基于数字孪生的舰船蒸汽动力总体模型框架研究

[目的]为了实现舰船蒸汽动力系统的数字化、网络化和智能化,提出一种总体数字孪生模型应用体系。[方法]从物理对象、过程要素、生命周期及虚拟空间这4个维度,提出基于数字孪生的舰船蒸汽动力系统总体“四维思想模型”,并创建总体全生命周期的“五阶体系模型”,涵盖概念论证、系统设计、总装建造、试验试航及运维保障这5个典型的阶段。通过引入大数据、物联网、云计算、人工智能和基于模型的系统工程等先进技术,形成由物理层、接口层、数据层、模型层、调度层、功能层及应用层组成的舰船蒸汽动力系统总体数字孪生“7层架构模型”。[结果]舰船蒸汽动力系统虚拟设计分析及试验平台的验证结果表明,数字孪生体系框架可以有效支撑系统方案设计、操作运行分析及试验方案评估,从而实现舰船全生命周期中物理空间与虚拟空间的交互协同。[结论]研究成果可为舰船蒸汽动力系统的总体数字化设计提供参考。     

船舶辅机智能化技术应用现状及发展趋势

分析船舶辅机智能化需求,梳理大数据、智能算法和健康管理等主要智能化技术在船舶辅机中的应用现状,对这3类智能化技术的应用特点进行归纳总结,提出了船舶辅机未来主要在区域与功能集成、无人化机舱和船岸一体化的发展方向.     

喷水推进轴流泵汽蚀性能RANS模拟与不确定度分析

对模型尺度的喷水推进轴流泵汽蚀性能进行了准定常RANS模拟,并根据第28届国际拖曳水池会议推荐的规程进行了数值不确定度分析.采用Realizable k-ε2层模型,并采用细化的边界层网格直接解析黏性底层流动.控制方程采用2阶格式离散和SIMPLE算法求解;计算域采用分块六面体结构化单元离散,并采用3套具有相同细化比的网格进行流动计算与数值不确定度分析,结果表明:模拟结果的数值不确定度不超过2％,汽蚀余量预报具有较高的精度.     

香港地铁运营成本分析及其启示

地铁运营成本是论证项目必要性及可行性的关键,是评价企业运营效率的核心指标,是影响地铁票价水平的重要因素。由于地铁运营成本复杂性等多种因素,各地政府及运营企业难以有效掌控地铁运营成本。以香港地铁为例,采用定量分析与定性分析相结合的方法,以定量的手段分析地铁运营成本的具体构成,研究各成本组成项的特征及其变化规律,进而从定性的角度对地铁建设、运营以及管理提出了相应建议。     

基于信息流的城市轨道交通应急管理研究

为适应城市轨道交通网络化运营需求,针对当前轨道交通应急管理的不足,首先分析城市轨道交通突发事件的基本特性。在此基础上,从信息流的角度介绍构建以应急组织机构为主体,并由应急预案管理、应急资源管理、事件标准处置方法管理、历史事件案例管理和突发事件管理组成的应急管理体系框架。最后,以信息流为导向构建事前信息采集与筛选、事中信息分析与处理、事后信息总结与反馈的动态闭环式轨道交通应急管理流程,并分析应急管理各阶段的工作重点,为轨道交通应急管理提供新的思路和方法。     

软弱夹层对隧道光面爆破效果影响机理研究

以一实际隧道为工程依托,采用ANSYS/LS-DYNA数值模拟方法,针对含软弱夹层围岩隧道光面爆破成型效果问题开展研究。根据软弱夹层与隧道光爆层的相对位置关系,对软弱夹层的空间分布形态特征进行归类和概化处理,提出一种适用于分析软弱夹层影响下光爆层爆破成型效果的概化模型;开展软弱夹层对隧道爆破成型效果影响的多工况数值计算,分别从爆炸应力波的传播及爆生气体的楔入2个方面探讨软弱夹层对隧道爆破成型效果的影响机理,推演得到不同软弱夹层赋存状态下隧道爆破成型轮廓分布图式;结合工程实际施工情况,提出软弱夹层条件下隧道超欠挖爆破控制措施并进行爆破试验验证。结果表明,推演的软弱夹层条件下爆破成型与实际吻合较好;爆破参数调整后,隧道爆破成型效果理想。     

地铁列车激励下岩石场地振动传递特性测试分析

为分析地铁列车运行引起岩石场地振动传递特性,选取青岛某地铁线路区间,对正常运营的地铁引起隧道及地面垂向振动进行同步测试分析。结果表明:1)隧道与地面振动主要集中在50~200 Hz,隧道200 Hz处的振动最为显著,地面60~80 Hz的振动最为显著。地面距离隧道中心线90 m范围内,振动呈波动衰减,在距离隧道中心线30 m与75 m处,存在2个振动放大区,相对于其前一测点,均在8~25 Hz与60~80 Hz频段有所放大;2)隧道壁至地面振动传递损失曲线均近似呈V型分布,高频段振动传递损失较低频段大,传递损失基本在20~25 Hz附近最小,大部分测点在此频段传递损失出现负值,说明此频段附近振动加速度从隧道壁传递至地面有放大现象;3)地铁列车运行引起青岛岩石场地振动传递特性与其他场地类别相比有相似性也有差异性,测试结果可为青岛地铁后期线路规划对地面环境振动影响提供参考。     

基于存储论的城市轨道交通车站回收类票卡库存管理

为提高票卡管理效率,利用车站回收类票卡历史数据,构建时间序列预测模型,对票卡使用量和流动量进行预测。引入存储论的思想与策略,制定科学合理的票卡库存管理方案,以优化车站回收类票卡库存管理,减少运营成本,提高效率及服务质量。     

上海轨道交通旁通道自然解冻融沉注浆加固技术与效果分析

上海市某隧道旁通道是第一个参照《旁通道冻结法融沉注浆加固建设指导意见》完成自然解冻融沉注浆的旁通道。事实证明,其所有测点的沉降量均在控制范围内,《旁通道冻结法融沉注浆加固建设指导意见》是科学的。介绍了该旁通道的注浆加固施工工艺及加固效果。根据加固效果分析提出进行有效融沉注浆的建议:在开始融沉注浆的第一个月内应增加注浆频率和注浆量,可有效控制最终的沉降量;对距离旁通道轴线较近的隧道区域应进行强化注浆,可有效减小隧道的最终沉降量。     

城市轨道交通出行者信息服务水平评价

为了提高城市轨道交通的服务水平,减少出行者在出行过程中的时空消耗,对城市轨道交通出行者信息服务评价进行了相关分析。从出行者角度出发,将城市轨道交通信息服务分为出行前信息服务、路途信息服务、车站内信息服务和列车内信息服务。根据上述分类方法来获取评价指标,同时借助轨道交通出行者满意度调查和AHP(层次分析法)分别得到各指标的满意度值和权重值。基于满意度值和权重值将信息服务指标分为四种不同类型,优化改善次序,以此提高出行者信息服务水平来吸引更多客流,营造一个优良的轨道交通出行环境。