水下近场爆炸双层防护结构抗爆能力的数值模拟分析

同步考虑水下近场爆炸冲击波载荷与气泡射流载荷的作用,综合分析双层防护结构型式及尺度对其抗爆能力的影响,可为双层防护结构的抗爆设计提供直接技术支持。采用基于欧拉法的气泡动力学程序模拟气泡的近壁脉动过程,基于能量等效原则,将射流水柱对结构的冲击简化为等效的射流载荷,通过编制MSC.Dytran软件子程序,在冲击波数值模拟阶段后自动添加等效射流载荷,实现更接近实际情况的双层防护结构遭受水下近场爆炸过程的数值模拟。以内壳单位板厚变形能表征双层防护结构的抗爆能力强弱,通过改变结构型式与尺寸参数,对不同支撑结构板厚、内壳板厚和内外壳间距下结构的抗爆能力进行批量计算,以结构总重和抗爆能力为双重目标,借鉴多目标优化思想,得到双层结构抗爆能力的最优解集。计算结果表明: 当内外壳厚度及其间距一定时,存在最佳支撑结构板厚;在同等结构重量情况下,Y型双层结构能提供更强的抗爆能力。

     

考虑多方利益的P&R设施规模与费用优化研究

P&R(停车换乘)设施的规模与费用直接影响着网络整体表现与设施收益。本文考虑了通勤出行者、建设运营者、低碳减排三方利益,基于随机用户均衡理论,构建了多目标双层规划模型,以优化P&R设施规模与费用,并提出了求解pareto解集的方法。数值算例表明,解集中的一些方案能够明显减少碳排放,提高轨道交通分担率,决策者可以权衡出行者与建设运营者的利益,从中选择适当方案。     

一种准零刚度隔振器的特性分析与实验研究

  目的  研究准零刚度隔振器各系统参数对隔振性能的影响,可为其应用于隔振系统提供攻关方向。  方法  以线性隔振、准零刚度隔振组成的双层隔振系统和两自由度等效线性隔振系统为对象,分别建立动力学模型;采用平均法推导谐波力激励条件下2个系统的功率流传递率,证明前者比后者有更好的隔振性能,并提出增强双层隔振系统隔振效果的方法。  结果  研究表明,双层隔振系统第2阶共振频率对应的功率流传递率最大值小于1,意味着其在第2阶共振频率附近范围内仍具有隔振效果,从而克服了两自由度线性隔振系统的缺点。  结论  双层隔振系统可通过适当减小阻尼比、质量比和刚度比来提高其隔振性能,且比等效线性隔振系统的低频隔振性能更好。     

基于均衡流量的城市停车费用优化模型

基于随机用户平衡原则, 分析了出行者的路径选择和停车选择行为, 建立了满足Logit关系的城市道路停车流量分配模型。基于收益管理思想, 以停车收益最大为决策目标, 建立了城市停车费用的双层规划模型, 并以7个节点和2个停车场的小型网络进行实例验证。分析结果表明: 当停车需求为10 000pcu·h^-1时, 随着停车场2停车费用的提高, 停车流量不断向停车场1转移, 停车场1在停车费用不变的情况下收益不断增加, 当停车场2的停车费用为4元·h^-1时, 总的停车收益达到最大; 当停车需求为20 000pcu·h^-1时, 随着停车费用的上升, 总的停车收益将持续增加; 2个停车场之间存在博弈关系, 停车费用存在纳什均衡点, 当停车需求为10 000pcu·h^-1时, 2个停车场的最优停车费用均为5元·h^-1; 当停车需求为20 000pcu·h^-1时, 2个停车场的最优停车费用均为最高限价10元·h^-1。     

混合式航空货运网络优化

为了优化具有点-点式与轴-辐式混合特征的航空货运网络, 基于航空货运企业的OD流量, 构建了双层优化模型。上层模型以货运企业总运输成本最小为目标, 优化航空货运网络结构与配置运力, 下层模型计算均衡状态下各航段上的货物流量。选取顺丰航空服务的14个城市的相关数据对双层优化模型进行验证, 以设置4个枢纽机场为前提, 分别对使用4、5、6架全货机的货运情况进行分析。分析结果表明: 3种情况下北京、上海、南京、深圳4个机场均被设置为枢纽机场; 当使用4架全货机时, 全货机分别被安排在北京-南京、北京-深圳、上海-深圳、南京-深圳的航段上, 4个枢纽机场的快件中转率分别为24.3%、24.2%、47.8%、14.9%, 南京机场的快件中转率最大, 深圳机场最小; 当使用5架全货机时, 第5架全货机被安排在北京-上海航段上, 其余4架全货机的航段没有变化, 4个枢纽机场的快件中转率分别为38.6%、50.9%、44.3%、11.9%, 上海机场的快件中转率最大, 深圳机场最小; 当使用6架全货机时, 各枢纽机场间的航段上都有全货机, 4个枢纽机场的快件中转率分别为38.5%、74.0%、79.5%、10.2%, 南京机场的最大, 深圳机场的最小。可见, 南京是典型的中转型枢纽城市, 而深圳是典型的腹地型枢纽城市; 货运需求大的城市的机场易被确定为枢纽机场; 枢纽机场与非枢纽机场都可能中转货物; 距离较近的2个机场可能会同时被确定为枢纽机场。     

