAS联网时空数据的路段交通参数估算模型

交通参数实时获取是道路交通管控的重要基础。针对固定检测器观测范围受限和浮动车数量需求大的问题,研究了1种利用车载ADAS联网数据进行路段交通参数估算的方法。通过分析车载ADAS感知的前向目标参数与交通参数的关系,结合广义交通量定义,并考虑多车道条件下ADAS车辆及其邻近前车的相对运动变化特性,建立了1种非稳态交通条件下的交通参数估算模型。在仿真实验环境下获得定参数据集和验证数据集,完成对模型的参数标定和验证,并探讨时空分辨率和ADAS车辆渗透率对模型估算精度的影响规律。基于实验数据分析,结果表明,时间分辨率降低5 min,所提模型估算误差平均减小3.4%,降低时间分辨率可以提升所提模型的估算精度;空间分辨率降低500 m,流量和密度的估算误差平均减小1.68%,却可能导致速度估算误差平均增加5.19%;ADAS车辆渗透率的增长可以增强估算交通参数和观测交通参数在路段时空区域的契合程度。在ADAS逐渐装车应用的背景下,所提的交通参数估算模型可快速、精准获取路段连续时空范围内的交通量信息。     

城市客车车厢内站立乘客对站立区域的选择偏好

为揭示城市客车车厢内站立乘客对站立区域的选择偏好,基于随机效用理论,提出了站立乘客选择偏好的多项Logit(MNL)模型,考虑站立乘客流向和座椅布置模式,确定了影响选择偏好的3个关键独立要素,分别为站立宽松程度、下车便捷程度和获得座椅概率,并提出了要素的算法、阈值,以及在各站立区域内的分布规律与耦合关系;运用MATLAB中的牛顿迭代法标定了MNL模型的待估计参数,以典型的12 m城市客车车型为例,结合西安市22条公交线路的调查,提出了各站立区域的选择模型,分析了在不同车厢平均站立密度下站立乘客对站立区域的选择偏好。研究结果表明：标定的MNL模型能够有效反映站立乘客的选择偏好;站立乘客对3种独立要素的判断优先级依次为下车便捷程度、站立宽松程度、获得座椅概率;轴距内2个站立区域的站立宽松程度存在耦合关系;基准区域内站立乘客对站立宽松程度和获得座椅概率的偏好较弱;当车厢内每平方米的平均站立乘客数不超过2人时,乘客选择区域3的偏好降幅为35.95%,而选择区域2的偏好增幅为19.99%,二者互补现象显著;当车厢内每平方米的平均站立乘客数超过2人时,区域2将会显著地疏解区域1的客流,站立乘客对区域1的选择偏好始终高于区域4,乘客对站立区域的选择偏好呈现逐步收敛的特点。乘客的站立区域选择偏好研究对衡量座椅布置与客流量适配效果,指导客流应急疏散与分流和提升城市公交出行服务品质有重要价值。     

高速公路交通事件自动检测系统与算法设计

据估计发达国家高速公路中60 %~ 70 %的延误是由交通事件引起的, 而交通事件的早期检测与及早分流可以使由其引起的延误大幅度降低。自2 0世纪60年代开始的交通事件自动检测(AID) 系统的目标一直是协助交通管理部门处理交通事件。尽管已开发并投入使用了多个AID系统, 但是居高不下的误警率(FAR) 和令人失望的检测效果, 让一些交通管理者不得不放弃它的使用。为了提高AID系统的可靠性和实用性, 提出了一种具有三级报警制度的高速公路交通事件自动检测系统框架, 并以人工神经网络技术为依托, 设计了基于单个检测设施的AID算法。模拟计算表明, 基于单个路段交通流参数标定的模型可以应用于其它路段交通事件的检测。在检测率(DR)、误警率(FAR) 和平均检测时间(MTTD) 方面都优于目标方法, 而且由于每个检测器站只需安装一个检测器, 也降低了高速公路事件管理系统的建设成本。     

