车辆-道路系统垂向耦合动力分析模型

车辆在道路行驶过程中,车辆的振动与道路是相互作用和相互耦合的。把车辆简化为两自由度振动体系,将道路离散为多层体系的有限元模型,将车辆、道路视为一个整体的系统,车辆和道路分别是整个系统的一个子系统,建立了车辆-道路垂向耦合动力分析模型,推导出了车辆-道路系统的动力平衡方程组,以期为高速公路车辆与路基动力相互作用的进一步深入研究提供参考。     

车辆吸能部件的碰撞试验与数值仿真

为了设计某列车耐撞性车体, 实现列车被动安全保护, 进行了台车碰撞试验和数值仿真计算, 研究了耐撞性车体吸能部件的吸能特性。在台车撞击试验过程中, 吸能部件从预期部位开始发生稳定有序的塑性变形, 吸收的冲击动能与最大变形量基本成正比关系, 说明该部件具有良好的吸能效果。并在此基础上, 应用显式动力有限元理论建立了其有限元撞击模型, 进行了数值仿真计算。相关性分析结果表明: 仿真结果与试验结果基本一致, 在整个撞击过程中, 撞击力曲线基本吻合, 最大撞击力峰值分别为2486.3、2423.1kN, 最大变形量误差和初始撞击力峰值误差都小于3%, 反弹速度误差小于4%。显然, 利用撞击试验验证了数值计算的有效性和可靠性, 利用数值计算设计和优化车辆吸能部件是可行的。     

轮轨冲击对构架疲劳的影响

以三轴机车转向架构架为例, 建立其轮轨冲击的运动微分方程, 通过龙格-库塔积分法得到了轮轨冲击的载荷时间历程, 分析了轮轨动态冲击对构架疲劳寿命的影响。利用有限单元法建立了轮对、构架、车体的整体有限元模型, 采用瞬态动力学分析得到构架危险点的应力时间历程, 结合材料的S-N曲线以及疲劳损伤累积准则, 进行了构架的疲劳寿命计算, 得到轮轨低接头冲击下构架疲劳寿命。分析结果表明: 构架的应力响应并不与轮轨处的激励同时达到最大, 且在激励结束后有一较长的响应过程; 轮轨冲击对构架的疲劳影响较大, 尤其对轴箱弹簧座处的侧梁下盖板的寿命影响最为显著, 在25.0m轨长的错牙接头作用下, 其疲劳寿命为5.15×10⁶km。     

基于乘客换乘量和停车泊位的BRT站台规模研究

快速公交系统(BRT)的研究在我国尚处起步阶段,目前已有一些城市引进了BRT,为了保证公交的快速通行,对BRT站台规模的研究日益重要。首先找出快速公交站台规模的影响因素,由此结合排队论的相关知识,从站台乘客换乘量和泊位对站台规模的影响进行了深入探讨,提出了基于乘客换乘量和基于泊位的站台规模计算模型。该模型可以计算出站台的最小面积和最小长度;再以最小宽度为验算指标,当指标冲突时,结合调整原则,最终得到合理设置的站台规模。     

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随着城市机动车保有量的逐年增加,汽车尾气排放已成为许多大城市空气的主要污染源。以一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）和碳氢化合物（HC）为评价因子,基于单车排放因子与车速之间的关系、交通流三参数的关系,建立了路段总排放量与车速、车型比例、交通量三个因素之间的数学模型。运用非线性规划理论,建立了以路段通行能力为主要约束条件,以污染物排放量最小为目标的最优化模型,以及求解算法。通过实例证明,通过调控路段上车型构成来调控实际交通量的大小,间接地调控行驶车速,进行排放量控制的方法是可行的。     

Energy-aware load-balaning fault-tolerant routing scheme for ad hoc sensor networks

Most routing protocols for sensor networks try to extend network lifetime by minimizing the energy consumption, but have not taken the network reliability into account. An energy-aware, load-balancing and fault-tolerant routing scheme, termed as ELFR was propsed to adapt to the harsh environment. First a network robustness model was presented. Based on this model, the route discovery phase was designed to make the sensors to construct into a hop-leveled network which is mesh structure. A cross-layer design was adopted to measure the transmission delay so as to detect the failed nodes. The routing scheme works with acknowledge （ACK） feedback mechanism to transfer control messages to avoid producing extra control overhead messages. When nodes fail, the new healthy paths will be selected locally without rerouting. Simulation results show that our scheme is much robust, and it achieves better energy efficiency, load balancing and maintains good end-to-end delay.     

车辆运行声车型自动分类的AR模型技术

利用AR参数模型提取采集到的车辆行驶时产生的车外噪声信号的特征,利用假设检验进行特征选择,并设计了BP神经网络进行分类识别.对道路现场采集到的2种车型共计110个信号进行分析,实验结果表明,通过AR参数模型提取车辆车外噪声特征实现车型自动分类是可行的,其分类的正确率达80% 以上.     

基于GPS载波相位信号确定运动体姿态的关键技术

应用GPS载波相位信号确定运动体姿态,针对二维两天线系统情况,设计了姿态测量系统的硬件结构及算法流程框图,文章介绍了GPS姿态测量的关键技术：GPS姿态观测方程、整周模糊度的解算、误差的消除。从系统设计角度证明了技术的可行性。     

一种具有模糊费用系数的VSP的修正C-W节约算法

将传统的确定性车辆调度问题扩展为具有模糊特征的模糊车辆调度问题．在对具有模糊费用系数的车辆调度问题进行简单描述的基础上，构建了模糊车辆调度的数学模型；通过Gaufmann-Gupta模糊数排序方法与传统车辆调度问题的C—W节约算法的有效结合，提出了解决该问题的一种改进C—W节约算法．最后，给出了一个算例．     

陕西省高速公路轴载特性区域划分

路面结构设计中一般是结合实测轴载数据计算累计当量轴次,但是新建和改建路面设计中实测轴载数据的调查往往难以实现,导致预测交通量无法准确表征实际交通状况。针对此问题,通过对陕西省18条高速路段的车流量数据和6条典型高速路段的实测轴载数据进行比对,分析其车型分布规律、轴型分布规律以及轴载分布规律的区域特征,为利用轴载特性相似区域的已知轴载调查数据预测交通量提供理论依据。研究结果表明:西安周边地区小客车占比明显高于其他类型车辆占比,通往外省地区拖挂车占比与小客车占比接近;西安周边地区以轻型拖挂车为主,通往外省地区以重型拖挂车为主;2个区域的超载比例差异明显,通往外省地区高速路段的超载比例多数是西安周边地区的2倍。