• ISSN 0258-2724
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2013年  第26卷  第2期

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论文
高速客车悬挂系统静挠度分配对运行平稳性的影响
刘鹏飞, 王开云, 翟婉明
2013, 26(2): 193-198. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.001
摘要(1147) PDF 693KB(737)
摘要:
为提高高速客车乘坐的舒适性,以悬挂系统静挠度为研究对象,讨论了二系和一系悬挂静挠度比与总静挠度的关系.根据振动理论及多体系统动力学原理,研究了不同静挠度比下二自由度车轮荷重系统受迫振动的特点,建立了高速客车分析模型,分析了不同速度下一系和二系静挠度分配对高速车辆运行平稳性的影响.研究结果表明:对于车轮荷重系统,在低于4 Hz的频段中,车体加速度随挠度比的增大而减小,在高于4 Hz的频段,挠度比为1.0和2.0时,车体加速度较小;随着静挠度比增大,构架振动加剧,车体横向平稳性略有降低,频率在2～10 Hz之间车体垂向振动明显变大,静挠度比为0.5和8.0时的垂向平稳性指标比静挠度比为2.0时的计算结果分别高出1.5%和6.0%.
一种新的焊接构架疲劳分析方法
肖守讷, 杨超, 阳光武
2013, 26(2): 199-204. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.002
摘要(1104) PDF 662KB(423)
摘要:
为了在多工况下进行焊接构架多轴应力的疲劳强度评估,在直接法和投影法的基础上,将二阶张量坐标变换的性质应用于构架的多轴应力疲劳评估,提出了张量法.该方法将多轴应力转换到同一坐标系和同一截面下,根据获得的最大应力和最小应力进行疲劳评估.以某型转向架焊接构架为例,建立了该构架的有限元模型,计算结构在多工况下的应力,并用直接法、投影法和张量法计算了焊接构架的疲劳强度. 通过临界面法和Ncode软件的计算,验证3种方法的合理性.结果表明:考虑多轴应力方向的张量法明显优于另外两种方法,与Ncode计算结果误差最小,为4.42%.
变频调速起重机起升动载特性
浦汉军, 谢小鹏, 梁广炽
2013, 26(2): 205-210. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.003
摘要(1215) PDF 609KB(309)
摘要:
为了精确计算起重机的起升动载,提出了采用广义精细积分法对起重机提升系统动载特性进行分析,并采用该方法研究了不同提升工况下,变频调速起重机提升系统吊重起升过程中的动态响应历程,得到了各种加速方式下起重机的动载特性.计算结果表明:起升动载系数与起升速度成线性关系,与加速时间成指数函数关系;与有级调速相比,采用变频调速技术的起重机系统起升动载降低了10%～60%.
正轨箱梁横向肋的竹子结构仿生学设计
付为刚, 程文明, 于兰峰, 濮德璋
2013, 26(2): 211-216. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.004
摘要(1350) PDF 708KB(560)
摘要:
为了使起重机箱梁结构轻量化,以竹子为仿生对象对正轨箱梁横向肋进行了结构优化设计.通过研究竹子结构特征参数的自然分布特性与受力特性之间的关系,发现不同受力截面对应不同的等效节间距;考虑加劲肋间距对结构刚度和强度指标的影响,设定加劲肋极限间距,建立了正轨箱梁加劲肋变间距等稳定性优化策略,结合有限元弹性屈曲分析进行迭代优化,实现了加劲肋变间距等稳定性设计.研究表明:优化求解速率随偏差率增大而增大;仿生箱梁较传统箱梁加劲肋数量由15道减小为10道,两根主梁重量减轻136.12 kg;各截面屈曲抗失稳能力差异减小,同时满足强度和刚度设计要求.
