基于双层规划模型下的路径安排问题研究

目前我国交通拥堵给许多地区的经济社会发展带来极大的负面影响,如何缓解交通拥堵对于城市的发展具有重要的意义。在研究路径安排问题上,建立了基于控制中心的双层规划模型。上层目标从交通管理者的角度,最小化出行者的系统总阻抗,下层模型通过基于元胞传输模型构建了出行者的动态路径选择行为模型。通过案例分析验证了提出的模型的可行性。     

基于幂次强化的海底管道极限承载力

基于幂次强化模型,给出了内压和轴力作用下海底管道极限弯矩承载力计算方法,并给出了极限承载力理想弹塑性模型解析解,编制了海底管道极限承载力计算程序BCP。通过算例,研究了内压和轴力对幂次强化海底管道极限弯矩承载力的影响规律,并与试验结果进行了对比,验证了解析解的合理性,可以为海底管道的结构强度设计和安全评价提供参考。     

弹簧支吊架在FPSO高温管道中的应用

高温条件下管道热胀、冷缩和端点附加位移产生的位移载荷是造成管道应力过大和相连设备管口扭矩、反力过大的主要因素。合理设计管道走向和支架布置来增加管道系统柔性是减小管道热载、降低管道应力的主要途径。以机舱排烟管道系统为例,在CAESAR II中建立数值模型,分析了排烟管道的热胀载荷对管道的影响,比较了弹簧支架约束与刚性支架约束对高温排烟管道一次、二次应力的影响。研究发现,在高温管道中,弹簧支吊架不仅能增加管道系统的柔性,减小管道热应力,而且能降低管道对支架的约束载荷,减小管道所受的集中力。     

卷管铺设过程的时域动力分析

卷管法是海底管道铺设中的一种重要方法,由于其铺设过程涉及很多装备,因而管道的受力过程复杂。管道的上卷过程会使管道发生塑性变形并引起残余曲率,上卷过程造成的变形需要在退卷过程中进行校直,这个过程中的缠绕和校直引起的塑性变形,对管线造成的损伤不可忽视。首先介绍卷管式铺管法的铺设原理,然后利用有限元分析软件ABAQUS模拟管道上卷和退卷的动态过程,最后研究卷管铺设上卷和退卷过程中管道的轴向应变历史和应力应变关系以及管道弯曲曲率、截面椭圆率变化历史。结果表明,管道在经过卷筒、校准器、校直器时产生很大的弯曲曲率和截面椭圆率。     

考虑应变强化效应海底管道极限承载力研究

文章基于线性强化材料模型,推导了轴向拉力作用下海底管道极限弯矩承载力解析解,给出了海底管道在轴向拉力与弯矩载荷同时作用下的极限承载力的近似解,编制了海底管道极限承载力计算程序BCP。通过与实验结果的比对,验证了解析方法的正确性。结论表明考虑应变强化效应的海底管道极限承载力结算结果更为合理,该文可为海底管道的结构强度设计和安全性评价提供一定的参考依据。     

海底管道J形铺设张紧器的张紧力计算分析

对海底管道建立微段和整体的力学模型,通过MATLAB编程求解顶部张紧器应提供给管道的张紧力。对比编程计算和Abaquas数值模拟结果,验证编程求解代替软件模拟计算的可行性和便捷性。探讨海域水深、管道入水角度、管重对张紧力的影响,结果表明,增加铺设水深和单位长度管重,所需张紧力增加;而增加铺设角度,所需张紧力相应减小。     

考虑多目标的城市停车换乘选址优化模型及算法

停车换乘选址问题是城市交通网络设计研究的重点领域,已有研究的优化目标多集中在系统总费用方面,而对交通可持续发展方面考虑不足。为此,提出综合考虑多方面目标的停车换乘设施选址优化模型及其求解算法。首先,基于超网络理论,提出多方式城市交通系统的超网络模型并定义O-D (Origin-destination)间的超路径、有效超路径及子路径,结合出行者出行过程及交通网络拥挤特征,给出超路径费用的数学表达;其次,基于多方式交通网络随机均衡配流结果,构建交通总阻抗、污染物排放量以及交通系统公平性等系统优化指标的计算模型,并建立用以描述停车换乘设施选址问题的多目标优化模型;进而,以多目标系统优化模型为上层问题,以超网络下满足Logit分配的多方式交通网络配流模型为下层问题,构建描述城市多方式交通系统停车换乘设施选址问题的双层规划模型,并基于模型特征,结合“记录-搜索”思想设计非支配排序遗传算法进行求解;最后,基于Sioux Falls网络设计算例。研究结果表明：算法能够在有限的步骤内搜索到90%以上的Pareto最优解;平均而言,停车换乘措施使得交通总阻抗减小了0.31%,污染物排放量减少了7.32%...     

基于三角模糊数的城市轨道交通应急救援中心不确定性选址研究

应急救援基地选址是应急体系决策的重要环节,是减轻事故影响、提高突发事件应急效率的重要保障。以城市轨道交通路网应急救援整体最优为目标,聚焦分级基地选址及其管辖区域划分整体最优化问题,建立双层规划模型,上层规划以应急救援基地覆盖度最高、路网失效损失最小和整体时间最短为目标,下层规划以服务距离最短、对客流影响最小为目标。以北京地铁线网为例,模型规划方案通过优化各级应急救援点位置,在线网全覆盖情况下,有效降低建设成本和应急救援时间,有助于降低事故负面影响。     

城镇燃气管道腐蚀检测与防护研究

文中对某城镇燃气管道进行了外腐蚀检测,发现存在补口补伤质量较差、阴极保护不达标、杂散电流干扰等问题.大量阳极直接与管体相连,导致部分管段阴极保护不合格;高压输电等工程给管道带来较强的直流杂散干扰.通过数据分析及开挖验证,从加强补口补伤施工管理、合理新增牺牲阳极及增设排流设施方面提出腐蚀防护对策.     

含缺陷压力管道安全评定方法研究的现状与发展

含缺陷压力管道安全评定的方法较多,主要有极限载荷控制的塑性失效准则、断裂力学J积分的评定方法、英国R6双判据准则评定方法、美国ASME规范评定方法、参数不确定性缺陷的安全评定方法等.文章对这些方法加以简要的概括和评述,并分析了有些方法之间的区别与联系,同时指出工程化、可靠性和智能化是当前含缺陷压力管道安全评定方法的发展趋向.