Finite element calculations of rail vibration countermeasures

Elastic waves may constitute a nuisance for people living close to high-speed lines. In order to decrease the spread of vibrations, it is common to reinforce the ground with lime cement columns. This article presents the results of simulations of three different ways to install the columns. The calculations have been done with an integrated rigid body—finite element model. Equations from various physical domains are merged into one big system. The results indicate that the straight configuration works best to protect the track. When attention is focused on preventing vibrations from the soil, the leaning column method is more effective. The chosen technique would depend on the aims of the countermeasure.     

公路隧道多竖井送排式通风计算方法与实践

文章从公路隧道纵向通风计算特点分析入手,根据流体的连续性原理对单竖井送排式通风计算公式进行了扩展,提出了多竖井送排式通风计算方法,利用这种方法能够求出多竖井送排式通风中各段隧道最经济的设计风量,通过编程并实施,证明其具有很大的实用价值。     

纵向通风隧道防灾疏散设计问题探讨

文章针对交通隧道防灾设计存在的问题进行分析,提出了一些解决方案,可供今后的设计参考。     

拓宽旧水泥混凝土路面板纵向断裂成因机理分析

基于301国道阿城(刘秀屯)至亚布力段和同三公路哈尔滨至方正段的多处水泥混凝土路面板纵向断裂试验研究,分析了拓宽旧路面各结构层,如垫层对基层及基层对板体不均匀支承的分布规律和成因特征,并据此建立模型,应用有限元方法对不同车辆荷载作用下板体内最大弯拉应力进行求解。计算结果表明,水泥混凝土路面板下基层的近条带状不均匀支承是造成水泥混凝土路面板纵向断裂的重要原因。     

单轮对纵向颤振数值仿真及机理分析

在进行机车车辆动力学分析时,除了进行启动和制动研究外,通常将机车的前进速度考虑为恒速,且不考虑轮对纵向振动指标.最新的研究表明,轮对纵向振动作用因素不可忽视,强烈的轮对纵向振动会导致踏面剥离和车体垂向异常振动现象的发生.为了研究轮对纵向振动问题,在将轮对纵向运动考虑为非恒速的基础上建立了单轮对纵向振动简化模型,并推导出包含7个自由度的轮对运动方程,其中轮轨接触考虑为准弹性接触模型.通过根轨迹分析确定了轮对纵向振动的固有频率,发现轮对纵向振动是一种自激振动,在参数不变的条件下具有固定的频率.通过分析提出一种轮对纵向颤振速度的预测方法,研究了轮对纵向颤振的产生机理,指出线路不平顺、轮对横移、摇头的作用是诱发轮对纵向颤振的原因,并通过数值仿真再现了轮对纵向振动现象.     

中小跨度长联连续梁桥桥上无缝线路纵向力的研究

针对固定墩组和拉压连接器两种桥梁结构,分析计算长联连续梁桥无缝线路纵向力。根据桥梁、钢轨的相互作用关系,建立纵向力计算模型,应用该模型,分析比较了桥梁联长、桥墩刚度以及轮轨粘着系数对纵向力的影响。根据附加纵向力的大小以及长钢轨伸缩位移量,提出了长联连续梁的最大联长,在连续梁中间设置钢轨伸缩调节器时,固定墩组桥梁体系连续梁联长应小于500m～600m,拉压连接器桥梁体系连续梁联长应小于1000m～1200m。研究结果表明,桥上无缝线路长钢轨的附加纵向力与桥墩的刚度有关,刚度减小,长钢轨的附加纵向力增加,对桥上无缝线路的强度和稳定性不利,根据长钢轨附加制动力的大小,提出了不同联长的连续梁桥墩刚度的最小限值。     

共同配送对城市货运交通系统的效益研究

从城市GDP、交通基础设施、货运量、货运车辆调度、能源和环境6 个要素出发,构建城市货运交通系统动力学模型,对比实施共同配送前后对城市货运交通拥堵、运输费用及货运系统节能减排的效益变化,寻求解决路径. 以济南市为例,确定模型参数及方程,动态仿真实施共同配送的效益. 结果表明：随着载货率提高、平均运距的增长,实施共同配送的边际收益呈递减趋势,配送时间的昼夜错峰调整也有显著影响;在决策区间载货率[70%, 80%]、平均运距[70, 80] km、配送时间昼夜比例[6∶4,7∶3]下,共同配送总体效益最优;节能减排效益仍存在挖掘的潜力,通过提高新能源货运车承担的货运比重,每20%的增加将带来货运系统节能减排平均30%的降低.     

基于分子动力学的车辆换道交互行为特性及其模型

传统换道模型中,把前后临界空隙作为参数固定数值,忽视了车辆和车道间的动态交互作用等因素.从分子动力学角度,系统考虑跟驰需求安全特性,从动态的需求安全距离角度研究车辆在“跟驰—换道—跟驰”过程中的行驶状态转换.确保在换道完成时,换道车辆和目标车道后车能以需求安全距离进行跟车行驶,建立了模拟分子动力学的期望安全间距模型,并对模型进行了仿真分析.结果表明,分子动力学特性模型可以把跟驰行为和换道行为很好地结合起来.研究成果为分析车辆运行交互特性,车辆可变限速技术,自适应巡航控制技术等提供理论依据和技术支撑.     

Agent-based network transmission model using the properties of macroscopic fundamental diagram

The field of research that has recently come to the fore is the perimeter control, which aims to control traffic demand for a large urban area prior to controlling internal flow inside the area. Such control concept needs to be tested by simulations, hence, it is necessary to develop a model that can appropriately estimate the network-wide flow dynamics. In this paper, agent-based network transmission model (ANTM) is proposed for describing the aggregated flow dynamics over an urban area of multiple large-scale networks. The proposed model is the combination of the cell transmission model (CTM), macroscopic fundamental diagram (MFD), and agent concept. The CTM-based simulation is adopted for the simplicity considering the computation requirements for real-time feasibility. The MFD concept is applied for representing the network properties, and a new approach is taken particularly for estimating network outflow affected by both demand patterns and boundary capacity. The agent concept is applied for representing drivers’ travel behaviors. The model is compared with microscopic simulations and shows reasonable accuracy for large areas. In addition, various travel direction choice behaviors are applicable to this model. Various perimeter control policies are applicable as well, thus, the proposed model can be a useful tool for testing various control methods, in terms of reducing the congestion in urban areas.     

圆柱体高速入水数值模拟研究

为了获得圆柱体高速入水过程的演化规律,采用计算流体力学方法对其进行仿真模拟。应用VOF模型和重叠网格技术对圆柱体入水过程的运动情况进行计算,利用Schnerr-Sauer空化模型对入水空化现象进行模拟。仿真获得圆柱体入水过程的空泡演化过程、压力变化和速度衰减曲线。结果表明:圆柱体高速入水过程中,速度先急剧减小然后逐步平稳降低,空泡开始形成,圆柱头部边角处出现空化现象;在撞水时圆柱头部压力急剧增大,入水后压力迅速减小;入水过程与文献结果变化趋势一致,验证了模型的可靠性。