外激励作用下亚音速二维粘弹性壁板系统的混沌运动
李鹏, 杨翊仁, 鲁丽
2013, 26(2): 217-222. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.005
摘要(1114) PDF 560KB(428)
摘要:
为了研究壁板在亚音速气流和外激扰联合作用下的非线性运动特性,基于Hamilton原理,建立了外激励作用下亚音速粘弹性壁板的非线性运动方程,并采用Galerkin方法将其离散为常微分方程组,研究了系统的平衡点及其稳定性.利用Melnikov方法得到了壁板出现混沌运动时系统参数所满足的临界条件,分析了外激励幅值、频率及气流来流速度之间的临界关系,并与系统混沌运动的数值模拟结果进行了对比.结果表明:当无量纲动压值超过64.42时,壁板系统平衡点的个数及其稳定性均会发生改变;使用Melnikov方法确定的混沌运动临界参数与数值模拟结果相符,该方法可用于判定混沌运动是否发生.
微通道气液柱塞流头部流场三维实验研究
王凌, 罗锐, 王补宣
2013, 26(2): 223-229. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.006
摘要(868) PDF 812KB(315)
摘要:
为研究微通道气液柱塞流三维流场特性,采用三维Micro PIV技术对微通道气液柱塞流进行实验研究,通过处理分析柱塞流图像,获得气泡前部区域的示踪颗粒分布图和三维速度分布图.研究结果表明:在气泡前部区域存在两个对称的方向相反的漩涡;在气柱头部附近区域,流体以较大速度沿着气柱表面流动;在远离气柱头部的区域,与单相流有类似的抛物线速度分布;在气液界面和壁面之间的流体运动复杂,有可能流向气液界面,也有可能流向壁面,气液界面近似为刚性.
在线防冰过程中电气化铁路接触网的温度场
郭蕾, 李群湛, 解绍锋, 舒泽亮
2013, 26(2): 230-235,242. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.007
摘要(1293) PDF 769KB(319)
摘要:
接触网覆冰严重影响电气化铁路安全运营,为确保牵引供电的可靠性,提出了一种基于静止无功发生装置的接触网在线防冰方案.针对该方案建立了在线防冰时接触网系统的动态热平衡方程,并通过分别对比铁路运输行业标准TB/T 2809—2005和实验测试数据进行了验证.在此基础上,分析了防冰系统运行后接触网系统的动态温度变化和温度场分布,并探讨了机车速度和负载电流对温度场分布的影响.分析结果表明,环境温度为-4 ℃,目标温度为2 ℃时,吊弦及其线夹处温差可达5.3 ℃,可能成为最薄弱环节.
电动车在线供电系统高效配电方案
孙跃, 田勇, 苏玉刚, 王智慧
2013, 26(2): 236-242. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.008
摘要(1013) PDF 813KB(416)
摘要:
针对电动车在线供电系统存在严重的传输损耗问题,设计了一种高压传输-低压激励的高效配电方案.该配电方案采用高压导轨传送电能,以减小输送过程中的能量损耗;采用低压激励方式,以增强导轨的功率发射能力.给出了配电方案的基本框架,阐述了其工作原理;分析了传输损耗的机理,导出了传输损耗的计算表达式,并探讨了分段连续切换供电方法.最后,通过仿真分析和实验对该配电方案和分段连续切换供电方法的可行性和有效性进行了验证.分析结果表明,当传输距离约大于70 m时,该配电方案的传输效率具有明显优势,可以提高系统的远距离能量传输效率.
脉冲方波频率对局部放电特性的影响及机理分析
王鹏, 吴广宁, 罗杨, 张依强, 徐慧慧
2013, 26(2): 243-249,270. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.009
摘要(962) PDF 735KB(467)
摘要:
为探讨脉冲方波电压频率对局部放电特性的影响,基于超高频(UHF)检测方法和IEEE 488.2传输协议,构建了宽频、高速数据采集局部放电测试系统.利用该系统,研究了变频电机耐电晕漆包线的局部放电脉冲幅值、相位和时频特性.研究结果表明:频率200 Hz以上的高频脉冲电压使空间电荷扩散效应减小,增大了局部放电初始电子产生的概率,使得局部放电瞬时电压降低,出现幅值小于200 mV的局部放电脉冲.在高频脉冲电压下,当局部放电发生在电压上升时段时,快速变化的电压幅值将改变局部放电特性,使得局部放电脉冲在1～2 GHz高频能量的比重增大.因此,根据相关标准检测变频电机局部放电时,为易于激发绝缘薄弱点处局部放电,宜采用频率低于200 Hz的低频脉冲方波电压,且局部放电超高频传感器在1.2 GHz及以上频率处应具有较好的增益特性,并采用500 MHz的高通滤波器,以提高测试系统的信噪比.
