大型车辆侧翻预测和控制技术研究进展

大型车辆引起的重特大侧翻事故频发会造成严重的人员伤亡和财产损失,因此,提高中国大型车辆防侧翻技术水平显得尤为重要.通过阐述国内外在车辆侧翻预警和稳定性控制方面开展的研究现状,详细描述基于静态门限值法和动态门限值法的侧翻预警技术研究进展,分析车辆半主动、主动转向控制、主动悬架控制、差动控制、电子稳定控制、联合控制等防侧翻控制技术发展现状,指出当前车辆侧倾预警领域主要研究方向在于提高侧翻指标的预测精度和响应实时性,特别是综合考虑道路环境因素对侧翻指标的影响.侧翻控制已逐步从半主动阶段提升到主动控制,控制方法更趋智能化、精确化.人-车-路-环境耦合作用、复杂非线性条件下的车辆侧翻预测模型,以及混沌条件下的优化控制将会是未来重点研究方向.     

基于模糊故障树的长江LNG船舶装卸作业风险预测

为了评估LNG进江船舶装卸作业风险,研究了基于模糊故障树的风险定量预测模型.该模型采用模糊集合理论与专家语言判断相结合的方法来量化基本事件发生的可能性,克服了我国长江LNG船舶装卸事故数据库不完善的问题.对192起LNG船舶历史事故数据进行统计分析,查阅国内外LNG货物装卸操作相关资料,辨识装卸作业过程中存在的风险源.结合长江通航环境特征建立LNG船舶装卸作业故障树,明确装卸作业失效的各种可能途径.模糊化过程用一致性决策方法综合专家意见,通过去模糊化输出过程得到顶事件概率,求得基本事件的模糊重要度系数.选取长江江苏段某L N G码头进行验证.结果表明,该码头装卸作业失效风险为4.559×10-4每船年,该值位于国际海事组织(IMO)规定的社会风险可接受范围内,高于全球LNG船舶装卸作业事故统计频率2.64×10-4每船年,装卸作业风险与沿海港口存在差异性,该结果可以为主管机关制订L N G船舶进江政策提供支撑.     

中心城区主干路改造的设计要点探讨

中心城区主干路一般建成时间较早,随着城市化进程的加快和社会经济的发展,现状市政交通、管线已不能满足沿线用户的需求;路面出现不同程度损坏,影响了行车的安全性和舒适性;沿线各类城市市政设施缺乏统一性和规范性,严重影响了道路交通和城市周边形象,制约了城市形象的提升和进一步发展.针对中心城区主干路改造的设计要点,从道路功能定位...     

铁路货运量组合预测方法

为了对铁路货运量进行科学预测,在指数平滑、模糊移动、线性回归、灰色预测4种单一模型的基础上建立组合预测模型.结果表明:组合预测模型能有效综合各模型的有用信息,并能提高其预测精度,预测结果可靠.与单一模型相比,该法具有较好的实用价值.     

中低速磁浮轨道疑似不平顺的Box-Whisker图筛选法

为了减少中低速磁浮轨道检测工作量和轨道检测设备占用线路的时间,提升轨道不平顺检测效率,提出了通过行车记录仪采集悬浮系统有关数据来筛选轨道疑似不平顺的方法;依据轨道线路不平顺异常对悬浮间隙、悬浮电磁铁垂向加速度及电磁铁电流等都会造成明显突变异常的基本思想,基于Box-Whisker图设定筛选阈值,利用悬浮间隙、悬浮电磁铁垂向加速度及电磁铁电流等数据进行三元阈值的异常筛选,并针对可能漏筛的数据再次分别基于一元和二元阈值筛选,并综合上述结果来判定轨道路段的异常等级,将多次被筛选出的异常判定为疑似不平顺路段;为进一步提升不平顺异常路段筛选结果的准确性,依据同一车厢的不同悬浮控制点通过相同不平顺异常路段时的数据应体现出重复性异常的思想,融合行车记录仪记录的多个悬浮控制点数据的筛选结果,以此综合评判路段的疑似不平顺,在此基础上应用提出的方法分析了长沙磁浮线M车厢左侧10处悬浮控制系统的数据。研究结果表明：提出的方法使现有全路段不平顺检测方式转变为利用轨检设备有针对性地检测疑似异常路段的方式,线路检测维护时间可减少20%左右。     

