城市轨道交通下一代CBTC系统发展展望

总结了城市轨道交通既有CBTC(基于无线通信的列车控制)系统设计的技术特点,分析了当前已经处于研究阶段或工程实施阶段的典型下一代CBTC系统的设计方案。在此基础上,预测了下一代CBTC系统几个可能的发展方向及其特点,评估了这些发展方向面临的技术风险以及产品化所需的时间。     

负面影响最小化的城市公交专用道优化设置

针对公交网络中部分线路由于道路交通拥堵导致运行时间过长的问题,从系统最优的角度出发,以提高公交运行效率为目的,建立了基于负面影响的公交专用道优化设置模型。对于经常发生拥堵导致运行时间过长的公交线路,根据需要确定其优化比例(运行时间减少的百分比),在保证优化线路达到优化标准的前提下,实现负面影响最小,负面影响用路段设置专用道后社会车辆增加的旅行时间衡量。并提出cut-and-solve算法对模型进行精确求解。最后,选取合肥市公交网络实例,在大量数据调查的基础上,对模型及其求解算法的有效性进行了验证。计算结果表明:当负面影响达到最小0.25×10~6s时,优化线路的运行时间均达到了减少20%的标准,同时优化后的路网总运行时间减少了0.36%,公交总运行时间减少了22.97%。可见,提出的公交专用道设置方法在保障公交运行效率的同时,对社会车辆的影响降至最小。     

路面随机激励时域模型特性的仿真研究

在分析白噪声法、谐波叠加法、FFT法和离散时序法4种常用路面不平度随机激励单点时域模型构建的基础上,对指定环境下4种模型的速度以及结果的波动性、统计学特性和合理性进行了仿真,比较和剖析了产生不同仿真效率和结果的本质所在.并对单点时域模型进行了拓展,分别构建了车辆的单轮辙多点、双轮辙多点时域模型.     

基于VSL-MPC的半主动悬架预瞄控制研究

车载传感器为智能汽车提供了丰富的环境感知信息,然而,在电控悬架控制算法中,车辆所感知的路面信息尚未能被充分利用,造成车辆动力学控制效果不佳。本文以半主动悬架高性能预瞄控制问题为研究主题,提出了一种变步长模型预测控制（VSL-MPC）算法。该算法根据实时车速和双目相机采集的路面信息来确定预瞄控制步长,使得纳入控制算法中的路面感知信息能够更准确地反映路面特征,有助于半主动悬架在更恰当的时刻对悬架阻尼特性进行调节,能够实现更理想的悬架决策控制。利用双目相机对真实道路开展路面信息采集,引入半主动悬架系统最优性能界限作为性能评价基准,建立4种基于模型预测控制的半主动悬架仿真模型,仿真对比结果表明,驶过连续减速带和井盖冲击等典型城市路面特征时,所提出的VSL-MPC算法控制下的簧载质量垂向加速度与最优性能界限的差距仅为0.72和2.33 dB,相比传统预瞄MPC算法的4.31和4.46 dB、传统无预瞄MPC算法的4.04和4.74 dB具有显著提升,新算法能有效提升半主动悬架的动力学性能。     

基于AHP-模糊综合评判法的编队协同反导效能评估

为了准确、客观地评估舰艇编队协同反导效能,在对编队协同反导流程和特点进行分析的基础上,建立了编队协同反导效能评估指标体系,运用层次分析法和模糊综合评判法相结合进行量化评估,得出舰艇编队协同反导效能评估值,该方法易于操作,结果直观明了。     

大斜度钢箱组合连续梁桥设计施工小结

以天津市重点工程咸阳路北运河大桥主桥为工程背景,阐述了大斜度变截面预应力钢—混凝土组合连续梁的设计理论和计算方法,介绍了该桥的施工特点及其景观设计方案,为类似工程提供了较好的借鉴作用。     

