Using GPS-data to determine optimum electric vehicle ranges: A Michigan case study

Fuel-switching personal transportation from gasoline to electricity offers many advantages, including lower noise, zero local air pollution, and petroleum-independence. But alleviations of greenhouse gas (GHG) emissions are more nuanced, due to many factors, including the car’s battery range. We use GPS-based trip data to determine use type-specific, GHG-optimized ranges. The dataset comprises 412 cars and 384,869 individual trips in Ann Arbor, Michigan, USA. We use previously developed algorithms to determine driver types, such as using the car to commute or not. Calibrating an existing life cycle GHG model to a forecast, low-carbon grid for Ann Arbor, we find that the optimum range varies not only with the drive train architecture (plugin-hybrid versus battery-only) and charging technology (fast versus slow) but also with the driver type. Across the 108 scenarios we investigated, the range that yields lowest GHG varies from 65 km (55+ year old drivers, ultrafast charging, plugin-hybrid) to 158 km (16–34 year old drivers, overnight charging, battery-only). The optimum GHG reduction that electric cars offer – here conservatively measured versus gasoline-only hybrid cars – is fairly stable, between 29% (16–34 year old drivers, overnight charging, battery-only) and 46% (commuters, ultrafast charging, plugin-hybrid). The electrification of total distances is between 66% and 86%. However, if cars do not have the optimum range, these metrics drop substantially. We conclude that matching the range to drivers’ typical trip distances, charging technology, and drivetrain is a crucial pre-requisite for electric vehicles to achieve their highest potential to reduce GHG emissions in personal transportation.     

基于Bodner-Partom模型的水泥乳化沥青混合料黏弹塑压实特性

为揭示水泥乳化沥青混合料压实过程中的黏弹塑性变形特性及其变形机理,结合现场路面压路机的施工工艺参数,采用万能试验机压缩试验模拟该混合料的压实过程。针对试验循环荷载力学响应曲线变形特征,引入有效平均应力构建混合料压实变形的Bodner-Partom本构模型。通过对应变-时间的非线性拟合识别出该混合料的B-P模型参数值,进而揭示压实过程中混合料的黏弹塑性动态流变特性及变形机理。试验结果表明：压缩试验可充分反映混合料压实过程中的力学响应变形特性;随着循环荷载次数的增加,混合料塑性和黏塑性变形减小而弹性和黏弹性变形增大。据混合料复压阶段的黏塑性变形规律导出试样空隙率的计算式,进而获得有效平均应力随试样空隙率的变化规律。B-P本构模型分析结果表明：黏性参数η随荷载作用次数的增加而逐渐增大,说明混合料在压实过程中黏性增强;应变率敏感系数n₁基本保持不变,表明压实过程中混合料温度相对稳定;参数值Z,D₀随荷载作用次数的增加分别呈递增、递减的规律,前者显示随着混合料被进一步压实其非弹性变形抵抗力增大,进而导致塑性和黏塑性应变逐渐减小,后者显示塑性应变率减小,表明单次循环荷载下塑性变形占总变形量的比例逐渐减小。B-P模型参数值可准确表征水泥乳化沥青混合料与时间和荷载相关的黏弹塑性流变特性,重构后的B-P本构模型可有效揭示混合料压实过程中的黏弹塑性变形机理,可为深入研究其压实流变性能和路面压实工艺奠定基础。     

拼宽空心板桥荷载横向分布计算方法

为研究拼宽空心板桥荷载横向分布系数的计算方法,首先分别开展采用8,22 cm铺装层的空心板桥足尺模型荷载横向分布试验,接着开展采用刚性拼接结构的拼宽空心板桥足尺模型荷载横向分布试验,并将试验结果与既有铰接板法和刚接板法荷载横向分布系数的计算结果进行对比分析;最后讨论既有铰接板法和刚接板法的适用范围,进而提出了一种新的荷载横向分布系数计算方法,并探讨拼宽空心板桥的拼接结构刚度取值的合理范围。研究结果表明：既有铰接板法和刚接板法分别适用于计算铺装层厚度较小和较大的空心板桥荷载横向分布系数,但二者均无法考虑不同铺装层厚度对荷载横向分布的影响,为此提出了考虑铺装层厚度影响的荷载横向分布系数计算方法,相应的计算结果与试验结果的偏差仅为2.7%;对于采用刚性拼接结构的拼宽空心板桥,铰接板法或者刚接板法均无法正确地反映拼宽空心板桥的荷载横向分布规律,为此提出了考虑拼接结构刚度的拼宽空心板桥荷载横向分布系数计算方法,其中新旧桥板高错位布置的拼宽空心板桥拼接结构刚度为不考虑新桥铺装层厚度的刚度,该方法求得的荷载横向分布规律与试验结果的变化趋势一致,相应的计算结果与试验结果的最大偏差仅为5.4%。     

