Coloured Petri net-based traffic collision avoidance system encounter model for the analysis of potential induced collisions

The Traffic Alert and Collision Avoidance System (TCAS) is a world-wide accepted last-resort means of reducing the probability and frequency of mid-air collisions between aircraft. Unfortunately, it is widely known that in congested airspace, the use of the TCAS may actually lead to induced collisions. Therefore, further research regarding TCAS logic is required. In this paper, an encounter model is formalised to identify all of the potential collision scenarios that can be induced by a resolution advisory that was generated previously by the TCAS without considering the downstream consequences in the surrounding traffic. The existing encounter models focus on checking and validating the potential collisions between trajectories of a specific scenario. In contrast, the innovative approach described in this paper concentrates on quantitative analysis of the different induced collision scenarios that could be reached for a given initial trajectory and a rough specification of the surrounding traffic. This approach provides valuable information at the operational level. Furthermore, the proposed encounter model can be used as a test-bed to evaluate future TCAS logic changes to mitigate potential induced collisions in hot spot volumes. In addition, the encounter model is described by means of the coloured Petri net (CPN) formalism. The resulting state space provides a deep understanding of the cause-and-effect relationship that each TCAS action proposed to avoid an actual collision with a potential new collision in the surrounding traffic. Quantitative simulation results are conducted to validate the proposed encounter model, and the resulting collision scenarios are summarised as valuable information for future Air Traffic Management (ATM) systems.     

CACC车头时距与混合交通流稳定性的解析关系

研究协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control，CACC)车头时距对不同CACC比例下混合交通流稳定性的影响关系，进而为CACC车头时距设计提供参考. 应用优化速度模型(Optimal Velocity Model，OVM)作为手动车辆的跟驰模型，PATH真车实验标定的模型作为CACC车辆的跟驰模型. 基于传递函数理论，推导混合交通流稳定性判别条件，计算关于CACC比例与平衡态速度的混合交通流稳定域. 分析混合交通流在任意速度下稳定所需满足的临界CACC比例与CACC车头时距的解析关系，提出随CACC比例增加的可变 CACC车头时距设计策略，并通过数值仿真实验验证所提可变CACC车头时距策略的正确性. 研究结果表明：在所提可变CACC车头时距策略下，CACC车头时距随CACC比例增加而逐渐降低，避免取值较大影响混合交通流通行能力的提升；当CACC比例大于35%时，混合交通流在任意速度下稳定.研究结果可为大规模CACC真车实验的实施提供理论设计参考.     

基于CFD的中低速Wigley船模黏性阻力

船舶阻力性能对船型参数的确定、船体结构的设计有重要影响。本文以Wigley船模为研究对象，采用CFD方法建立了行船阻力分析系统，以实际海况数据为依据，确定较准确的参数和边界条件，分析了不同航速（傅汝德数）下的低速行船阻力，并与理论公式对比分析。仿真测试结果表明：在实际海况数据下，CFD数值模拟阻力与理论ITTC公式计算的阻力误差在2%以内且发展趋势一致。本文的研究为采用CFD研究行船阻力奠定基础。     

一种基于动态分析的突变和异常波动预警方法

针对模拟量的突变和异常波动预警,给出一种基于动态分析的、可以应用于各种模拟量的统一预警方法,该方法已被应用于CSM-TH型集中监测程序和智能分析系统中,在多条线700余站现场运行的7年中,收到良好效果,得到用户认可。     

基于语义挖掘的快递运输货品风险评价研究

为提高快递运输的风险监测管控能力，降低因快递货品风险导致城市安全事件发生的可 能性，本文基于语义挖掘方法将快递运输货品描述转化为风险的量化表征，为快递运输风险评价 提供可量化的客观指标依据。基于网络大数据资源提供的法院判决书数据，将物品词条与判决 结果相关联，通过隐狄利克雷分布模型挖掘物品风险主题，结合模糊均值聚类方法，实现对快递 货品语义风险的量化表征与柔性划分。与传统方法中依赖检视人员查验既定违禁品清单后的主 观判断方法不同，本文充分挖掘网络文本数据中的可迁移知识，并应用于种类繁多的快递运输货 品，有效避免人工评价造成的漏检、错检情况。研究结果表明，本文方法具有较高的准确率与较 低的误报率，获得的风险评价值不再是0或1的是非判断，有利于开展多样化、针对性的风险预警 及应对措施。     