正交异性钢桥面板疲劳寿命设计优化研究

采用有限元计算方法,对某大桥钢桥面铺装在采用钢-UHPC超轻型组合梁优化前后的钢箱梁节段正交异性钢桥面板的主要连接接头进行了分析,研究了在轮轴荷载作用下主要疲劳裂纹的控制应力的分布特征及应力影响面,建立了较全面的荷载作用与应力效应的对应关系,并由此推算出实桥在设计疲劳荷载作用下的应力历程及相应的应力谱。针对设计疲劳寿命周期内的正交异性钢桥面板的各构造细节,根据Miner疲劳损伤累积理论计算出相应的疲劳累积损伤,并对其疲劳寿命进行评估。采用普通钢桥面铺装时,靠近顶板与U肋、U肋与横隔板连接处的主要疲劳裂纹,其疲劳累积损伤度在设计使用寿命周期内均大于1,存在较高的疲劳开裂风险。经钢-UHPC超轻量组合桥面板设计优化后,顶板与U肋连接处抗疲劳性能改善效果显著,在大桥设计寿命周期内可满足抗疲劳设计的使用要求;但设计优化对横隔板-U肋-顶板连接处的抗疲劳性能影响有限,在设计使用寿命周期内,疲劳裂纹C.5、C.6、C.6.1、C.7仍存在较高的开裂风险,需引起重视。     

基于轴荷平衡的双联轴货车钢板平衡悬架参数优化

为全面改善双联轴货车的综合行驶性能,提出一种考虑动态轴荷平衡的货车双联轴钢板平衡悬架参数优化方法。首先,基于数值分析法分别建立带钢板平衡悬架的6自由度1/2车辆模型和单轮辙随机激励时域模型,并在MATLAB/Simulink中构建相应的车路耦合动力学模型。进而提出综合反映动态轴荷平衡和平顺性的多联轴货车综合行驶性能指标,依据正交试验探索悬架各参数对车辆综合行驶性能的影响程度。最后通过极差和方差分析实现悬架关键参数的全面优化。结果表明,在20~90km/h车速下,相对于原货车,参数优化后货车的综合行驶性能指标约提高了30%。     

川西藏羌石砌民居建筑的抗地震倒塌性能

我国川西地区的传统藏羌石砌民居具有较高的文化遗产保护价值,但在近年来的历次地震中出现了大量破坏. 结合该类房屋的砌筑材料和建筑布置特征,对其抗地震倒塌性能进行研究. 首先,开展了3组黏土试件的无侧限抗压强度试验和一个1/2缩尺黏土-石砌墙体试件的水平抗剪承载力试验,并通过显式动力数值计算手段对试验过程进行模拟;其次,针对黏土和毛石材料均采用Holmquist-Johnson-Cook （HJC）本构模型,基于随机分布离散型有限元方法,根据实际墙体中两种材料的分布比例建立相应数值模型,并通过与模型试验结果的对比验证,明确了数值计算中的关键参数;在此基础上,对一典型二层平面L型缩进式民居结构进行动力时程分析计算,通过与实际震害情况的对比分析了其地震破坏机制,再现了地震倒塌全过程,并开展了结构的抗地震倒塌易损性分析,研究了不同晒台缩进面积的影响. 研究结果表明,在罕遇烈度下,平面L型缩进式结构中晒台面积比例由30%增加至45%时,结构倒塌概率增大16.7%,抗倒塌储备系数下降9%,对易损性曲线影响并不显著;但当晒台面积比例减小至15%时,二层墙体开洞率增大18%,导致结构的地震倒塌概率增加143%.      

公路桥梁设计及其抗震优化分析

地震灾害会给人类社会造成无法挽回的生命和财产损失,桥梁结构作为震后抢险救灾生命线上的重要节点工程,其抗震设计及构造是否合理显得尤为重要。文章结合桥梁抗震设计现状,阐述了常见桥梁震害的表现形式和其成因,以及现阶段桥梁抗震设计的特点和存在的问题,以桥梁抗震动力分析的相关理论知识为基础,进一步探讨桥梁抗震设计要点。结果表明：在桥梁设计过程中,应结合桥位所处场地及地质条件,选择合理的抗震结构体系;合理采用抗震构造措施可以在很大程度上提高桥梁结构的抗震性能;减隔震装置的应用可以耗散大量地震波带来的能量,对桥梁结构起到保护作用;随着监测手段的进步,越来越多的竖向地震动分量被发现,高烈度区和震中区更加显著,其对桥梁结构的影响不容忽视。研究成果可为桥梁抗震设计提供参考。