省水船闸省水池及输水系统布置研究*

相比于常规船闸,省水船闸的省水池设计对输水系统的布置产生怎样的影响,阀门启闭次数翻倍、工作水头降低对输水时间的延长是否可控是关键的问题。通过水力计算和三维水流数学模型试验的方法对马店船闸省水池及输水系统进行研究,提出“闸底长廊道侧支孔”+“一级省水池”组合的创新型输水系统形式,其输水时间能够满足“设计输水时间不大于10 min”的要求,省水运行对船闸输水效率的折减符合设计预期,水流平稳,输水系统布置和省水池布置合理     

国内外铁路仿真技术研发应用现状及发展趋势

为改善铁路客运站基于计算机手动绘制占线程序图的现状,提高客运站日常工作绘图效率,确保客运站到发线运用方案编制的合理性,设计了铁路客运站占线程序图自动化推演系统。构建占线程序图动态绘制算法及仿真流程,实现占线程序图动态绘制、到发线运用方案实时评价及机车车辆作业过程推演。在中国铁路沈阳局集团有限公司大连站的仿真应用表明,该系统简化了占线程序图绘制过程,可实时判断并量化评价方案中存在的冲突,为客运站工作人员编制、优化到发线运用方案提供参考。

     

基于预瞄时间的斯坦利控制算法

斯坦利算法以前轮中心为误差基准,缺乏人类前视驾驶特性,导致方向频繁修正。同时,当前自动驾驶仿真方法与平台在拟真度上的局限,难以有效验证算法改进的实际效果。文章提出了一种最优预瞄理论与斯坦利控制算法相结合的“预瞄-斯坦利”控制算法,首先基于 Carla 仿真平台,创建了虚拟组合导航模块和车辆控制器局域网（CAN）通信模块;然后,建立了自动驾驶域控制器在环的仿真平台,并将“预瞄-斯坦利”算法部署在自动驾驶域控制器中进行了在环测试;最后进行了真实物理场景下的实车测试验证。结果可知,一方面通过对比硬件在环仿真和实车测试结果中的“斯坦利-实车”与“预瞄-斯坦利-实车”横向误差,表明了“预瞄-斯坦利”算法整体误差小于斯坦利算法;另一方面对比“预瞄-斯坦利-仿真”与“预瞄-斯坦利-实车”横向误差,验证了所创建的硬件在环系统的准确性和拟真度。     

大跨度钢混组合连续梁抗震性能及减隔震体系研究

以济南市凤凰路主跨245 m的组合钢箱梁桥为工程背景,采用全桥空间动力分析模型,对桥梁进行动力特性分析。在此基础上进行常规体系地震反应谱、时程分析,根据验算结果进行纵、横向减震体系优化设计,给出全桥减隔震体系力学参数,供相关桥梁参考。     

基于柔性时间窗的地铁货物车厢配置与装载优化

为缓解城市道路拥堵,提高城市物流系统周转效率,提出了利用地铁线路在非高峰时段开展货物运输;基于客货共载运输模式,在满足乘客出行需求的前提下,推算了各列车最多可挂载的货物车厢数,在此基础上进行货物车厢配置与装载方案优化;以列车货物车厢配置计划与货物装载分配方案为决策变量,考虑货物送达柔性时间窗与容量限制的约束条件,以配送服务惩罚和货物车厢挂载成本最低为目标,构建了整数线性规划模型,并利用CPLEX优化软件进行模型求解。试验结果表明：为满足4类不同送达时限货物运输需求,方案共配置货运车厢42节,运营总成本为16 970元;随着延迟送达惩罚系数增大,货物延迟送达率呈快速降低趋势,当延迟送达惩罚系数由5元·h^-1增加到100元·h^-1时,延迟送达率由22.50%降至8.75%,随着提前送达惩罚系数增大,货物提前送达率同样呈现快速降低趋势,当提前送达惩罚系数由0增加到40元·h^-1时,提前送达率由37.50%降低至3.75%,说明构建的模型对货物服务时效反应较为灵敏,同时有效满足货物送达服务时限要求;当某类货物惩罚系数增加时,该货物送达的提前率或延迟率会降低,整体表现为货物送达的准点率提高,服务水平得到改善,说明优化模型对不同类型货物的送达惩罚系数反应较为敏感;随着客运满载系数的增大,货物送达的准点率呈现递增趋势,货物送达提前率与延迟率总体上呈下降趋势,方案运营总成本也呈递减趋势,说明适当提高客运满载率阈值可以缓解部分列车运力,进而提高货物送达的准点率。     

