基于大数据的《交通运输工程学报》学术影响力分析

为了进一步提高《交通运输工程学报》的学术影响力,推动《交通运输工程学报》的国际化进程,基于数据库平台,研究了《交通运输工程学报》2016年以来的出版数据,对比分析了《交通运输工程学报》的办刊现状、办刊方向、学术效应、稿源分布与传播能力,提出了《交通运输工程学报》未来发展策略。研究结果表明:2016年以来,在综合交通运输领域,《交通运输工程学报》的影响因子与综合指标名列第一位,在交通运输领域,位列前7%;影响因子与被引频次主要影响因素为年度发文量少,仅为学科均值的48%,年度高被引论文数偏少,约为北大核心学科与CSCD核心学科均值的80%;高水平专刊/栏、引领性学术综述与研究团队系列化核心成果对《交通运输工程学报》的影响力提升贡献较大。基于成功经验与研究结果,主要从内容质量建设、学术影响力建设、办刊队伍建设与传播能力建设四方面,提出了《交通运输工程学报》未来发展策略,即:汇聚办刊人才,提高办刊水平;凝聚学术资源,提高学术质量;丰富展示信息,增强传播能力;净化学术环境,优化出版机制。      

自动化集装箱码头港外集卡提送箱交互作业模式

针对自动化集装箱码头常规港外集卡提送箱交互作业模式无法很好适应广州港和钦州港两个新建自动化集装箱码头工程特点的问题,在充分剖析自动化集装箱码头现有港外集卡交互作业模式及技术特点的基础上,结合广州港和钦州港两个新建自动化集装箱码头的工程特点,分别提出“边装卸集中交互”和“边装卸U形通道交互” 两种新型港外集卡提送箱交互作业模式,并对工艺平面布置和流程设计要点进行详细阐述。结果表明,新型交互作业模式在提升各自集装箱自动化装卸系统运行效率和降低设备能耗方面都产生了积极效果,可为类似自动化集装箱码头的设计提供参考。     

中、下承式拱桥悬吊桥面系强健性加固试验

为增强中、下承式拱桥悬吊桥面系的强健性,以无纵桥向加劲梁的中、下承式拱桥悬吊桥面系为研究对象,提出了一种采用钢管桁架加劲纵梁的悬吊桥面系强健性加固结构,对比分析了悬吊桥面系强健性加固前后吊杆断裂时剩余结构的动力响应;开展了钢管桁架加劲纵梁强健性加固结构模型试验和有限元分析,研究了吊杆断裂后加固结构的受力性能与破坏模式;讨论了精轧螺纹钢筋预紧力、开孔钢板厚度和材质对强健性加固结构受力性能的影响。研究结果表明:采用钢管桁架加劲纵梁加固悬吊桥面系后,长(短)吊杆断裂时桥面系最大竖向位移与应力分别降低了1.30(1.31)和3.31(1.99)倍,与断裂吊杆相邻的吊杆的最大索力降低了1.25(1.25)倍;在弹塑性阶段,钢管桁架加劲纵梁加固结构的开孔钢板发生弯曲变形,横梁下排植筋破坏,达到极限荷载时,中间下侧加劲钢板与开孔钢板间的焊缝发生断裂,随后下弦管与开孔钢板间的焊缝出现开裂而丧失承载能力;精扎螺纹钢筋合理预紧力为50 kN,开孔钢板合理厚度为20 mm;开孔钢板的材质从Q235提高至Q345时加固结构极限荷载增加了11.9%,说明提高开孔钢板的材质强度可有效提高加固构造的极限承载力。综上所述,采用钢管桁架加劲纵梁加固中、下承式拱桥悬吊桥面系可有效增强其强健性。      

北京市隧道下穿施工引起城市路面沉降的影响规律回归分析

以朝阳区某热力工程顶管隧道引起路面沉降问题为例,对比分析了现场实测值与仅考虑自然因素的理论计算值;以北京市279个隧道下穿道路工程为样本,应用Stata 14.0统计软件对影响路面沉降的4项设计因素、3项施工因素和9项人为因素开展了多元回归分析,并采用替换施工方法、增减解释变量的方法验证了回归分析的稳健性,获得了各因素影响路面沉降的弹性系数、标准误及置信等级。研究结果表明:实际工程路面沉降的实测值与理论计算值相差很大,与路面是否有移动荷载、隧道上覆土体厚度等相关,最大可达3.75倍;在自然因素中,地层条件、施工方法、路面移动荷载和隧道直径的影响显著,影响程度依次降低;在人为因素中,监理旁站的影响极为显著,而施工人员工作年限、是否有技术交底等也有明显影响;在采用非开挖技术施工下穿道路工程时,不仅要通过减少人工顶管、加快施工速度、加强同步注浆来减小路面沉降,还应当高度重视施工方法与工艺、人员组织、过程监管。研究结果可为隧道下穿城市道路施工的技术管理、安全评估和行政审批提供参考。      