火灾高温下盾构隧道衬砌结构热力耦合模型试验

为研究火灾高温下盾构隧道衬砌结构的热力耦合行为,利用自主研制的温度加载设备和衬砌管环外压加载设备,分别设计并开展整环衬砌结构的无外压受热模型试验和热力耦合模型试验。试验使用不考虑接头效应的钢纤维混凝土匀质管片。首先,介绍2种试验设备的原理、主要构造和各类参数;在此基础上,针对模型试验过程进行细致的说明。然后,通过对衬砌管片结构形式的分析确定试验的火灾加载工况;详尽描述不同试验的相关结果,重点分析衬砌结构内表面各处温度场的变化过程、分布情况、管片的变形结果及破坏模式。研究结果表明：温度加载设备和衬砌管环外压加载设备能够较好的满足整环衬砌热力耦合研究的模型试验要求;试验初期底部管片的升温速率相对顶部管片有所滞后,但各部分间的温差数值随加热的持续进行会逐渐减小,衬砌结构内部能够形成稳定的温度场;无外力作用下匀质管片的破坏形式表现为沿幅宽方向的贯穿裂缝,各管片结构的裂缝发展路径存在差异;衬砌管片由于外压作用产生的压应变随温度的升高而减小;外压荷载对衬砌结构在高温下产生的膨胀变形存在抑制效果。研究结果可为盾构隧道整环衬砌结构热力耦合研究的进一步发展提供参考。     

薄壁墩墩顶拉力简化计算

针对薄壁墩、花瓶墩等结构,提出墩顶带拉杆的Y形墩模型,给出了墩顶拉力的简化计算公式。     

大型综合交通枢纽指路标志系统设置研究

城市大型综合交通枢纽由于其功能多样,辐射广泛,周边路网复杂,因此对其指路标志系统需要专门设计。文章以上海市虹桥综合交通枢纽指路标志系统为研究对象,从路网结构及交通流特性出发,将指路标志系统按出行者需求层次分为四级,并提出相应的指路标志设置原则及方法,供相关部门参考。     

红水河滚装运输方式价值研究

文章针对红水河运输需求大与通航设施能力小的矛盾。提出新型的滚装运输方式,介绍了滚装运输的线路、车型、船型选择方法。并通过与公路、铁路等运输方式在运价、运能及资源综合利用率方面的比较,论述了滚装运输方式的经济价值和社会价值。     

多方式多类型交通分配模型(MMA)在收费型公路网中的应用研究

在对收费型公路运营模式进行研究的基础上,利用交通规划软件建立了基于广义费用的交通流量分配模型即多方式多类型交通分配模型,通过对模型参数的科学标定和网络的合理设置,得到各类车型在特定网络上的流量分配、路段饱和率以及通行费用,并对此模型的应用效果进行分析,最终为区域高速公路网规划、路段交通量预测提供依据。     

城市公共交通发展的动力机制研究

城市公共交通发展动力涵盖政府的主导作用、公交运营企业的主动力、公众的支持力以及营销传播的助动力等"四方力量",四方力量的协同推动城市公共交通系统快速发展。首先对城市公共交通发展的动力机制进行分析,研究快速发展面临的困境以及进行公共交通系统动力协调的必要性;然后提出强化政府主导作用的"4P"发展策略、激发公交运营企业主动力的品牌服务策略、拓展公众支持力的乘客关系管理策略、发挥营销传播助动力的促销策略等公共交通协同发展策略;由此增强公共交通竞争力,提高公交出行方式分担率,推动城市可持续发展。     

Comparative analysis of household car,motorcycle and bicycle ownership between Osaka metropolitan area,Japan and Kuala Lumpur,Malaysia

The interactions among different types of vehicle ownership including car, motorcycle and bicycle are examined by developing simultaneous vehicle ownership models in this study. Large scale person trip survey data for Osaka metropolitan area, Japan and Kuala Lumpur, Malaysia are used for empirical analysis. The results suggest that population density at residential area significantly and negatively affects car ownership for both areas, and that the effects are larger for Osaka metropolitan area than for Kuala Lumpur. Also, bicycle ownership becomes higher at higher population density area for Osaka area, while higher at lower population density area for Kuala Lumpur, which represents the different usage patterns of bicycle between the two areas.