成昆铁路矮塔斜拉桥索梁锚固区模型试验研究北大核心

为研究铁路矮塔斜拉桥索梁锚固区的受力形式,以成昆铁路金沙江大桥为工程背景,针对该桥采用的新型梁顶混凝土锚固构造,通过缩尺模型试验研究其在不同荷载下的应力分布和开裂特征。结果表明:在斜拉桥成桥恒载索力作用以及最不利荷载组合索力作用下,C7锚固块更容易发生破坏,将其作为试验构件开展缩尺模型试验,发现锚固块在不同张拉荷载作用下张拉至设计索力的过程中,应变增幅基本上线性增加,卸载后同样呈线性减小,说明混凝土受力处在线弹性阶段,且应力在规范要求范围内。在试验荷载加载至140%设计索力时,锚固块前端倒角位置开始出现细小裂纹且随荷载的增加不断开展。当荷载卸载至0时,之前出现的裂缝随荷载的减小逐渐闭合,宽度肉眼不可见,表明该构造能够满足正常使用要求且具备足够的安全储备。     

深海超高压环境模拟容器裂纹评定

深海超高压环境模拟容器用于模拟水下压力环境,其容器壁上承受反复载荷,容易产生疲劳裂纹.疲劳裂纹扩展是影响其断裂的主要因素.本文旨在分析半椭圆裂纹在老化的深海超高压环境模拟容器中的扩展行为,评估容器的安全性,因此对材料20MnMoNb钢的裂纹扩展特性进行了试验研究,首先考虑三角形和梯形加载情况,通过比较两组实验结果,考察了其材料对保载时间的敏感性.采用基于统一的裂纹扩展率模型的三维有限元方法进行了疲劳裂纹扩展计算,并通过CT试样的一组数值和实验结果进行了验证,最后建立了不同初始尺寸、展弦比和倾角的裂纹有限元模型,并根据裂纹在容器内壁的容许深度准则,计算了容器的剩余寿命.其分析结果可为深海超高压环境模拟容器可靠性评估提供参考.     

SS4B电力机车转向架可视化标准作业系统研究

SS_4B型电力机车转向架结构复杂,检修工序繁琐,对作业人员的检修技能培训要求高,针对目前培训方式存在的问题,提出建立转向架可视化标准作业系统,综合利用多媒体技术、数字化建模技术以及虚拟现实技术,构建集三维动画和人机交互功能于一体,信息集中化、培训作业标准化、培训时空自由化、周期短且考核针对性强的可视化培训系统,实现对SS_4B型电力机车转向架系统的内部结构、检修流程及其动态拆装过程的逼真模拟,提升实操培训效率和沉浸式体验,提高检修人员技能水平。     

两船并靠状态下的运动响应数值模拟研究

针对两船并靠工况复杂,各种运动相互间存在耦合的情况,基于三维势流理论和波浪的辐射/衍射理论,应用多体水动力学软件,建立了船体、护舷和缆绳的模型,开展了两船在风、浪、流作用下的运动响应数值模拟。模拟结果可作为并靠方案设计和优化的参考依据,也可为两船并靠状态下的护舷力学性能计算提供支撑。     

Does crowding affect the path choice of metro passengers?

This paper investigates crowding effect on the path choice of metro passengers. We show people reroute not only to avoid the delay from crowding but also to evade crowding itself. More specifically, a logit model fits best when it uses the transit delay from crowding as well as the passenger load of a connection in addition to the conventional explanatory variables. Also, we demonstrate that crowding decreases the overall welfare of metro passengers. The model is tested on the real path choice data acquired by the recent algorithm by Hong et al. (2015) known to detect the real path choice from Smart Card data in more than 90% of the cases.