基于时频Grad-CAM的调制识别网络可解释分析

针对时频深度学习调制识别方法存在可解释性差的问题,提出一种基于时频梯度加权类激活映射（Grad-CAM）的调制识别网络可解释框架. 该框架通过时频Grad-CAM可视化深度模型中隐含层的关键特征,从视觉上解释网络隐含层提取的时频深度特征对于正确与错误识别中的作用,揭示低信噪比环境下网络性能下降的内在机理,并通过量化和排序网络中每层不同卷积核的贡献值来判断网络的冗余程度. 仿真实验结果验证了基于时频Grad-CAM的调制识别网络可解释性框架的有效性;可解释分析结果表明,在低信噪比环境下,网络特征提取区域有大量噪声存在,且本文所测试的调制识别网络冗余程度较为严重.     

大跨高低塔不对称斜拉桥抗震性能分析与评估

为了研究大跨斜拉桥的两阶段水准设防下的抗震性能,依托某大跨高低塔不对称斜拉桥,通过有限元模型建立了空间有限元模型,采用了反应谱和线性时程对比分析的方法。分析表明地震作用下,主桥的不利截面分别为双塔的塔底截面,其低塔受横向地震效应影响较大,高塔受纵向地震效应影响较大,设计配筋时应根据受力方向优化。     

不同墩柱形式的城市高架桥抗震性能研究

为研究不同墩柱形式对城市高架桥抗震性能的影响,选择合适的城市高架桥墩柱形式,依托3跨连续城市高架桥,采用SAP2000建立有限元模型,通过非线性时程分析结果对4种墩柱形式下城市高架桥的抗震性能进行分析。研究结果表明：城市高架桥双柱式桥墩设置盖梁和系梁会增大桥墩的横向刚度,使结构横向振动周期变小;桥墩设置盖梁和系梁会增大纵向地震作用下桥墩的受力;桥墩设置盖梁和系梁可以改变横向地震作用下桥墩的受力分布,使墩身弯矩变小,但会使剪力增大;盖梁和系梁的设置对摩擦摆支座和墩梁相对位移影响较小。研究成果可为同类型桥梁抗震设计提供参考。     

重载铁路MCX多媒体调度通信技术应用研究——以靖神铁路为例

为实现货运增量的发展目标,靖神重载铁路构建实现了基于MCX的多媒体调度通信系统,为货运增量提供了可靠的通信保障。首先,分析重载铁路对调度通信业务提出的全新需求;其次,阐释靖神铁路MCX多媒体调度通信系统架构设计和关键技术;最后,开展了现场动态测试。测试结果表明,基于MCX的调度通信系统在呼叫建立时间和呼叫建立失败概率等关键指标方面均明显优于既有标准值。该项目的实施标志着我国首次实现了自主研发的MCX多媒体调度通信的工程应用,为推进铁路下一代调度通信技术的发展提供指导作用。     

轨道交通地下停车场防排烟设计探讨

为制定轨道交通地下停车场防排烟设计标准,以某地铁线路的地下双层停车场为对象,深入分析停车场防排烟设计规范。从建筑火灾危险性等级、人员密度、安全疏散时间等角度出发,结合近年颁布的行业规范,探讨轨道交通地下停车场防排烟设计方案及原则。通过建立最不利火灾场景,采用理论分析及火灾三维数值模拟方法,对停车库内烟气流动、安全疏散环境进行模拟分析,得到人员疏散可利用时间。结果表明：库区内火源分布及烟气扩散具有纵向特征,建议按1列车长控制防烟分区长边长度;库房区域发生火灾时,人员必需的安全疏散时间短,所需排烟量参考日本学者提出的经验公式计算结果可行。