谐波叠加法在道路谱重构中的改进与应用研究

三维路面的数值模拟是车辆虚拟道路试验中的重要研究课题,而道路谱的重构与分析是其中的核心内容。谐波叠加法作为常用的道路谱重构方法,具有良好的适用性及精度。但在解决非规则分布的复杂道路问题时存在着重构精度不足以及计算效率不够等问题。为此,在原有的谐波叠加法基础上,提出基于改进谐波叠加法的道路谱重构方法。通过三次样条插值技术对谐波叠加法进行改进,以正定平方分解 （Cholesky） 次数来减少计算内存,从而提高道路谱重构精度。研究发现,相较于传统的谐波叠加重构方法,基于改进谐波叠加法的道路谱重构算法运行模拟时间大大减少,但是精度明显提升。与直接测量法、载荷谱迭代法、谐波叠加法以及滤波白噪声法等相比,基于改进谐波叠加法的道路谱重构精度在90%以上,具有显著优势。基于改进谐波叠加法的道路谱重构模拟仿真,重构的路面功率谱与标准路面谱能很好地契合,得到更加满意的仿真效果,在车辆虚拟道路试验中具有一定的实践应用价值。     

基于门架车辆抓拍的高速公路服务区车流量统计分析应用

提出了一种基于高速门架车辆抓拍流水数据分析与拟合的服务区车流量数据统计方法,并在某服务区进行试点。结果表明：通过分析和处理车辆抓拍流水数据,能够快速准确地识别和统计服务区车流量的变化情况。该方案在不增加额外建设成本的前提下能够很好地解决服务区车流量的统计问题。     

基于MATLAB与CATIA船用螺旋桨建模研究

通过分析螺旋桨的几何特征,依据MATLAB编程语言实现桨叶不同半径处三维型值点计算。同时,为提高不同半径处桨叶曲面连接光顺性,对相邻半径处曲面变化较大处增加半径条数,通过样条插值方法插值增加半径处的三维型值点数据,并将三维型值点以CATIA平台识别的特定格式文件输出,快速完成螺旋桨三维模型的绘制。结果表明：该方法减少了繁琐的计算与数据整理工作,提高了螺旋桨曲面光顺性与三维建模效率。     

基于三维激光扫描点云整体分析的铁路隧道超欠挖检测方法

传统隧道施工难以避免超欠挖现象的发生,影响隧道的工程质量以及施工效率。三维激光扫描技术因其便捷、信息量大等特点,在隧道施工过程中提供快速有效的测量结果,但目前主要通过取断面形式进行超欠挖分析,亟需一种对点云整体分析的方法。为此,针对三维激光扫描的隧道超欠挖检测,提出一种基于点云拟合曲面并结合设计面法线的分析方法。结果表明：三次B样条曲线在曲线要素的表现和控制性能上较好,适用于隧道断面的重构;检测断面上建立法线,并在拟合面上找到其所唯一对应的实际检测点,通过两点的距离作为超欠挖的基准;编制的分析软件可对隧道数据进行批量处理,便于隧道工程超欠挖检测的实时分析评。因此,双三次B样条拟合法的超欠挖的扫描和计算,其精度、效率高,可满足实际工程中隧道超欠挖的检测。     

地铁车辆车体动应力谱外推及寿命评估

针对地铁车辆车体动应力测试样本数据不足以全面评估全寿命服役周期下应力特征的问题,以某地铁车辆为例开展了车体动应力谱外推及寿命评估方法研究。首先,获取服役地铁车辆车体枕梁位置实测应力时程,结合参数估计、核密度估计方法开展动应力谱外推研究;然后,综合2种方法的局限性,提出了分段拟合函数表征的应力谱外推方法,基于拟合得到的应力分布规律外推获得了等效应力幅值谱;最后,评估得到了车体枕梁关键部位的疲劳寿命。结果表明：基于分段应力概率密度函数表征的载荷谱外推方法考虑了列车全寿命周期服役下的载荷极值影响,弥补了单一参数估计拟合误差较大以及核密度估计拟合依赖样本值的不足。     

凸凹不平道路几何参数识别和模型重构方法研究

自动驾驶汽车的凸凹不平道路和异常路面行驶,不仅要考虑道路曲率等因素,还需要对路面凸起、凹坑等特征和病害进行识别建模,提高车辆通过性、安全性和舒适性。为此,本文提出了一种基于激光雷达的凸凹不平道路几何参数识别和模型重构方法。首先,将局部加权散点平滑方法（Lowess）首次应用于激光雷达点云处理,提高了激光雷达点云数据的平滑性;其次,提出了基于斜率阈值分割的路面几何参数识别方法,通过设置斜率阈值对道路凸起与凹坑进行识别提取;再次,通过识别特征点云边界构建了带约束的分段多项式函数路面连续典型特征拟合数学模型。最后,通过建立的室内路面典型特征沙盘模型及路面实测数据,应用本文提出的方法,对凸凹不平道路的凹坑和凸起等特征进行了识别和模型重构。结果表明,分段多项式拟合方法在拟合次数5～6次时达到拟合效果极限位置,此时各个场景中92%的数据点拟合均方根误差在0～0.015 m范围内,本文提出的方法能准确完成凸凹不平道路几何参数识别,实现路面典型特征三维数学模型重构。     

模型准确性对系统管网泄漏诊断的影响分析

针对基于压力敏感性的管网泄漏诊断方法应用中由管网模型误差带来的鲁棒性问题,提出根据量化的模型准确度指标来分析诊断方法的有效性。利用FlowMaster流体仿真软件建立某实际冷却系统管网不同准确度下的水力模型。以该管网的标定模型为基准,采用改进的灰色关联度分析（IGR2）法对各模型与基准模型间各测点压力值的相似性进行评估来计算误差,得到模型准确度量化指标。采用故障诊断成功率（FDSP）计算泄漏诊断的有效性。基于不同准确度的管网模型进行泄漏诊断分析,获得不同准确度模型对泄漏诊断有效性的影响。结果表明,该泄漏诊断法的有效性随模型准确度的增大而提高,当管网模型准确度大于0.75时,故障诊断成功率均处于90%以上,说明该故障诊断方法对模型误差具有一定的鲁棒性。     

基于高次最小二乘原理的连续刚构桥挠曲线拟合分析

为充分利用连续刚构桥桥梁健康监测系统中有限数量位移传感器,提出一种基于高次最小二乘原理的数值拟合方法,用有限测点信息有效拟合全桥的挠曲线方程。以某连续刚构桥为实际算例,全桥挠曲线拟合分析结果表明:该方法拟合连续刚构桥挠曲线方法简单、思路清晰,有利于工程实践;在边跨和中跨的拟合值与实测值的最大相对误差均小于5%,用高次最小二乘原理拟合连续刚构桥挠曲线具有足够精度。     

利用office中的Excel来计算土的塑性指数

利用Excel强大的数据处理功能，根据土的液塑限试验数据计算方法，制作形成一套自动计算、分析试验数据，得出试验结论的Excel计算表格。从而减少人为操作误差，提高数据处理的速度和准确性，使试验检测结果更具有真实性和可靠性。