长沙暮坪湘江特大桥主桥抗撞性能研究与防撞设计

为保证长沙暮坪湘江特大桥主桥船-桥碰撞安全性,对该桥进行了抗撞性能研究与防撞设计。采用LS-DYNA软件开展船-桥碰撞分析,确定设防船撞力;结合冲击谱近似方法确定设防船撞动力作用,计算桥墩动力需求与抗撞能力,评估结构安全性;针对主墩拱脚防护及过渡墩抗弯能力不足等问题,提出由UHPC面板、内置X型耗能钢板、EPS泡沫及D型防撞护舷等构成的钢-UHPC组合防撞设计方案,并开展防撞效果有限元分析。结果表明：除撞击力峰值外,最高水位工况下结构响应均大于最低水位工况;未设置防撞装置时主墩具有较好的抗撞能力,且有一定的安全富余,而过渡墩无法满足抗弯需求;主墩设置防撞装置能在1.5 s内将船舶侧撞速度降为0,有效地阻止了船舶侧向侵入,过渡墩防撞装置钢板厚10 mm时,撞击力峰值降低了35%,主要响应峰值降幅达40%～50%。     

基于车流量波动的列车编组计划与车流径路综合优化

在铁路日常运输组织中,存在大量的不确定因素,考虑这些因素对车流组织工作的影响至关重要.在列车编组计划优化中,考虑车流量的波动性,假设其服从一定的概率分布,根据事先给定的置信水平,按照机会约束规划理论,考虑车站和线路能力限制等约束,以车流集结总消耗、改编额外总消耗和总走行消耗之和最小为优化目标,建立基于车流量波动的列车编组计划与车流径路综合优化模型,设计基于随机模拟的改进分枝定界法对模型进行求解.研究表明:考虑车流量波动情况下的列车编组计划最优方案鲁棒性较强,而且随机参数的模拟规模越大,最优方案的稳定性越好.     

基于三参数区间数的编组站子系统能力协调研究

随着高速铁路逐步成网,普速铁路的运输能力得到了极大释放,铁路运输系统之间原有的平衡状态需要重新协调。对于编组站能力的既有研究,大多采用"定值"形式及"刚性"协调策略,不能有效揭示子系统的匹配变化规律。综合考虑编组站能力的波动性及动态适应性,以系统静态、动态协调为目标,构建了编组站子系统能力协调模型,并通过引入缓冲算子的功效系数法对多目标函数进行简化,利用区间占优及区间分析理论对目标函数与困难约束中的不确定性区间参数进行处理。基于双向三级六场编组站设置算例参数,并通过Lingo软件对模型进行求解,结果表明当车站上行系统列流量为136列、下行系统列流量为130列时,能够达到编组站子系统能力协调模型的最优状态,证明所用方法是一种研究编组站子系统能力的有效方法。     

基于TOPSIS法和灰色理论的交通信息网络布局优选

交通信息网络布局是实现交通信息网络高效运转的基础,合理的交通信息网络布局能够很好地解决交通运输普遍存在的道路利用率不高、路网运行效率低下的问题。针对交通信息网络布局模式进行评价及优选,建立交通信息网络布局评价指标体系,以TOPSIS法和灰色理论为基础,将层次分析法与熵值法相结合确定各指标的权重,以此构建TOPSIS法和灰色关联分析的多属性决策模型。以成都市为例,对其交通信息网络布局模式进行了优选,得出应采用网孔式网络布局方案结论。结果表明:TOPSIS法和灰色关联分析的多属性决策模型在对方案进行优选时,能很好地避免传统TOPSIS在决策过程中,当两个方案均与正、负理想解距离相等而无法判断两个方案优劣的问题,适用于对区域交通信息网络布局模式的评选。     

基于ETC自由流收费的开放式高速公路收费模式研究

结合开放式高速公路车辆可随意上下匝道的特点,分析现状收费模式特征,总结了目前开放式高速公路收费模式的弊端,利用E TC自由流技术,结合湖南省取消省界收费站工程,提出"基于E TC自由流的开放式高速公路收费模式",并以长沙机场高速为例,针对客货车进行分析,结合不同车型、不同里程进行了新旧收费模式下经济效果对比.研究发现:基于E TC自由流下的开放式收费高速模式,解决了目前开放式高速收费标准不合理、易漏费的缺点,新模式收费金额与车辆类型、行驶里程显著相关,中小型车辆运输成本下降明显,经济效益与社会效益显著.     

