城市轨道交通灾害链演化概率研究

由于城市轨道交通空间结构的复杂性,灾害的形成与发生具有链式规律,灾害链的发生通常比单一灾害造成更大的损失和影响。因此,提出灾害链演化概率计算模型,分析不同灾害形成灾害链的演化概率,为提高轨道交通的安全运营提供参考。首先,根据灾害链的形成机理,利用Jaccard指数计算灾害事件间的致灾率,分析灾害间的关联度,并根据贝叶斯的链式法则计算每条灾害链传递的概率以及由单一灾害构成灾害链网络的演化概率,构建灾害链演化概率模型。然后,基于收集的城市轨道交通在运营过程中的各类灾害事件历史案例,对案例中的灾害事件进行提取分析,进一步构建灾害链网络模型。最后,以各个灾害为输入节点,分别构建单一灾害链网络模型,以城市轨道交通设备故障灾害链为例,结合提出的概率演化模型计算其演化概率,再对各类灾害链演化概率结果进行分析。研究结果表明,设备故障入度为45,出度为294,平均与各个节点有30.82次传递关系,在灾害链网络传递过程中具有较高的重要性;设备故障灾害链的演化概率为0.405,造成运营受阻和人员伤亡的概率最大,在轨道交通运营过程中应重点防治此类灾害的演化传递。     

基于离散-连续耦合的双层地基承载力研究

路基工程中常采用人工换填方式形成上硬下软的层状地基以增加地基承载力,但目前对于双层地基的极限承载力和破坏机制的宏微观研究尚不够深入。通过室内单元试验、室内模型试验对地基土体的单元力学特性及分层情况下地基的极限承载力进行研究,并采用离散-连续耦合数值模拟方法分别对4种不同上覆土层厚度的双层地基平板载荷试验进行模拟,研究上覆土层厚度对双层地基承载特性的影响及其对应的宏微观特性之间的关联。结果表明：上覆土层厚度对地基宏观力学特性及微观传力机制均有较大的影响;双层地基承载力及变形模量随着上覆土层厚度增加而增大;加载过程中,强力链主要分布在一个对称梯形区域内,且随着上覆土层厚度的增加,梯形区域的斜率增大,应力扩散角减小,受扰动区域变小;加载板正下方可观察到明显的应力集中,随着深度增加,应力集中的强度减小,随着上覆土层厚度的增加,应力集中区域减小。     

土体中应力分布基本规律的探讨

基于土体的颗粒结构和只有颗粒接触传递应力的特性,对不同姿态颗粒接触中应力传递的机理分析,揭示了土体在相对静态下存在主动力的应力扩散效应和强被动力的应力集中效应,及其形成的土体中应力分布基本规律。主动力的应力场是以其所在土层的应力扩散角θ向外扩散的园锥形应力范围,在应力场内应力扩散分布,主应力方向不变,且伴有与之垂直的法向应力,应力分布均衡了应力场内颗粒和支承面的位移趋势。强被动力的支承面上存在以θ角向外扩散倒锥台形的应力平衡范围,在此范围内反向应力集中作用到强支承面,强支承面主导了其所在应力场的应力分布。土拱效应是应力集中效应的衍生效应,是相邻的同向强支承反力的应力平衡范围发生重迭时产生的现象。     

砂砾地层盾构隧道受力光弹试验

为满足城市地下管廊、城际快速地下交通网的建设需求,中国隧道工程的应用率与日俱增。砂砾地层因黏聚力较低,与其他地质条件地层相比工程特性明显。在分析类似地质情况下的盾构隧道受力时,连续性介质假设已不能满足实际需求,应从非连续介质角度分析隧道及其周围岩石介质的受力分布。通过光弹试验观测砂砾地层中隧道-围岩系统内的力链强弱及其分布形式,并应用数字图像处理方法提取力链信息。在光弹颗粒中设置圆形管道以模拟盾构隧道,并通过改变内置管道的直径大小,改变上部及侧部载荷大小,以及在管道底部进行光弹颗粒释放,来分析砂砾地层中隧道直径、埋深变化及隧道底部的地层破坏、流动对隧道-围岩系统中力链分布的影响。利用颗粒元软件PFC对试验过程进行数值模拟,对比分析模拟结果与试验结果以验证试验的可靠性。结果表明:力链是砂砾地层与隧道之间载荷传递的主要方式,围岩与隧道间的接触力分布具有非对称性;隧道的椭圆化程度及其周围砂砾岩层中的力链密度,均随着隧道直径和埋深的增加而增大;当砂砾地层破坏、流动时,隧道-围岩系统内的力链也被破坏并重新分布,地层内维持系统稳定的\"环状\"强力链退化成为\"拱形\"强力链,系统自稳性产生破坏,此时应采取措施强化系统的稳定性。     