基于特征增强学习的路面裂缝病害视觉检测方法

受路面复杂背景的干扰,既有的路面裂缝病害视觉检测算法易产生虚警和漏检问题。基于此,提出一种基于语义特征增强学习的路面裂缝病害检测方法。为了强化网络模型对图像浅层特征的利用,该算法以Unet++网络为裂缝检测的主框架,其通过融合更多的底层特征信息来提升裂缝病害检测的精度。在Unet++网络层间特征融合的基础上,根据不同卷积层的特征图属性,进一步差异性地引入视觉注意力计算模块,有效抑制背景杂波的干扰,减少虚警率。为了降低裂缝病害检测的漏检率,利用空洞卷积操作分别从2方面改进网络模型的训练过程：其一,应用空洞卷积代替传统的池化操作,通过网络的自动学习剔除无关紧要的特征信息,加强网络对细微裂缝特征的学习能力;其二,在网络上采样前,建立空洞卷积金字塔池化层,通过增加对裂缝特征的尺度多样性计算,保证网络模型在不同拍摄距离下裂缝病害检测的适用性。收集大量的路面裂缝图像数据并与不同算法进行对比分析,实验结果表明本算法取得了比全卷积网络、原始Unet++网络更优的裂缝检测效果。     

双层圆柱壳舷间振动传递及控制研究

为研究水中隔振特性,基于FEM/AML技术并采用“双层壳方法”,建立内壳充液且舷间由弹簧连接的有限长双层圆柱壳模型。通过与实体网格法进行对比,验证了“双层壳方法”的可靠性。研究水介质和弹簧对隔振特性的影响并提出一种水中隔振装置,结果表明：舱内水介质和舷外水介质会降低外壳的固有频率;舷外水介质降低了外壳的振动幅值且在低频会增大壳体的辐射声功率;舷间水介质发生“振动短路”,降低了隔振器的隔振性能;设计的气囊与隔振器相结合的水中隔振装置可有效提升隔振性能,0～500 Hz范围内的均方振速总级可减小3 dB,辐射声功率总级可减小10 dB。     

公共汽车票价体系和补贴机制问题与思考

票价体系和财政补贴机制是公共交通运营管理和财政优先的重要手段。从公共管理视角阐述公共交通服务的四大特性,梳理其发展定位的演变过程。对比分析中国主要城市公共汽车票价体系、运营模式、补贴机制等方面发展现状和存在的问题,提出相应对策建议。结果表明：构建与乘客出行特征相适应的票价体系、乘客出行费用与居民人均可支配收入相匹配的票价优惠模式以及动态调节机制,可为公共汽车线网优化奠定基础;建立成本约束、综合考核、经营分享等机制以及精细化补贴模式,有利于促进公共汽车企业降本增效。以广州市597条公共汽车线路为例进行分析显示,乘客满意度达到83分是运营成本和满意度的拐点,应避免为追求满意度无限提高运营成本导致政府补贴过高。     

基于竞争的区域机场群旅客吞吐量预测方法

随着高铁建设和机场数量的增多,民航与高铁的竞争及区域机场间的竞争日渐激烈,给机场旅客吞吐量预测带来挑战,仅考虑单一机场要素的预测方法已无法适应区域内多机场系统旅客吞吐量的预测需要.文中同时考虑民航与高铁以及机场间的双重竞争,对竞争态势下的区域多机场吞吐量预测进行研究.在探究客流分担影响机制的基础上,构建基于竞争环境下的多机场旅客吞吐量需求预测双层Nested Logit模型,提出双重竞争下机场吞吐量预测方法.确定旅客出行行为选择的显著影响因素,构造效用函数,进行问卷设计与样本数据采集,利用T ran-sCAD软件对效用函数进行参数估计和标定.以珠江三角洲机场群为依托,对提出的方法进行示例应用.结果表明:双层Nested Logit模型能较好地量化表征航空与高铁及机场间的双重竞争关系,且能同步预测包括目标机场在内的机场群内所有机场的旅客吞吐量,便于机场群的整体性规划和协作,为旅客吞吐量的准确预测提供新方向.     

综合客运枢纽集散控制策略分析

差异化控制策略设计可以有效提高综合客运枢纽集散服务网络的运作效率,体现"以人为本"的综合交通服务理念,决定城市综合交通网络效能的发挥。以集散服务网络为研究对象,依据枢纽特征聚合态所处阶段是否为常态,利用Stackelberg博弈建立双层规划控制策略模型,并用遗传算法对模型进行求解。通过研究枢纽特征聚合态的差异化,构建模型和算法设计,为高性能集散服务网络的设计与实现提供了一种思路。