基于动态罚函数的铁路车流分配与径路优化模型

为解决铁路车流分配与径路优化模型中的难约束问题，避免群智能算法在应对该问题时难以求解的不足，提出了一种基于惩罚函数的约束优化方法. 首先，在车流分配及径路优化基本模型的基础上设置虚拟弧，在目标函数中增加惩罚项的方式松弛掉模型中的弧段能力约束，同时对惩罚项中的惩罚力度和惩罚因子设计动态更新的策略；然后，将改进灰狼算法（improved grey wolf algorithm，IGWO）应用于车流分配与径路优化模型的求解；最后，结合某一地区的路网数据，对改进前、后的模型和算法进行对比分析. 算例结果表明:与改进前的模型相比，引入惩罚项之后，IGWO可以在限定的范围内找到满足弧段能力约束的可行解；与灰狼算法（gray wolf algorithm，GWO）相比，IGWO计算所得的配流方案使OD （origin-destination）货流的平均绕行率和货物总走行公里数分别下降了2.6%和5.2%.      

城市道路检查井井周路面破坏机理

为研究城市道路检查井井周路面破坏机理,在路面病害调查的基础上,考虑井盖的振动和变形,建立车-井盖耦合振动模型,分析车辆动载特性,建立检查井及井周路面结构模型,计算车辆荷载作用下井周路面力学响应,探究其破坏机理.结果表明:井周路面破坏失效半径一般在1.2 m以内;检查井沉降量主要分布于0～10 mm,检查井不均匀沉降导致的坡度变化主要分布于-1％～1％;井周路面最大间隙值为35 mm,常规路面最大间隙值均在5 mm以内,井周路面平整度明显比常规路面差得多;车辆经过井周路面时动载特性明显,可达静载的1.29倍;车速、检查井沉降量、井周路面平整度、检查井不均匀沉降及井周路基、路面压实不足等因素均对车辆荷载作用下井周路面的破坏有较大影响.     

考虑波浪作用影响的船舶破舱进水横摇时域分析

进行了船舶在横向规则波中舱室破损进水的二维时域模拟,采用准静态法,认为所有进水液面为水平,进水过程考虑破口内外液面变化,应用简化的水动力模型(伯努利方程)计算进水体积及进水倾斜力矩.考虑波浪静水压力作用,研究横向规则波频率、波高、破口位置对船舶破舱进水横摇运动时历影响.     

大秦铁路花果山隧道通风降尘设计试验研究

大秦铁路隧道内煤尘污染严重,本文以花果山隧道为试验对象开展通风降尘研究,采用打通导洞和隧道间封闭墙,在导洞内安装变频射流风机进行抽风降尘的方案,监测了风机运行前后粉尘浓度变化规律。研究结果表明,设计方案可降低隧道内粉尘浓度,隧道进口450 m处粉尘浓度平均值降低40.8%,出口500 m处降低26.5%。设计方案对其他运煤铁路隧道通风降尘有参考价值。     

降低车体垂向振动的新装置

<正>通常情况下,为提高铁道车辆垂向振动舒适度,一般认为减轻(与车体一阶弯曲振动频率类似)频率接近4⁸ Hz范围的弹性振动是有效的方法。但是,利用一些对策降低了弹性振动的车辆,以及在轨道很不平顺的线路区间运行的车辆在多数情形下,车体刚