基于多音激励的Volterra频域核非参数辨识方法
韩海涛, 马红光, 于宁宇, 张家良
2013, 26(2): 250-256. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.010
摘要(1048) PDF 752KB(302)
摘要:
为解决Volterra频域核辨识困难的问题,探讨了多音信号激励下Volterra频域核的输出性质,提出了一种基于多音激励的Volterra频域核的非参数辨识方法.该方法选择具有合适频率基的多音信号作为测试激励信号,使各阶核的输出频率成分具有唯一性,进而利用Vandermode法使各阶核的输出分离.推导出了Volterra频域核的辨识公式,并进行了理论和仿真分析.理论分析和仿真结果表明:该方法可准确地辨识出任一阶Volterra频域核,绝对误差达到10-4 V数量级,克服了传统辨识方法无法准确辨识及辨识结果仅限于前3阶Volterra频域核的缺点,具有精度高、可操作性强的特点.
LED显示屏多扫描线数据组织的通用方法
靳桅, 朱云芳, 邬芝权, 李骐
2013, 26(2): 257-263. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02. 011
摘要(702) PDF 855KB(381)
摘要:
为了克服目前数据组织方式不能适应电路连接形式变化的不足,在现有LED显示屏单元板电路的基础上,提出了一种通用的多扫描线数据组织方法.该方法以输出数据在存储器中连续排列为组织原则,根据内部单元板74HC595连接形式,将常用单元板分为直通和绕行2种连接方式,并基于多扫描线和"数据场"实现了2种连接方式下的通用数据组织.最后,基于该方法开发了显示屏控制卡,并进行了实际硬件控制系统的实验,结果表明,该方法的数据输出速度达到4 Mbit/s,实现了控制系统至LED显示屏数据输出速度的最大化.
3GHz微波热声成像系统
黄林, 刘立新, 鲁奎, 钟晓春, 李婷婷, 陈炳章, 荣健, 蒋华北
2013, 26(2): 264-270. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.012
摘要(898) PDF 830KB(466)
摘要:
为了评估3 GHz微波热声成像系统的性能,采用圆形扫描的探测方式,对不同形状、不同对比度以及埋在猪肉脂肪中不同深度处的仿体进行了热声成像实验.仿体实验结果表明,该系统对具有不同对比度的10 mm×20 mm的矩形吸收体、边长8 mm的正方形吸收体以及直径8 mm的圆形吸收体能够清晰地成像,系统的空间分辨率和成像深度分别为2和5 cm.
桥梁断面非线性自激气动力经验模型
王骑, 廖海黎, 李明水, 马存明
2013, 26(2): 271-277. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.013
摘要(1215) PDF 833KB(448)
摘要:
为探讨桥梁断面的非线性自激气动力,基于平衡位置的Taylor级数展开式,建立了简谐运动下桥梁断面非线性自激气动力模型,获得了其复数和实数表达式,并说明了表达式中非线性气动参数的识别方法.该模型反映了简谐运动下桥梁断面非线性自激气动力的谐波叠加特性,可应用于桥梁的非线性气动稳定性分析.最后,应用该模型对某桥梁断面在简谐运动下的非线性自激气动力风洞试验时程数据进行了拟合.拟合结果表明,两者的误差在3%以内,验证了该模型的正确性.