趸船内八锚锚链受力分析

针对码头结构设计规范中关于内八锚及地牛受力计算的规定不明确的问题,参考水下锚链计算推导过程,根据静力平衡分析,列出悬链平衡方程,求解得出内八锚锚链悬链线标准方程,并通过曲线积分得到悬链线长度的计算公式。考虑到内八锚锚链在岸坡上拖锚的特殊情况,引入岸坡出坡点处斜率k,采用静力分析方法,得出锚链最大拉力、地牛拉力的计算公式。结果表明,锚链悬空段最大拉力出现在岸坡出坡点处,锚链最大拉力出现在地牛处。研究成果可为类似工程提供参考。     

云物大智、区块链、CPS间的关系及在铁路领域研究综述

云计算、物联网、大数据、人工智能(AI)、区块链、信息物理系统(CPS)为前沿新兴技术领域,它们并非彼此孤立,而是相互关联、相辅相成、相互促进的。介绍它们的内涵、关系及在铁路领域的应用探索。物联网是数据源,大数据是基础资源,云计算是基础设施,人工智能是核心算法,区块链为铁路领域业务基础架构和运行机制的变革创造条件,信息物理系统是贯穿信息空间与物理空间之间基于数据自动流动的状态感知、实时分析、科学决策、精准执行的一套综合技术体系。这些新技术的综合应用、交叉支撑、循环进化的良性迭代,将积极促进铁路智能化的发展。     

牵引电流对桥梁区段信号电缆的电磁串扰研究

随着高速铁路的快速发展,铁路现场信号电缆受干扰的问题愈发突出,特别是在贯通地线和信号电缆同槽铺设的桥梁区段,对铁路运输的安全造成不良影响。在考虑桥梁区段特点的基础上,针对信号电缆双端接地的情况建立加入信号电缆外皮的牵引供电系统链式网络模型,利用潮流算法进行仿真计算,通过实测数据验证模型的有效性。分析信号电缆串扰的主要来源,在所建立模型的基础上计算信号电缆受串扰产生的感应电动势,考虑贯通地线和信号电缆间距对其影响,并给出故障条件下信号电缆的适宜长度,为减少铁路信号电缆的串扰影响和其铺设方法的研究提供参考依据。     

换枕车扒砟过程中扒齿下插阻力特性研究

基于莫尔—库伦准则,研究换枕车扒齿在匀速垂直下插过程中道床的极限平衡状态以及扒齿下插阻力的变化规律。采用离散元法建立扒齿与道砟间的作用模型,从力链尺度上分析道床的失稳破坏与扒齿阻力的变化机理。研究结果表明：道床在极限状态下所发生的剪切滑移是引起扒齿底部道砟颗粒间力链迅速弯曲断裂的主要因素,力链的断裂进一步扩大道床的失稳破坏范围;扒齿下插阻力随扒齿底部力链的生成与断裂而出现波动且整体随下插深度的增加而变大。     

港口干散货物流供应链信息协同运作模式分析

在国内外供应链管理研究及河北港口群煤炭业务现状调研分析的基础上,剖析现阶段港口煤炭供应链运营管理的问题。聚焦河北港口群煤炭供应链模式构建过程,梳理港口煤炭供应链管理流程,构建河北港口群供应链管理模式、物流协同模式、物流体系及物流供应链协同信息化支撑模式,解决制约港口煤炭供应链的信息共享不及时、信息流通不畅等问题。对港口煤炭供应链协同运作信息化体系进行总体框架设计,并选择典型平台建设探讨供应链协同运作信息化体系支撑实现模式,形成高效、科学、先进的河北港口群煤炭供应链管理模式。     

成本共担视角下的绿色供应链契约协调

基于“绿色消费”理念促生的绿色供应链战略已逐渐成为企业提高市场竞争力的必然选择,考虑到消费者对产品绿色度的偏好,以两级绿色供应链为研究对象,通过Stackelberg博弈求得绿色供应链成员在联合决策、分散决策下的最优决策,并以此为标准分析成本共担视角下的供应链均衡决策,设计成本共担-收益共享协调契约,通过数值分析进行契约的有效性验证。研究结果表明：单纯的成本共担契约能提高产品绿色度和供应链成员利润,但无法达到联合决策的水平;在成本共担的基础上引入收益共享因子,解决成本共担无法实现绿色供应链完美协调的问题,使产品绿色度和供应链收益均达到联合决策水平。