长江上游河道剖面分维数与通航水力要素的关系*

通过对向家坝坝下宜宾—朱沱河段建立一维及二维非恒定-分形数学模型,研究该河段及局部滩段水流条件,利用累计和变维分形方法,得到河道纵剖面河流长度分形维数和河道横剖面河流宽度分形维数。在此基础上,探讨了河道纵剖面分维数和河道横剖面分维数与通航水力指标的响应关系。研究结果表明：1）在宜宾—朱沱河段中,随着河道纵剖面分维数的减小,横剖面分维数逐渐变小。2）在满足最低通航流量要求情况下,宜宾—泸州段的纵剖面分维数的取值范围为-1.297～-1.049,泸州—朱沱段的纵剖面分维数的取值范围为-1.305～-1.032。3）在宜宾—朱沱河段中,某一流量下横剖面分维数值反映的是某断面的地形与该级流量的相关度,而滩段横剖面分维数反映的是全河段地形与流量过程的相关度。     

基于纹理分形特性的沥青路面抗滑性能研究综述

沥青路面纹理形貌是影响道路抗滑性能的重要因素,而路面纹理具有自相似分形特性,因此借助分形特性实现路面纹理量化,对研究路面纹理与抗滑性能之间的联系具有重要意义。从宏观和微观这2个层面总结了沥青混合料纹理和集料纹理的单重、多重分形特性相关研究;分析了分形理论在路面抗滑级配设计和抗滑集料筛选中的应用,总结了基于分形理论的多种抗滑级配设计模型,提出了基于分形理论的集料优选新思路;对比分析了分形理论与参数统计法、力学解析法及有限元模拟法在路面抗滑性能预测中的结合应用。研究结果表明：分形分析为路面纹理描述提供了新思路,但其分析方法仍未突破关键瓶颈,在模型精确性、标准化、系统性方面仍有一定限制;分形理论与抗滑级配设计和抗滑集料筛选的结合应用仍处于探索阶段,需进一步加强设计方法的合理性研究,验证其在实际工程中的适用性;横向对比各类基于纹理分形特性的抗滑预测模型性能,结果表明,有限元模拟预测模型在实际应用中能更准确地还原复杂条件下的胎-路接触状态,更具发展潜力。展望了基于纹理分形特性的沥青路面抗滑性能的未来研究方向,主要包括多尺度的纹理分形特征与抗滑性能的关联规律、实际工程分形参数判别标准,以及基于分形理论的智能抗滑预测体系构建。     

Modeling lane-changing behavior in a connected environment: A game theory approach

Vehicle-to-Vehicle communications provide the opportunity to create an internet of cars through the recent advances in communication technologies, processing power, and sensing technologies. A connected vehicle receives real-time information from surrounding vehicles; such information can improve drivers’ awareness about their surrounding traffic condition and lead to safer and more efficient driving maneuvers. Lane-changing behavior, as one of the most challenging driving maneuvers to understand and to predict, and a major source of congestion and collisions, can benefit from this additional information. This paper presents a lane-changing model based on a game-theoretical approach that endogenously accounts for the flow of information in a connected vehicular environment. A calibration approach based on the method of simulated moments is presented and a simplified version of the proposed framework is calibrated against NGSIM data. The prediction capability of the simplified model is validated. It is concluded the presented framework is capable of predicting lane-changing behavior with limitations that still need to be addressed. Finally, a simulation framework based on the fictitious play is proposed. The simulation results revealed that the presented lane-changing model provides a greater level of realism than a basic gap-acceptance model.     

Part 1. National road safety performance: Data,the emergence of two single-outcome modeling streams and public health

This first part of the state-of-the art focuses on the origins of road safety modeling, covering data, early models and the public health context of model formulation and use.     