无缝线路大跨简支梁桥桥墩线刚度优化
乔建东, 李志辉, 杨晴
2013, 26(2): 278-282. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.014
摘要(1401) PDF 554KB(428)
摘要:
为获得大跨高墩长联桥上无缝线路设计的控制因素,探讨了大跨高墩长联桥墩台线刚度的合理取值.基于桥上无缝线路力的传递机理,建立了钢轨-主梁-桥墩-基础一体化力学模型;利用APDL参数化语言对ANSYS进行二次开发,建立了参数化优化模型,编制了桥墩线刚度优化程序.结合实际工程,分析了跨度64 m的有碴轨道简支梁桥墩顶纵向水平线刚度的限值.分析结果表明:梁轨快速相对位移及钢轨附加应力控制大跨高墩长联桥上无缝线路的整体设计, 该跨度为64 m的有碴轨道简支梁桥墩顶纵向水平线刚度的限值应超过750 kN/cm.
抗压桩与抗拔桩受力特性的现场破坏性试验
马杰, 赵建, 赵延林
2013, 26(2): 283-289,296. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.015
摘要(1033) PDF 803KB(315)
摘要:
为理清抗压桩与抗拔桩受力特性的异同,基于2根抗压桩和2根抗拔桩的现场破坏性试验,研究了抗压桩、抗拔桩的侧阻和端阻的发挥特性.现场破坏性试验表明:抗压桩的桩端位移-桩端力曲线表现为软化特性;不同土层中抗拔桩与抗压桩极限侧阻的比值平均为0.373～0.763,深部土层中两者比值较小;抗压桩和抗拔桩桩长范围内的桩侧阻力均表现为软化特性,不同土层中抗拔桩、抗压桩侧阻破坏比分别为0.87～0.97和0.83～0.94;抗拔桩和抗压桩侧阻完全发挥时的桩土相对位移分别约为桩径的0.6%～1.5%和0.9%～2.0%.
新型交叉式静音钢轨的理论与试验研究
赵才友, 王平
2013, 26(2): 290-296. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.016
摘要(1197) PDF 793KB(448)
摘要:
为降低轮轨噪音,提出了一种新型交叉式静音钢轨.与传统的静音钢轨不同,其在钢轨和阻尼层之间增加了一层扩展层,且扩展层与约束层交错布置.采用有限元法对该结构进行了优化设计,根据优化结果(扩展层宜用厚1 mm的铝材,阻尼层宜用IPN型阻尼材料,约束层宜用厚2 mm的钢材)制作实物并进行了试验测试.测试结果表明:在垂向和横向激励下,该交叉式静音钢轨振动持续的时间仅为标准钢轨的1/5,噪声声辐射声压级分别比标准钢轨降低10.4和13.2 dB.
单元双块式无砟轨道道床板长度的确定
韦有信, 秦超红, 李成辉, 杨斌
2013, 26(2): 297-302,309. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.017
摘要(1112) PDF 835KB(342)
摘要:
为确定双块式无砟轨道道床板的合理单元长度,采用数值模拟的方法分析了列车荷载、纵、横向荷载、温度力、温度梯度作用下不同单元长度轨道结构的应力、应变响应;在此基础上,计算了不同长度单元板的裂缝宽度及所需的最小配筋率.现场试验结果表明:单元板长度越大,内部应力、板端位移量和板中裂缝宽度越大,满足裂缝宽度限值的配筋率越大;单元双块式无砟轨道板的长度宜小于8.0 m,推荐兰新二线采用长6.5 m的单元双块式无砟轨道道床板.
软弱层特性对斜坡软弱地基路堤变形的影响
刘晋南, 蒋鑫, 邱延峻
2013, 26(2): 303-309. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.018
摘要(1000) PDF 861KB(402)
摘要:
为获得不同软弱层特性条件下斜坡软弱地基路堤的变形规律,建立了斜坡软弱地基在路堤自重荷载作用下的非线性有限元数值模型,探讨了软弱层特性各因素对斜坡软弱地基路堤变形的影响;通过正交试验设计,对软弱层特性各因素对变形影响的显著性进行了评价.结果表明:软弱层土体弹性模量、软弱层厚度是产生过大竖向沉降和侧向变形的决定性因素;地面横坡的存在是加剧地基变形的重要因素;当软弱层位于地基顶面时,对地基变形尤其是侧向变形影响显著;应综合考虑软弱层特性各因素的影响,采取地基处理、侧向约束等工程措施限制变形.
