信号交叉口行车风险场建立及车辆通行行为优化

随着汽车逐步向智能化、网联化发展,智能网联车辆逐步进入实际应用阶段。进行智能网联车辆的通行行为优化,对提升驾驶安全性和行车效率,避免事故发生和交通拥堵至关重要。车辆在通过交叉口时将受到很多环境及运动因素的影响,而现有的通行优化模型难以准确表达各类因素共同作用下的行驶环境。为此,基于风险场理论建立由环境场和运动场组成的信号交叉口行车风险场,表征信号交叉口中每点的实时行车风险程度,从而引导车辆驶向风险值低点,并提供下一步长的位移及速度指引,实现车辆的动态轨迹优化及速度控制。典型场景下的仿真结果表明：在优化模型的控制下单车的信号交叉口通行效率明显提升,其中直行方向车辆单车平均通行效率提升最高,平均提升6.35%,通过对交叉口面积内所有车辆进行通行行为优化,交叉口通行效率提升了9.3%,这表明所建模型可以准确表达交叉口行车环境并优化车辆通行行为。研究结论可应用于自动驾驶车辆的交叉口通行控制,并为网联环境下的行车环境表达和安全驾驶控制提供模型基础。     

碳纤维智能层及其场域诊断

针对重大混凝土结构损伤信息捕捉的完备性,研制碳纤维智能层并提出场域诊断方法。基于碳纤维智能层的功能特性与可覆盖性,将被测结构的力场转换为易于检测的电场,在贴有碳纤维智能层的被测结构中建立一个应变或损伤的敏感场;通过研究碳纤维智能层力、电、热等多场耦合机理,提出服役结构的静态损伤场域诊断方法。最后,展望了水泥基碳纤维智能材料的工程应用及其发展前景。     

阵列天线绕射场求解的数学模型设计

为了提高阵列天线的探测能力,需要进行阵列天线绕射场求解,提出基于磁性辐射天线电磁探测的阵列天线绕射场求解数学模型,构建阵列天线绕射场的电磁探测器工作区域分布模型,采用谐变磁偶极子近场分布检测的方法进行谐变磁偶极子分布式检测。结合外场与场源的媒质损耗和辐射场差异性,进行阵列天线绕射场的磁偶极特征分析,提取阵列天线绕射场的辐射磁矩和系统的工作频率等特征量,实现阵列天线绕射场求解的数学模型式设计。测试结果表明,采用该方法进行阵列天线绕射场求解的准确性较高,探测精度得到提升,保证了舰船通信质量。     

爆破参数对沟谷型铁路隧道弃碴场稳定性影响研究

为探究爆破参数对沟谷型铁路隧道弃碴场稳定性的影响,以西南某铁路隧道弃碴场为例,结合已有施工资料通过现场调查、室内试验、数值模拟的方法,查明了该弃碴场工程地质条件及堆积区域地形地貌,推测出该弃碴场内部结构,得到了相关物理力学参数。基于弃碴场数值模型对其进行了应力应变分析,并对比分析了爆破参数改变后弃碴场的稳定性。结果表明:人为有意改变爆破参数可以增加该类型弃碴场的稳定性。     

高黎贡山隧道1号竖井设计及分析

为了满足高黎贡山隧道竖井施工任务要求,综合隧道所处环境及竖井能力需求,按照竖井井口、井筒、井下3方面统筹考虑的总体设计思路,提出高黎贡山隧道1号竖井设计关键问题的解决方案： 1）根据井口地形、地貌条件及提升设备、井口车场布置要求,合理布置井口场坪; 2）根据竖井功能定位,竖井宜采用主副井模式; 3）根据井下施工的出渣量、材料数量、人员进出量等综合考虑竖井断面尺寸; 4）当地质条件、水文地质条件允许时,竖井宜采用短段掘砌混合作业法施工,设置模筑混凝土井壁; 5）竖井提升设备宜按井下施工期间的要求考虑,建井期间各设备之间能力应匹配; 6）竖井施工能力应满足井下施工期间出渣、进料要求,并留有富余; 7）井底车场应结合运输方式及进料、出渣等功能要求确定; 8）竖井安全保障应首要解决地下水问题。目前高黎贡山隧道1号竖井主井已完成建井,结果表明铁路隧道竖井按照以上设计方法及思路是可行的。     

无接触网供电车辆电磁-热场耦合计算

无接触网供电技术在城市轨道交通中的应用受到越来越广泛的关注,大功率无接触电能传输的实际应用还有许多问题需要论证,其中电磁感应导致的涡流发热问题引起人们的普遍重视. 依据电磁感应原理和传热学,建立无接触网供电车辆感应加热模型,采用有限元法计算无接触网供电车辆热场分布,对不同载荷工况下的车辆的发热情况进行数值仿真,并对采用散热器和风冷两种散热方式的接收线圈的散热性能进行对比研究. 研究结果表明:接收线圈和转向架温度升高明显;随着发射线圈电流增加以及气隙距离的减小,车辆各个部位的温度都有上升趋势;装有散热器的接收线圈最高温度比不含散热器时降低了126.0 ℃,通过改变散热器的传热系数能进一步提高散热器的散热性能;采用风冷散热方式接收线圈温度降低了131.2 ℃,与散热器相比,风冷的散热性能略好,且随着风速增加风冷效果更加突出.      

基于改进人工势场法的机器人实时路径规划

针对传统人工势场法在机器人实时路径规划中存在目标不可达和局部极值点等问题,提出了一种改进的人工势场法.首先,在斥力函数中引入距离影响因子,解决目标点旁存在障碍物时的目标不可达问题;其次,引入动态法向力,消除由单个障碍物形成的局部极值点振荡或停滞;然后采用一种新的虚拟目标点设置方法,解决复杂槽形障碍形成的局部极值点问题;最后根据机器人受到的斥力,设置自适应调节步长.仿真实验结果表明:改进的人工势场法可以有效解决传统算法在目标不可达以及不同复杂度的局部极值点规划停滞,自适应步长调节可降低规划所需步数19%～30%.     

船台测量场中多级转站的不确定度

对在船台测量场内利用全站仪进行多级转站测量时误差的传递过程进行研究,分析误差的来源及其累积方法,建立转站过程中误差传递的数学模型,并据此推导出多级转站测量的系统误差传递公式及其不确定度估计公式。采用蒙特卡洛方法开展考虑全站仪测量误差的多级转站过程仿真试验,并将仿真结果与计算结果相对比。结果表明,提出的误差估计方法能较好地反映多级转站时误差的传递过程和不确定度的分布规律。