面向传染病疫情防控的公共交通运行管理决策支持研究

近年来全球新发重大传染病疫情不断出现,已成为人类社会必须防范应对的重大风险。公共交通在传染病疫情防控过程中承担着阻断病毒传播和保障复工复产的功能,疫情期间公共交通运行管理的决策需求和技术支撑体系与日常情况有显著差异。现有研究多针对公交日常运行决策需求展开,虽有少量针对突发公共事件的应急管理决策支持的研究,但多针对自然灾害和事故灾难场景,无法迁移应用于传染病疫情防控。基于此,以新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情为例,综合考虑突发公共卫生事件应急管理流程和疫情防控实际情况,系统梳理疫情不同阶段的防控目标和决策需求,提出一种面向传染病疫情防控的公共交通运行管理决策支持系统框架,建立基于公共卫生事件案例库、多源数据融合库、公交数据分析技术库和公交防疫策略库的功能架构,并设计不同功能模块的算法模型。研究以厦门为例,对提出的决策支持系统的功能架构和算法模型进行验证。研究结果表明,构建公交乘客出行链的成功率为89.7%,并可应用于疫情不同阶段的关联客流分析、感染者同乘人员的追溯分析、医护人员等防疫人员的通勤出行识别、公交运行满载率监控等方面。研究成果不仅对传染病疫情防控有实用价值,而且对突发公共事件应急管理决策支持方法亦有理论贡献。     

新冠肺炎疫情下城市公共交通非常规防疫策略——以宁波市为例

在国家重大突发疫情面前,城市公共交通具有保障出行与阻断疫情的双重责任。面对新型冠状病毒感染的肺炎（简称新冠肺炎,COVID-19）疫情,城市公共交通既要保证有效运输,又要降低疫情扩散的风险。地铁和常规公交是城市公共交通系统不可缺少的一部分,在城市公共交通中占据重要地位。针对宁波市城市公共交通系统中存在的防疫问题,提出了基于问题驱动的城市公共交通非常规防疫策略。研究结果表明：新冠肺炎疫情形势下,城市公共交通系统防疫需要启动应急响应机制,遵循分区分类防控的基本原则,在保障人们刚性出行需求的同时,必须阻断疫情传播,减少通过公共交通运输造成的交叉感染,实现疫情可防可控。除体温检测、佩戴口罩与洗手消毒等防疫措施之外,还应结合地方实际和风险评估等级采取非常规的组合防疫策略,即：①面向城市常规公交,建议采取网格化运营策略、需求响应式运营策略以及应急公交接驳策略;②面向城市轨道交通,建议采取3级组合防疫策略,即暂停运营策略、车厢隔离防疫策略以及需求响应式防疫策略。以上常规公交与轨道交通的多种组合防疫策略需根据疫情的发展情况动态调整,及时启动相应级别的公共交通应急预案,被动防御与主动防控相结合,积极发挥城市公共交通在疫情时期的交通骨干作用和应急保障作用。     

基于运营性能的高速铁路大跨度桥梁健康管理探讨

面向我国高速铁路大跨度桥梁结构特点和管养现状,研究提出基于运营性能的高速铁路大跨桥梁健康管理总体思路。通过高速轨检车轨道几何周期巡检结果和有砟道床捣固指数,建立基于灰度理论的捣固指数预测模型,为桥区有砟轨道线路养修提供依据。基于健康监测数据,分别引入ARMA模型、神经网络法及三分之一倍频程谱方法对桥梁结构整体状态实时预警。提出梁端伸缩装置和大吨位支座桥梁关键部位专项监测技术,构建了基于钢轨横向偏移量和伸缩装置疲劳应力变幅的梁端伸缩装置评定方法,以及基于累积位移的支座耐久性预测与评估方法。研发了基于BIM的大跨度桥梁故障预测与健康管理系统,提出了桥梁状态分层分级评估方法,融合多源数据进行历史趋势分析、故障诊断与预测,为实现高速铁路大跨度桥梁健康管理奠定了基础。     

西南红层软岩地区铁路滑坡形成机理分析及治理措施

红层软岩地区铁路工程建设中滑坡问题突出。本文结合西南地区一铁路红层滑坡治理工程,利用该地区红层滑坡的现场调查结果,从红层软岩特性、地层岩性、地质地貌、水文地质条件、深孔位移监测数据等多方面对该地区铁路滑坡形成机理进行分析,并论述红层滑坡与一般滑坡的不同点,分析红层软岩岩体力学特性、地层主要成分以及红层软岩中的粉砂质泥岩在不同风化程度下的力学特性。根据分析结果提出治理措施,并对治理措施进行评价。总结得出地层岩性、地质水文、人为因素是导致红层滑坡病害发生的主要因素。     