大(理)瑞(丽)铁路高黎贡山越岭段地质灾害工程分区研究
赵志明, 吴光, 寇川
2013, 26(2): 310-316. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.019
摘要(1126) PDF 858KB(379)
摘要:
为了有效评判崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害对大瑞铁路工程的影响,针对高黎贡山越岭段地形地貌复杂、岩土体类型多样、活动断裂频繁发生的特点,在进行现场调查和分析工程勘探资料的基础上,考虑地质灾害发育程度及工程风险因素,将工程地质灾害危险性划分为安全、基本安全、较危险和危险4个等级,用层次分析法建立了工程地质灾害危险性分区模型,并将该模型用于线路区域工程地质灾害的分区评价.研究结果表明,小寨子—芒市段的工程地质灾害等级为基本安全和较危险,当前线路方案有效规避了地质灾害对线路工程的影响.
中长基线单基准站动态定位卡尔曼滤波算法
徐彦田, 程鹏飞, 蔡艳辉
2013, 26(2): 317-322,356. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.020
摘要(893) PDF 636KB(257)
摘要:
为了削弱站间星间双差对流层延迟和电离层延迟的影响,实现中长基线实时动态高精度定位,对流层干延迟用Hopfield模型计算,站间星间双差对流层湿延迟用相对对流层天顶延迟估计;站间星间双差电离层延迟用相对电离层天顶延迟估计;在此基础上,将流动站位置参数、相对对流层天顶延迟、相对电离层天顶延迟以及站间星间双差整周模糊度作为状态向量进行卡尔曼滤波估计.经验证,该算法初始历元数少,单历元定位平面中误差小于2 cm,高程中误差小于5 cm.
聚羧酸减水剂与不同新鲜度水泥的相容性
赵菊梅, 李茂红, 邓思远, 余红权, 李云, 全明
2013, 26(2): 323-327. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.021
摘要(1021) PDF 614KB(313)
摘要:
为研究聚羧酸减水剂与水泥相容性的影响因素,采用净浆流动度法测试不同新鲜度、不同温度、不同湿度的水泥与聚羧酸减水剂的相容性,采用Zeta电位仪测试表面电荷、激光粒度仪测试平均粒径、X射线衍射仪测试物相成分.研究结果表明:新鲜度较低、温度较低、湿度较高将导致水泥与聚羧酸减水剂饱和掺量点更低、流动度更高,即相容性更好;新鲜度较高的水泥相对于新鲜度低的水泥Zeta电位高出1.86 mV,平均粒径高出2.63 μm,且对聚羧酸减水剂吸附较多的C3A、C4AF含量较高.可初步推断,导致相容性出现差异的因素主要包括水泥温度、湿度、水泥组分、Zeta电位.
灾后景区建设场址安全性分析
付飞, 董靓, 张健, 王刚
2013, 26(2): 328-334. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.022
摘要(1205) PDF 958KB(478)
摘要:
为了指导灾后区域环境的安全监测和生态修复工程,运用数字高程模型定量分析方法,构建了分析高坡度地带和汇流流径区域地质灾害的三维虚拟模型.选取景观研究尺度为5 000单元粒度,用该模型模拟分析不同时间段深溪沟地质灾害区域的场址环境,研究结果表明:引发灾害的关联影响因子包括坡度因子和汇流累积量分布因子,坡度大于50且变化较大的带状区域生态环境较脆弱,易发生泥石流等地质灾害;将汇流累积出水口图与泥石流灾害图叠置后分析表明,众多地质灾害点均位于汇流出水口区域或流径上;应加强对灾后陡坡敏感带的安全监测管理和生态修复.最后,提出了地质灾害区域的固土植被带建设规划和土地调整利用的景观生态安全格局规划.
