基于连续点云数据的既有铁路轨面信息快速提取算法设计

三维激光扫描获取的既有铁路点云数据具有海量性、离散性等特点,难以从点云数据中快速提取线路参数.为此,结合现场实测数据,提出一种基于连续点云数据的既有铁路轨面信息快速提取算法.通过k-d树实现点云的快速搜索、查询和储存,利用主成分分析法和移动激光点聚类法提取的接触线分割构建出铁路缓冲区,进而通过平面格网法的粗提和多种约束条件下的精提实现了轨面点提取.对既有线路现场试验结果表明,轨面点提取的完整度c和准确度p均在93％以上,该方法能较好地实现钢轨轨面点云的快速提取.     

基于多维网络的增开列车条件下高速铁路列车运行图调整

研究增开列车条件下高速铁路列车运行图的调整问题,并综合考虑列车车站进路的影响。通过构建Time-Station-Track三维时空扩展网络,刻画列车对铁路时空资源的占用。将原多目标优化问题转化为求解列车占用网络弧段最小费用单目标问题,并构建基于Time-Station-Track网络的0-1整数规划模型。针对模型特点,设计拉格朗日松弛算法,将问题进一步分解为求解单列车网络最短路径子问题,由于问题被松弛后求得的解可能不可行。因此,提出基于列车优先序列的启发式策略对对偶解进行可行化。最后以宝兰客运专线为例,验证模型的正确性和算法的可行性。     

基于多点线圈联合数据的高速公路匝道影响范围识别

为准确识别高速公路匝道对主线车流的影响等级和范围，本文提出基于速度波动特性的高速公路匝道影响量化方法。通过建立改进加权速度排列熵指标以量化各服务水平下匝道对高速公路主线车流的影响，对建立的指标进行谱聚类分析来确定匝道的影响阈值。应用京昆高速及二广高速的99个平行式合流匝道和直接式分流匝道多点主线线圈检测器数据的分析结果表 明，所提出方法可识别高速公路主线车流受匝道的影响程度。合流匝道对主线最外侧车道的影响比次外侧车道高4%~69%；A~C级服务水平下，分流匝道对上游主线最外侧车道影响程度比次 外侧车道高6%~29%，D~F级服务水平下，最外侧车道受影响程度比次外侧车道低10%~13%。合流匝道的影响范围是合流点上游350m至下游550m；其中上游160m至下游100m和下游180~ 270m为核心影响范围。分流匝道影响范围为分流点至主线上游850m，其中750~850m、450~ 600m、100~300m为核心影响范围。研究成果可为高速公路匝道交通设计、管控策略和提升仿真可靠性提供依据，可有效降低设置匝道带来的影响。     

基于改进TOPSIS的城市客运综合交通枢纽评价

城市客运综合交通枢纽规划方案的优劣对城市综合交通系统的建设发展具有重大影响。为了提高城市客运综合交通枢纽规划方案评价的客观性和准确性,结合城市客运综合交通枢纽客流衔接换乘的系统分析,从多维角度出发构建了城市客运综合交通枢纽规划方案评价的多层次指标体系,在遵循方案评价基本原理及城市客运综合交通枢纽特点的基础上,提出了基于改进逼近理想点排序法的评价方法,用于城市客运综合交通枢纽方案的评价,建立城市客运综合交通枢纽综合评价模型。     

西安某地铁车站洞桩法施工的地表变形规律数值模拟分析

以西安某地铁车站为例,采用PBA(洞桩)法暗挖施工,通过FLAC软件的数值模拟与现场监测相结合的方法研究了车站施工诱发的地表沉降与边桩变形的规律.研究结果表明:①地表沉降曲线沿车站中线对称分布,地表沉降变化的主要影响区域在距车站中线20 m的范围内,最终地表沉降最大值为50.45 mm;车站整体施工中,地表沉降累计变化速率呈现先增加后平缓、再增加最后平缓的现象;②边桩水平位移最大值为16.89mm,位于边桩中上部位置,越接近桩底,边桩水平位移越小;③边桩主要承受轴向压力,应力值随时间经历了"平缓、加速,再平缓、加速增加"的过程;背土侧轴向钢筋为受拉状态,仅在桩底偶尔会出现受压情况;迎土侧、中性面轴向钢筋为受压状态.FLAC软件数值模拟的结果与现场实测的结果基本吻合.     

一种机载LiDAR点云电力线自动提取和重建方法

针对机载激光雷达（LiDAR，Light Detection and Ranging）铁路电力线点云特性，尤其是水平投影近似重叠的情况，提出一种电力线自动提取的方法。结合直线拟合法、成分分析法和Hough变换法计算电力线在XOY平面走向；利用空间距离聚类方法将水平投影近似重叠的2股点云分离开来；采用Davis-Bouldin指标的最佳聚类数判定方法，自动计算电力线条数；利用K-means聚类方法将单根电力线点云提取出来；并基于二次多项式的最小二乘拟合方法确定电力线模型参数，进行三维重建。实验证明，该方法能够达到较高的拟合精度，尤其对水平投影近似重叠且有中断的点云，拟合效果较好。     

考虑洪水漫延过程的地铁车站人员疏散研究

提出一种基于元胞自动机同时分析洪水漫延和人员疏散的新方法,以此研究洪水漫延对行人疏散过程的动态影响.基于元胞自动机原理,利用元胞及其周围相邻元胞上一个时间步长的相关状态变量进行水量转移计算,结合洪水漫延对行人的移动速度和运动方向的影响,建立洪水漫延下人员疏散的分析模型,通过数值仿真研究洪水漫延和人员疏散的动力过程.详细分析不同进水口位置和进水流量对地铁车站应急疏散效率的影响.研究结果表明:有洪水时人员疏散的效率显著低于无洪水的情况;进水流量的增加会导致人员疏散效率降低;进水口位置的不同也会对人员疏散的效率造成很大的影响.     

地铁地下车站轨顶风道风口参数的优化

针对地铁地下车站轨顶风道排热效率较低的情况,提出了轨顶排热效率评价参数,并通过数值模拟对轨顶流场、温度场及排热效率评价参数进行计算.模拟计算结果表明:过多的冷风被吸入轨顶风道是排热效率低的主要原因;提高轨顶风道中的风口排风量及风口尺寸增加均无法有效增加其排热效率;轨顶热风分布区域较小.由此推论,排风口参数的优化策略为减小轨顶排风口分布尺寸,并适当将排风口位置向车头方向移动,为此可提高排热效率20％～50％.基于优化策略,提出了具体的优化方案,并通过数值模拟验证了优化方案的效果.