考虑行驶时间不确定性的合乘路径鲁棒优化方法

为应对实际合乘过程中时间不确定性带来的负面影响,本文研究不确定行驶时间下的合乘问题。采用预算不确定集合描述时间变量,引入不确定性水平可调节的预算系数,构建以车辆总里程最短和车辆数最少为目标的合乘路径鲁棒优化模型。并设计两阶段算法求解,第1阶段以两乘客间的可行合乘路径为基础,从车辆总里程节省率和乘客时间窗匹配灵活性两方面设计公式量化合乘匹配机会,以匹配机会为权重构建乘客图网络并聚类乘客需求;第2阶段设计以顺序插入启发式方法构造初始解的禁忌搜索算法求解。案例数据实验结果表明：本文聚类方法能保证优化质量并提高85%以上的计算效率,同时能缩减乘客等车时间和绕行距离;增大预算系数时解的鲁棒性逐渐提高,但会增加10%~40%的车辆数并降低1%~10%的里程节省率;大规模乘客案例和窄时间窗案例的合乘路径对不确定时间的敏感性更高,宽时间窗案例无需增加过多额外车辆和总里程就能达到较高水平的路径鲁棒性。     

城市轨道交通小交路计划与客流控制协同优化策略

高峰时段的大客流需求易造成城市轨道站台乘客大量聚集,从而给城市轨道交通系统带来安全隐患,降低乘客乘车的舒适度;同时,客流空间分布的不均衡性导致供需能力不匹配,降低 了列车资源的利用率。针对该现象,本文结合大小交路开行方案与客流控制策略研究城市轨道交通列车时刻表协同优化问题。考虑到城市轨道交通客流的不确定性,将乘客到达率设置为不确定变量,而后基于客流演化与列车运行的动态关系,建立以最小化滞留乘客数、客流控制人数、 列车运行时间,以及最大化列车资源利用率衡量值为目标的优化模型,并设计一种基于机会约束 的随机场景优化算法进行模型求解。以北京市某轨道线路为例进行数值实验验证模型的有效性。结果表明,相较于常规运营策略,本文提出的协同优化策略在期望滞留人数和列车运行时间方面有了较大改善,更好地实现了乘客成本和企业运营成本之间的均衡。     

基于广义时空图卷积网络的交通群体运动态势预测

针对当前高速公路与城市快速路交通拥堵现象愈发严重,为交通管理与控制造成巨大困难的问题,提出了一种基于广义时空图卷积网络(GSTGCN)的交通速度预测模型;基于交通数据自身具有的复杂时空特性,定义了广义交通数据图结构,同时构建了广义图的邻接关系;基于图卷积网络基础理论,采用切比雪夫近似与一阶近似简化了图卷积操作的计算成本,建立了广义图卷积算子;结合广义图卷积模块、标准卷积模块与线性全连接层,提出了用于提取复杂交通数据时间、空间特征的GSTGCN模型;利用美国威斯康星州密尔沃基市快速路网上架设的38个检测器,在21个工作日以每5 min为单位记录了车辆速度、流量和占有率数据,测试了GSTGCN模型在该数据集上的短期交通速度预测精度与训练效率。分析结果表明:相较于传统自回归求和滑动平均(ARIMA)模型、长短时记忆(LSTM)模型以及近期的STGCN模型,GSTGCN模型在交通速度的均方根误差、平均绝对误差和平均绝对百分比误差指标上分别降低了22.79%、22.97%和16.73%;此外,GSTGCN模型的训练时长比STGCN模型和LSTM模型分别降低了5.17%和75.71%。可见,GSTGCN模型能够有效处理复杂交通时空数据结构,准确预测交通速度,并为交通管控提供交通群体的运动态势信息。      

基于SPD 5.0的舾装快速出图系统开发及应用

为解决船舶产品设计(Ship Product Design, SPD)软件在舾装件制作图出图及物料清单(Bill of Material, BOM)输出方面经常需要设计师大量手动干预、设计效率低下的问题,开发舾装快速出图系统。基于SPD二次开发接口,实现舾装标准件数量和材料的快速抽取,1∶1制作图的批量生成,材料明细表和部件列表的自由增删改,图名、图号和页码的自动批处理,各类BOM数据定制化表格的自动输出等功能。该系统成功应用于实船舾装设计,大幅提升舾装件制作图和BOM表的绘制效率,为后续舾装件的自动化和智能化生产提供数据支撑。