基于WATV去噪的冲击特征提取方法在高速列车轴承故障诊断中的应用

提取高速列车轴承故障振动信号中的冲击特征,可以有效地对其进行故障诊断。利用小波-全变差(Wavelet-Total Variation,WATV)算法能够对信号进行稀疏引导的特点,提出了基于WATV去噪的冲击特征提取方法。该算法针对含噪声冲击特征的提取问题构建了目标优化函数,该函数融合了冲击特征的保真度度量算子以及惩罚因子。利用凸优化理论可对目标函数进行求解,从而增强信号在小波域和时域的稀疏性,使得特征提取结果最优化。通过构造一仿真信号对WATV算法的有效性进行了验证,并将该方法应用于高速列车齿轮箱轴承故障诊断中。结果表明,该方法能够很好地提取出信号中的冲击特征,并且频谱中的故障表征明显,能够有效地应用于高速列车轴承故障诊断中。     

某地铁列车无人自动折返卡顿故障分析及解决方案

针对某城市地铁车辆在试运行期间频繁发生的列车无人自动折返时的卡顿故障进行了分析研究。简要介绍了列车无人自动折返功能,并从列车网络系统、牵引系统和车辆电路3个角度深入分析故障原因,提出了解决方案。按此方案整改后故障得以完全消除。     

驾驶辅助技术在事故预防中的应用效果

越来越多的车型都搭载了驾驶辅助系统,部分驾驶人对这类系统的实际效果持怀疑态度。本文通过调研国内外相关研究,对几类主流驾驶辅助系统的事故预防效果进行综述。与相同条件下未安装驾驶辅助系统的车辆对比,研究人员发现多数驾驶辅助系统在事故预防方面发挥了明显的作用,降低了相关的事故率、保险索赔率,其中前向和后向的自动紧急制动系统效果最为显著。此外,驾驶人对驾驶辅助系统的接受度以及响应度均会影响事故预防效果。     

复杂艰险山区高速铁路减灾选线设计研究

复杂艰险山区地质灾害问题十分突出,工程建设条件差,高速铁路线型标准高,适应地形及绕避不良地质的灵活性差。对于长达数百至上千公里的复杂艰险山区高速铁路带状工程,众多的地质灾害绕无可绕、避无可避时,只能避大就小,海量筛选技术可行、经济合理、风险可控的线路和工程方案。高效识别“长线路、宽廊道”范围地质灾害,量化百年服役期铁路工程安全风险,科学确定“宏观走向”“空间线位”“工程设置”等多层次风险调控举措,实现以“减灾”为核心的方案群多目标智能优化,是复杂艰险山区高速铁路成功修建与安全运营的关键。本文简介了复杂艰险山区高速铁路减灾选线设计成套技术,该技术以“一套减灾选线理论与方法”+“三大减灾选线支撑技术”为核心,成功突破了复杂艰险山区修建高速铁路的技术瓶颈,支撑了6300 km复杂艰险山区高速铁路的工程建设,指导了1.3万km高速铁路的勘察设计,并被其他陆地交通项目借鉴利用,在服务“交通强国”战略、“一带一路”建设中具有重大意义并具有广阔应用前景。     

某型司机控制器警惕按钮功能失效故障分析及改进

针对某型司机控制器警惕按钮功能失效故障,从司机控制器工作原理、设计结构及实际运行等方面进行了故障原因分析,并在现有结构基础上,提出有效的改进方案。     

地铁隧道二次衬砌钢筋网防裂性能研究

为了定量分析防裂钢筋网提高隧道衬砌结构抗裂性能的机理和幅度,以地铁双线隧道二次衬砌结构为研究对象,采用荷载结构法和杆系有限元数值模拟方案,定量分析二次衬砌结构不设置与设置钢筋网这2种情况下的开裂临界荷载。其中素混凝土结构以达到极限拉应变为临界状态,衬砌结构增设钢筋网后以达到GB 50157-2013《地铁设计规范》允许的最大裂缝宽度0.2mm为临界状态。分析结果表明,配置防裂钢筋网后,Ⅲ级和Ⅳ级围岩衬砌结构抗裂性能可分别提高22.4%和19.3%,Ⅴ级围岩衬砌结构抗裂性能提高15.2%;Ⅲ级和Ⅳ级围岩二次衬砌结构的破坏形式由脆性破坏变为延性破坏,从而提高了其安全性能。