基于量子化学的沥青热老化与紫外老化机理

为从原子层面揭示沥青热老化与紫外老化的底层机制,基于从头算分子动力学和密度泛函理论分析了沥青质在多种温度及紫外辐射条件下的老化反应路径与反应势能参数;基于傅里叶变换红外光谱试验,分析了原样沥青、热老化沥青和紫外老化沥青试样表面化学官能团的变化规律,比较了它们的老化程度。研究结果表明：沥青质老化涉及的亚反应包括由氧气或自由基攫氢所触发的环烷芳构化与含氧基团形成,以及直接的侧链均裂;沥青质老化机理可归纳为沥青质在氧气分子或自由基的侵袭下不断失去氢原子并转化为具有高反应性的不稳定结构,因而经由分子异构化或吸附氧原子等后续反应来降低自身能量,由此引发了沥青质老化行为的持续进展;温度提升不仅加快老化反应速率,还使更多类型的老化反应得以发生;芳构化反应的能垒最低,因此,在较低温度下即可发生,含氧基团的形成次之,而侧链均裂反应的能垒最高,只能在较高温度下才发生;在紫外线辐射下,沥青质分子跃迁至激发态,其反应能垒相比基态显著降低,能大幅加快老化反应;傅里叶变换红外光谱测试结果表明紫外老化沥青试样的老化程度远高于热老化沥青试样,验证了理论计算结果。     

基于车辆排序的异质性货车队列低能耗配置方法

考虑了燃油车和电动车动力系统差异以及货车车型对队列运营节能效果的影响,基于货车物理能耗模型和车形节能关系矩阵,建立了不同类型货车队列的能耗表征模型;为了不损失队列运营效率,构建了货车队列运营节能模型;以队列运营节能效益最大为目标,以不同类型货车数量、队列长度、队列排序位置要求为约束,建立了异质性货车队列低能耗配置优化模型,优化了队列规模和各个队列内部的车辆排序;基于数值试验,量化分析了异质性队列节能情况,解析了队列行驶工况、节能系数、不同车型比例对能耗的影响规律。研究结果表明：相较于独立行驶,12、18辆车试验的异质性货车队列运营节能率分别为6.5%、6.6%;相较于同质性队列,12、18辆车试验的异质性队列节能率分别增大了4.6%和4.8%;异质性货车队列配置情况不随行驶工况的变化而变化,但相较于匀速行驶状态,加速状态下节能率相对较低,约为3.6%;就车型排列规律而言,首先应依据“钟形”规律排布燃油车,其次应按照“钟形”规律插入电动车,使电动车帮助燃油车减少能耗,最后应优先配置队列前方位置;队列运营节能率随着速度的提升而增大,弹性系数为0.05,表明了队列技术在高速公路场景下可带来较为可观的效益;随着电动车比例的不断增大,队列节能率略有增加;节能系数对队列节能率影响最大,弹性系数为1.2。     

钻孔原位剪切测试系统设计

为了解决传统原位土体强度测试探测深度浅与过度依赖经验公式等问题,提出了钻孔原位剪切测试系统构想,并设计了样机,整个测试系统由孔内切削子系统和孔内变径剪切子系统组成,前者能够在钻孔内任意位置锚固并切削土环,后者能够对土环进行剪切试验,并通过传感器记录剪切力和剪切位移;基于模型箱钻孔剪切试验和室内直剪试验,进一步检验了钻孔原位剪切测试系统的可靠性。研究结果表明：模型箱钻孔剪切试验的剪切面平行于剪切力的方向,应力-应变曲线符合基本规律;黄土在模型箱钻孔剪切试验和室内直剪试验中均出现应变软化现象,且黄土的峰值剪切强度随含水率升高而下降;在室内直剪试验中黄土发生了脆性破坏,而在钻孔剪切试验中黄土表现出塑性破坏,在相同的孔隙比、含水率与加载压力下,钻孔剪切试验的峰值强度比室内直剪试验大,原因在于室内直剪试验剪切面的应力分布不均匀,而钻孔原位剪切试验的剪切面受力稳定且保持不变,与室内直剪试验相比,钻孔原位剪切测试系统具有更高的测试准度。     

基于动态特征融合的船舶柴油机进排气系统故障诊断

为满足分离效率高、阻力损失小的设计要求,提出柴油机进气过滤器惯性级的结构优化设计方案。

首先,以某船柴油机进气过滤器惯性级为研究对象,采用沟槽和叶型自然融合的方式建立融合型叶型结构;然后,利用数值仿真方法计算其液滴分离效率和阻力损失特性,并与目前常用的叶型结构方案进行对比;最后,开展进气过滤器惯性级的性能试验,并进行数值仿真结果验证。

仿真和试验结果表明：在充分利用惯性分离液滴的同时,融合型叶型结构尽量保持了气流速度场和压力场的均匀分布和连续分布,兼顾了分离性能和阻力性能要求,该设计方案的综合性能最优;在标准工况下,液滴分离效率接近99.9%,阻力损失约为42 Pa。

该叶型结构设计方案可为兼顾液滴分离效率和阻力损失性能的过滤器惯性级设计提供技术参考。

     

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。