An improved cellular automaton with axis information for microscopic traffic simulation

Cellular Automaton (CA), an efficient dynamic modeling method that is widely used in traffic engineering, is newly introduced for traffic load modeling. This modeling method significantly addresses the modest traffic loads for long-span bridges. It does, however, require improvement to calculate precise load effects. This paper proposed an improved cellular automaton with axis information, defined as the Multi-axle Single-cell Cellular Automaton (MSCA), for the precise micro-simulation of random traffic loads on bridges. Four main ingredients of lattice, cells’ states, neighborhoods and transition rules are redefined in MSCA to generate microscopic vehicle sequences with detailed vehicle axle positions, user-defined cell sizes and time steps. The simulation methodology of MSCA is then proposed. Finally, MSCA is carefully calibrated and validated using site-specific WIM data. The results indicate: (1) the relative errors (REs) for the traffic parameters, such as volumes, speeds, weights, and headways, from MSCA are basically no more than ±10% of those of WIM data; (2) the load effects of three typical influence lines (ILs) with varied lengths of 50, 200 and 1000 m are also confidently comparable, both of which validate the rationality and precision of MSCA. Furthermore, the accurate vehicle parameters and gaps generated from MSCA can be applied not only for precise traffic loading on infrastructures but also for the accurate estimation of vehicle dynamics and safety. Hence, wide application of MSCA can potentially be expected.     

基于模糊层次的铁路混装货物装运安全评价研究

随着客户运输需求的多样化升级,采用铁路混装货物装运模式在提升铁路运输效率、吸引多样货源等方面相较于单一品名装运显示出一定的优越性,同时混装货物装运面临的安全压力相较于单一品名装运出现骤增。为保障铁路混装货物装运安全,在阐述混装货物装运特点及安全控制要点的基础上,从"人防""物防""技防"3方面构建混装货物装运安全评价指标体系,采用层次分析法确定各指标权重,并利用模糊综合评价法对铁路混装货物装运安全进行评价,通过实例验证该评价方法的实用性及有效性,为铁路混装货物装运安全评价提供依据。     

铁路桥梁浅基冲刷防护方案探讨

桥梁基础长期处于水环境中,在水流冲刷作用下,河床下切导致基础埋置深度减小,容易使基础产生病害进而影响结构强度和稳定性,同时降低地基基础承载力。通过分析河床冲刷对基础承载力的影响,结合铁路桥梁基础加固防护工程实践,探讨基础加固防护方案的合理性与可行性,对有效预防和整治因基础冲刷而产生的桥梁病害具有重要意义。     

马鞍山长江公路大桥钢塔线形控制技术

马鞍山长江公路大桥左汊主桥为（360＋2×1080＋360） m的三塔两跨悬索桥，中塔采用钢－混叠合、塔梁固结门式结构，下塔柱为预应力钢筋混凝土结构，上塔柱为钢结构，钢塔共分21个节段，首节采用浮吊安装，标准节段长6 m ，最大起吊重达235 t ，采用塔吊进行安装。为确保钢塔线形满足要求，对影响钢塔安装精度因素进行分析，形成以控制钢塔制造质量为核心、钢塔首节段安装精度为基础的线形控制流程，对钢塔节段进行工厂制造控制和现场安装控制。工厂制造控制包括零部件加工、块体制作、节段组拼、端面机加工、预拼装；现场安装控制包括首节段安装、标准节段安装、横梁与钢塔的连接。实践表明，该桥采用以控制钢塔制造精度为核心的钢塔线形控制技术进行钢塔架设施工，施工过程中钢塔制造精度和安装精度满足要求，实现了钢塔线形控制的目的。     

桥面铺装复合梁的有限元分析

采用三维有限元法,分析了复合梁试件模型和实体桥面铺装模型中沥青混凝土铺装层表面的受力特性及其变化趋势。计算结果表明,复合梁模型和实体桥面铺装模型中的沥青铺装层表面的受力状态相同,变化趋势一致,采用试验可控性较好的复合梁试验能够模拟不同结构组合的桥面铺装层受力特性,为大跨径桥梁桥面铺装层结构设计、材料选择提供依据。     

三轴船舶电动摇摆模拟试验台研究

针对船舶摇摆模拟试验台系统在科学研究和船载仪器可靠性试验中的应用,设计了一种多功能三轴船舶电动摇摆试验台随动控制系统。首先对摇摆试验台进行控制建模,确定电流、速度、位置三闭环控制方案,然后采用常规PID算法设计三环控制器参数,对位置环用模糊自适应PID控制器进行优化设计。提出以变周期、变幅度和组合曲线给定的摇摆方法模拟风、浪、流干扰,对系统进行仿真研究。仿真试验结果表明,设计的系统具有响应迅速、模拟准确、可靠等特点,能够较好的模拟实际海况中船舶摇摆运动,为搭建实际试验平台奠定了基础。     

三峡水库回水变动区廖家凼码头水域条件分析

廖家凼码头2个泊位,位于长江三峡水库回水变动区河段,且受码头上游附近苦竹背石梁突嘴的影响,码头水域条件复杂。通过分析码头工程河段的河床演变、码头前水域条件及码头工程对通航条件的影响,提出分时段限制码头泊位停靠船舶的安全措施。主要结论为:码头工程河段河势航槽稳定;枯水期每年11月至次年4月底,三峡水库维持较高水位运行,码头水域条件良好,码头泊位最多可停靠2排船舶;每年5—10月,码头工程河段处于天然河道,码头水域条件较差,码头泊位最多可停靠1排船舶;发生洪水时,码头上游附近苦竹背石梁突嘴以下约100 m范围内水势流态复杂,影响码头上游泊位船舶的停靠和出港航道安全,因此,汛期6—9月,码头上游泊位禁止停靠船舶。     

嘉绍大桥4.1 m超大直径钢护筒施工关键技术

以杭州湾水域嘉绍大桥桩基准4.1 m超大直径钢护筒施工为例,介绍超大直径钢护筒的制作、运输、沉放施工工艺以及振动锤选型、导向框设计、钢护筒加强设计等,探讨强涌潮水域复杂水文条件下桥梁桩基超大直径钢护筒施工技术及控制要点,可供类似工程参考借鉴。     

考虑泥沙淤积的三峡水库9月分旬控制水位研究

采用9月分旬蓄水的方式,可以较好地应对三峡水库汛后提前蓄水时特大洪水的可能威胁。但随着水库运用时间的增加,泥沙淤积将造成大量库容损失,9月分旬控制水位确定时必须要考虑泥沙淤积的影响。本文通过水库泥沙淤积计算,考虑了泥沙淤积造成的库容损失,对三峡水库9月分旬控制水位进行了深入研究。结果表明,与不考虑泥沙淤积情况下的控制水位相比,考虑泥沙淤积的9月分旬控制水位进一步降低了可能的防洪风险,同时,虽然水库发电效益也略有减小,但影响不大。     

一种船体三维湿表面网格自动生成方法

运用累加弦长的三次参数样条函数理论,提出了一种实现船体三维湿表面网格自动生成的方法。计算实践表明,该网格生成方法准确,高效、灵活,完全可以满足船舶三维水动力计算的需要,为船舶运动与波浪载荷三维计算方法在实船预报中的应用提供了前提基础。