车辆长度和速度对双车道交通流的影响
潘卫军, 杨凯
2013, 26(2): 335-342. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.023
摘要(1405) PDF 993KB(397)
摘要:
为研究大型车辆转道及敏感驾驶行为对公路交通的影响,在SDNS(Sensitive Driving Nash)交通流模型基础上,引入长短车辆转道规则,假定双车道上同时存在长度和最大速度均不同的车辆,建立混合交通流模型.在周期性边界条件下,模拟得到当转道概率、混合比例、减速概率、车辆长度、速度等参数改变时,混合交通流的速度、流量与密度的基本图.仿真结果表明,系统临界密度、最大平均速度、流量随减速概率增加而减小;当慢速长车占总车辆比例大于50%时,更容易产生阻塞,此时车辆转道成功率小于5%;当系统中长车比例为50%时,流量峰值仅为0.42,比全小车的情况减少了20%;长车是造成转道困难的主要因素,当转道概率均为50%时,系统长车比例从25%增加至75%,转道成功率最大值由6.32%减少至2.78%.
基于k-NN和SCATS交通数据的路段行程时间估计方法
姜桂艳, 李琦, 董硕
2013, 26(2): 343-349. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.024
摘要(1131) PDF 846KB(325)
摘要:
为了改善利用SCATS交通数据估计路段行程时间的效果,通过分析SCATS实际交通数据获取时间间隔不一致的特征,构建了SCATS交通数据虚拟时间序列,将利用因子分析法提取的累计贡献率在85%以上的主因子作为交通模式特征向量的构成要素,用欧氏距离作为当前交通模式特征向量和历史交通模式特征向量相似性的测度指标,以路段行程时间估计误差最小为目标选取当前交通模式的近邻数,对交通模式之间距离的倒数进行归一化处理,确定了相似交通模式的行程时间权重,设计了基于SCATS交通数据的路段行程时间估计方法.实例结果表明:与多元线性回归方法相比,本文方法估计的路段行程时间平均绝对误差、平均绝对百分比误差和均方根误差分别平均减少了9.68 s、8.07%和4.5 s.
公路收费站车辆跟踪及抓拍算法研究与系统实现
夏创文, 徐建闽, 鲁一杰, 王琼华
2013, 26(2): 350-356. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.025
摘要(989) PDF 982KB(371)
摘要:
为保障公路收费站对车辆抓拍和车流统计的抗干扰能力,以静止单孔摄像机获取的检票口车道视频作为研究对象,提出了一种高效的易于扩展的抓拍判断系统框架.在分析常见运动检测方法优劣的基础上,从实时性和鲁棒性考虑,采用基于运动历史图像的改进的帧差法,以提高运动检测的灵敏度;为缓解服务器的计算压力,提出了一种高效的车辆矩形区域快速定位算法,并在此基础上定义了基于时间和空间变化的规则,以排除摄影机前人和杆臂运动对镜头的遮挡,最终构成了抓拍判断系统框架.此外,就多路车道在不同光照下并行地进行了实时抓拍实验,结果显示,在总时长5.5 h的测试样例中,车辆计数平均准确度达87.8%,证明该框架可显著减弱抬杆、落杆的遮挡以及光照变化的影响,提高抓拍的精度.
考虑城市干道车队运行特点的交通信号协调控制算法
别一鸣, 李轶舜, 王琳虹, 王殿海, 宋现敏
2013, 26(2): 357-367. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.026
摘要(1074) PDF 1284KB(438)
摘要:
为建立交通信号协调控制算法并确定其适用条件,考虑车队离散、车辆转出、下游交叉口排队长度3个因素,在分析罗伯逊离散模型的基础上,提出了交叉口协调相位车流到达图式的预测方法,并根据车流到达时刻与协调相位绿灯启亮、结束时刻的关系,建立了协调相位车流延误的计算模型;以交通控制子区内各交叉口协调相位车流总延误最小为优化目标,以相位差为优化变量,设计了信号协调方案优化算法.仿真结果表明:与改进数解法相比,该算法降低了协调相位车流延误7.4%;随着交叉口间距、转出车辆数、下游排队长度的增加,信号协调控制效益逐渐下降.