高速公路突发交通事件应急资源调配模型研究

针对多个应急资源点对单一目标点的资源优化调配问题,构建高速公路突发交通事件应急资源调配综合评价模型。通过引入熵权法确定评价指标的权重,采用理想点法综合评价多个应急资源点的优先出救顺序,并将综合评价模型运用到实例研究。研究结果表明综合评价模型简单、直观,可为应急资源调配问题提供一种新的研究方法,有利于运输业更好地应对突发交通事件应急资源调配问题。     

船舶大气污染物岸基嗅探式自动监测系统设计与验证

为实现船舶大气污染物排放量的远程测量,初步筛选出高排放船舶,提高船舶排放监管的针对性和效率,设计一种基于嗅探式传感器的岸基监测设备和配套的软件平台系统。系统通过采集船舶大气污染物浓度数据、船舶自动识别系统(Automatic Indentification System,AIS)数据和气象数据等实时信息,基于船舶尾气排放量在线估算方法、船舶尾气排放扩散数值模拟、观测数据的模式识别算法等,实现船舶尾气排放特征的在线识别和疑似高排放船舶的粗筛。对比在相同环境条件下CALPUFF模型计算得到的气体污染物模拟理论浓度,验证岸基嗅探式自动监测系统的监测可行性和准确性。     

多源数据融合驱动的居民出行特征分析方法

结合传统抽样调查数据和交通大数据，研究多源数据融合驱动的居民出行特征分析方法.根据传统入户抽样调查居民的年龄结构、职业、车辆拥有、人口，以及手机信令数据分析出行频次分布等因素进行综合分析，获取居民初步出行特征；基于手机信令、IC、AFC、GPS 等大数据，通过出行时间分布、OD分布和出行方式结构对居民的出行特征进行综合矫正分析；最后，以广州市为例进行实证分析.对比研究传统抽样调查和多元数据融合分析方法可知，传统抽样调查居民出行漏报率为30%，每天出行2次的比例相差39.5%，全方式非通勤出行比例、晚高峰公交和地铁出行比例分别相差7.4%、8.1%和12.6%.结果表明，多源数据融合驱动的居民出行特征分析方法，在总量上有效挖掘居民出行的沉默需求，在时空分布上起到了“削峰填谷”的作用，是一种研究居民出行特征的有效方法.     

基于振动响应的高铁声屏障结构体系研究

为了研究不同开口形式的封闭式声屏障在高速列车所产生风压作用下的受力特征，以某高铁声屏障为研究对象，利用有限元软件Midas建立顶部不同开口间距的双侧封闭式声屏障及顶部不同覆盖长度的单侧封闭式声屏障整体模型；将速度为350 km/h的列车驶过时产生的脉动风压激励时程作用于声屏障结构整体模型，计算得到声屏障结构的静力响应和动力时程曲线；最后计算动力放大系数. 研究结果表明:双侧封闭式声屏障顶部增加开口间距和单侧封闭式声屏障顶部覆盖长度减小都有利于风压的释放，改善结构受力情况，随着开口间距增加或覆盖长度减小，有利作用愈加明显；对于双侧封闭式声屏障，开口2 m时立柱最大动应力是开口8 m时立柱最大应力的1.15倍，放大系数也增加0.12；对于单侧封闭式声屏障中，覆盖8 m时立柱的最大动应力是覆盖2 m时立柱的最大动应力的1.28倍，放大系数也增加0.37.      

复合地层盾构掘进参数相关性分析及掘进速度预测

掘进速度预测对于提高复合地层盾构掘进施工效率具有重要作用。本文依托南京轨道交通工程复合地层区段现场盾构掘进数据,在盾构区间地层分区的基础上对主要掘进参数进行研究,分析各掘进参数与掘进速度之间的相关性。结果表明:地层越硬,刀盘转速、扭矩、推力均越大,土仓压力越小,软硬不均复合地层刀盘扭矩明显偏大;在复合地层中仍存在掘进速度与贯入度、螺旋输送机转速成正比关系,但掘进速度越大,刀盘扭矩和推力不一定越大。在复合地层中引入硬岩复合比作为回归参数,采用多元线性回归建立掘进速度预测模型,将相同区段预测掘进速度与实际掘进速度进行对比,以验证模型的的准确性和可信度。本文分析方法可为复合地层掘进施工提供指导。