水位涨落过程中海堤(土石坝)渗流分形分析

渗流问题一直是困扰水工建筑物健康发展的难题。随着建筑物使用年限的增长、运行环境的改变,渗流常常发生在堤防、土石坝中。利用有限元软件对不同水位下的海堤进行数值模拟,将分形理论应用于水位涨落过程渗流数据中,对相同单元节点处渗流产生的总水头H、渗流压力P以及渗流流速v曲线的盒维数进行分析,并通过Matlab编程计算出不同关系曲线对应的分形维数。结果表明:总水头分维D_H,渗流压力分维D_P以及渗流流速分维D_v随水位的变化而变化,且各分维值随水头变化明显与水位涨落成正比。采用分维值表示水位涨落过程中渗流因素是一种简洁、准确、科学可行的方法。     

RESEARCH FROM SINGLE FRACTAL DIMENSION TO GEN-ERALIZED FRACTAL DIMENSION OF SPEECH

ＥＮ－ＥＲＡＬＩＺＥＤ ＦＲＡＣＴＡＬ ＤＩＭＥＮＳＩＯＮ ＯＦ ＳＰＥＥＣＨTX＠董远＠胡光锐＠陈玮ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｅｖｅｒａｌｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｉｎｓｐｅｅｃｈｆｌｏｗｓｃａｎｂｅｖｉｅｗｅｄａｓｒｏｕｔｅｓｔｏｃｈａｏｓ．Ｔｈｅｎｏｎｌｉｎ...     

基于分形理论的双洞隧道洞口段拱顶抗震反应特征分析

以双洞隧道洞口段拱顶抗减震试验数据资料为例,从分形维数的角度出发去分析双洞洞口段隧道拱顶抗震反应的特征.研究表明:隧道拱顶抗震反应确实存在着分形现象,分形维数的大小可以表征双洞洞口段隧道拱顶地震反应曲线的均匀程度,分维数越大,减震效果越不好;设减震层对结构的动力响应有一定的减震效果;在设置减震层后的隧道拱顶仍可以通过计算分形维数大小达到监测的目的.     

交通流时间序列的分形实证研究

为了分析交通流在同步流、拥挤流、自由流状态下的分形特征,通过关联维刻画交通流的复杂性,通过Hurst指数研究交通流的长程相关性,通过记忆长度确定交通流的影响范围。对实测数据的计算结果表明,3种交通流都是分形的,且存在长程相关性,同步流的关联维小于拥挤流,拥挤流的关联维小于自由流,同步流和拥挤流的Hurst指数大于自由流,同步流的记忆长度大于拥挤流,拥挤流的记忆长度大于自由流,说明不同状态的交通流具有不同的分形特征。     

一种崭新的船舶运行原理

这是一项原理性的发明,已获得22个国家的发明专利.该发明提出一种特别的船体浸湿面外形布局,可在不改变原推进系统及其推进功率的情况下,大大提高船艇的性能:船艇前进时激起水动推进力、附加水动升力和相应的水动力矩,从而大幅度提高航速和航向、横向、纵向的安全稳定性;转弯时激起水动助回转力矩和抗船体横向向心倾覆力矩,使船艇可以很小的回转半径和横向倾侧,安全迅速地完成回转;迎浪前进时激起水动反冲击力、附加水动升力和相应的水动力矩,可以抗颠簸失速、纵摇拍击和横摇摆动,使船艇平稳高速地前进,平稳安全地完成回转.应用该原理建造的小型船艇的实航试验证明了其确实具有上述性能.     

基于分形期权理论的船舶投资决策研究

船舶作为航运企业最重要的生产资料,其前期的投资决策分析至关重要.一直以来,船舶投资风险价值的计算是困扰人们的问题之一,实物期权理论与B-S定价模型的发展为其提供了一个解决办法.但B-S 定价模型中最重要的假设条件是资产价格波动符合正态分布,这与现实差距较大.本文以分形分布条件代替B-S定价模型中正态分布的假设,建立起分形期权定价模型,并利用BDI价格指数进行实证分析.结果证明BDI对数收益率序列的H指数大于0.5,说明BDI收益具有较强记忆性,呈现尖峰胖尾特征.在此条件下,以传统B-S定价模型计算出的船舶投资实物期权价值大于分形期权价值,说明其高估了船舶投资的管理柔性价值,这会使投资者产生盲目乐观心理,进而增大投资决策风险.