多方式诱导信息对通勤者出行链的动态影响模型
赵丹, 邵春福, 岳昊
2013, 26(2): 368-375. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.027
摘要(1058) PDF 967KB(435)
摘要:
为研究多方式诱导下通勤者的动态选择行为,采用效用理论和多阶段决策方法,以出行链感知效用最大化为目标,建立了通勤者单日内以家为起点和终点的出行链选择行为动态规划模型,并利用Dijkstra算法求解.将出行链分割为相互联系的单次出行,每次出行均包含出行前和出行中决策节点,在每个决策节点上实现交通信息的动态加载,并考虑通勤者对信息的信任度和学习过程,使模型可更准确地描述实际决策过程.算例结果表明:多方式诱导信息使每位通勤者的出行链实际效用平均增加0.88%;且信任度越高,通勤者获得的收益越大,越倾向于通过缩短出行链长度,选择地铁或停车换乘方式以规避交通拥堵造成的效用损失.
交通事故持续期内行程时间的可靠性研究
陈玲娟, 刘海旭, 蒲云
2013, 26(2): 376-382. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.028
摘要(1209) PDF 790KB(420)
摘要:
为研究交通事故影响下路网性能的随机性,定义路网行程时间可靠性为路网在交通事故持续期内平均行程时间小于预定阈值的概率.假定事故持续时间为服从正态分布的随机变量,将给定的事故持续时间离散化为相同长度的子时段,综合运用Logit路径选择准则和路段传输模型,提出了基于Monte-Carlo法的路网行程时间可靠度模拟算法.用一个测试网络来验证算法,其事故持续时间均值为8～20 min、方差为0.5～5.0 min, 子时段出行需求为4.0和4.5辆,时间阈值为事故前走行时间的2.0和2.2倍.研究结果表明:路网行程时间可靠度均随事故持续时间均值的增大而减小;当出行需求为4.5辆、时间阈值为事故前走行时间2.0倍时,行程时间可靠度随着事故时间方差的增大而增大;当需求小于4.5辆、时间阈值大于2.0倍时,可靠度随着时间方差的增大而减小.
航路交叉点处碰撞风险模型
韩松臣, 曲玉玲, 孙樊荣, 朱新平
2013, 26(2): 383-389. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.029
摘要(1075) PDF 750KB(381)
摘要:
为研究航路交叉点附近两飞机之间标称距离随时间变化导致的碰撞风险,引入到达时间间隔变量,建立了航路交叉点处碰撞风险模型,提出了一种航路交叉点处标称距离随时间变化的碰撞风险估计方法. 算例结果表明:当航路含有一个交叉点时碰撞风险数增加了1.14710-7;碰撞风险随航迹夹角的增加先逐渐减小,然后逐渐增加, 3种不同速度组合的碰撞风险均在航迹夹角区间(70,75)内达到极小值.利用该模型能够计算航路因含有交叉点而增加的碰撞风险,并能分析航迹夹角对碰撞风险的影响.
航天器有限推力轨道转移的轨迹优化方法
王常虹, 曲耀斌, 陆智俊, 安昊, 夏红伟, 马广程
2013, 26(2): 390-394. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2013.02.030
摘要(1435) PDF 560KB(461)
摘要:
为使小推力发动机航天器在航行中实现轨道快速机动并有效节省燃料,提出了基于拟谱法的航天器轨道转移轨迹优化方法.采用改进的赤道轨道根数,基于高斯动力学方程建立了航天器轨道转移过程的数学模型,克服了经典轨道根数当偏心率为0, 或者轨道倾角为0 或90时的奇异问题,给出了航天器轨道转移燃料最优性能指标函数以及终端约束和路径约束条件;采用拟谱法,将原始的连续最优控制问题转化为非线性规划问题;利用SNOPT(sparse nonlinear optimizer)算法求解最优轨迹,并提出了具体设计步骤和方法. 仿真结果表明:与fmincon优化方法相比,发动机最大推力为20 N时,本文的优化方法寻优时间减少61%,节省燃料18%.

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