穆凌霞 , 王新民 , 谢蓉 , 张友民 , 李滨 , 王剑
2019, 51(3):1-14. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201810036
摘要:高超音速飞行器军事上的强突防、强侦察能力,民用上的高效部署、星际旅行能力,使其成为各国构建战略威胁、争夺太空资源的重要途径之一,针对这一热点前沿问题,综述了高超音速飞行器的发展及其制导控制技术. 首先,对高超音速飞行器的研制历史及现状进行总结,梳理发展脉络揭示其发展规律,并对高超音速飞行器轨道、近空间及大气层内飞行任务进行分析. 然后,重点讨论再入返回的飞行约束条件及制导方法,包括:离线轨迹制导、在线轨迹制导以及预测制导,并针对复杂环境下强约束、任务突变等制导难点,展望高精度多约束轨迹制导、快速轨迹规划制导、鲁棒自适应轨迹重构制导等技术;进而,综述了目前高超音速强非线性、不确定性、时变性、结构挠性、控制约束及故障等控制难题及其解决方法,并对系统模型/扰动/故障深层次机理分析、多控制问题兼顾及多控制器切换、智能自主高超音速飞行等控制技术提出了展望. 最后,指出了高超音速飞行器的发展需兼顾高超音速打击武器及可重复使用空天往返运载技术,制导控制系统的研制需向极广空域下的智能自主高超音速制导与控制一体化迈进.
2019, 51(3):15-22. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201803046
摘要:为解决复杂约束环境下大规模无人战斗机(UCAV)编队队形优化问题,提出基于双层规划模型的队形优化求解算法. 以大规模UCAV编队空对地饱和打击作战场景为例,建立UCAV编队作战上层规划模型,通过采用离散粒子群-模拟退火(DPSO-SA)算法进行求解,得到执行每个任务的UCAV编号和最优队形;根据现有的编队作战队形库,建立编队中UCAV站位下层规划模型,通过采用遗传算法进行求解,得到UCAV在队形中的位置. 仿真结果表明:在上层规划模型中引入改进模拟退火算法,可以解决离散粒子群算法易陷入局部极小值的问题;设计双层规划模型,可以解决DPSO-SA算法后期收敛速度慢的问题. 相对于单层规划模型,双层规划模型求解大规模UCAV编队队形优化问题收敛速度更快,寻优效果更好.
2019, 51(3):23-28. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201710105
摘要:针对磁钉导航系统中磁钉地图创建困难、现有建图方法不适用于多路口磁钉地图的问题,提出一种利用磁钉段特征创建磁钉地图的新方法. 首先采用惯导、里程计和磁尺采集道路磁钉数据,依据标志磁钉划分磁钉段,从传感器数据中提取出磁钉段的特征,进行特征匹配,在匹配成功的磁钉段之间建立闭环约束. 然后利用改进图优化算法,减小错误闭环约束对优化结果的影响. 最后从优化完成的图中提取出磁钉点,再建立磁钉地图. 基于真实道路环境的实验结果表明:利用磁钉段特征创建磁钉地图的新方法操作简单,建立的磁钉地图精度较高,全局一致性很好,导航试验也验证了地图的可用性. 该方法可以很好地解决多路口磁钉地图建图问题,是一种有效的磁钉地图创建方法.
2019, 51(3):29-36. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201804036
摘要:电磁继电器额定寿命指标是继电器能否满足整机需求的关键,直接影响着系统运行的可靠性. 针对电磁继电器额定寿命能力批次间差异大这一问题,对影响电磁继电器额定寿命的机理进行分析和研究,确定影响电磁继电器额定寿命失效的主要因素是触点接触面积、触点间接触压力、触点间隙及触点材料. 在不改变电磁继电器结构设计及触点材料的情况下,为提升电磁继电器额定寿命能力及一致性,采用DOE优化设计方法,针对相应的影响因子进行了DOE试验设计,最终得出合理的触点间隙、常闭触点压力及超程值;再利用容差设计方法,优化触点间隙、常闭触点压力及超程的控制范围,提升额定寿命的一致性. 研究结果表明:通过DOE试验可找到电磁继电器的影响因子优化方案,利用容差设计可以优化各影响因子的控制范围,有效提升了继电器额定寿命能力及一致性,提升产品质量.
2019, 51(3):37-45. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201709002
摘要:为解决存在海流干扰和模型不确定性情况下欠驱动自主水下航行器(AUV)的三维路径跟踪控制问题,首先在Serret-Frenet坐标系下,基于虚拟向导建立了跟踪误差模型. 然后,在运动学控制器中基于李雅普诺夫(Lyapunov)理论和反步法设计具有自适应律的虚拟向导和一种改进的积分视线法(ILOS)导引律,克服了海流的干扰并减少了超调. 应用反步自适应滑模控制(BASMC)理论设计动力学控制器,保证了系统的稳定性和鲁棒性. 最后,应用非线性级联理论证明了整个控制系统的闭环稳定性. 仿真结果表明:基于AUV与流体的相对速度来实现的控制律,便于工程应用. 该控制器能够有效克服海流和模型不确定的影响,实现对三维路径的跟踪.
2019, 51(3):46-54. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201809147
摘要:为研究预处理稻壳在流化床中燃烧制备纳米SiO2工艺可行性,在小型流化床试验台上进行预处理稻壳的燃烧试验,并得到活性稻壳灰样品. 采用扫描电镜仪(SEM)、能谱仪(EDS)、透射电镜(TEM)、X射线荧光光谱仪和比表面积及孔径分析仪等设备表征床料和稻壳灰的微观结构和理化特性,深入研究酸预处理对稻壳流化床燃烧状态和稻壳灰性能的改善. 结果表明:预处理稻壳在流化床内燃烧状况良好,床料无粘结现象,避免了高温下流化床的团聚问题;所得稻壳灰理化特性大幅提高,稻壳灰由15~50 nm的纳米颗粒聚集而成,并具有丰富的约4 nm的介孔孔隙、≥98%的SiO2纯度以及≤0.08%的超低残炭质量分数;低温条件下酸预处理可以大幅度消除燃烧温度对稻壳灰性能的制约,但高于800 ℃时温度制约逐渐显现. 酸预处理稻壳流化床燃烧可实现制备高纯高活性稻壳灰的目的,且硫酸预处理效果优于柠檬酸.
2019, 51(3):55-60. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201805042
摘要:为适应新一代空中交通运输系统的变化,提出一种考虑驾驶员意图的航空器冲突规避模型. 新模型通过对驾驶员意图进行建模,提出了改进的航空器位置预测模型,在此基础上分别建立航空器与限制空域、航空器对之间冲突概率估算模型,并根据冲突概率进行冲突风险等级进行划分. 此外,本研究挖掘并分析了4个影响冲突概率的重要因素,并以此为依据提出了各冲突风险等级相应的冲突规避策略. 结果表明:通过增大两航空器飞行航路段距离,增大飞行航路段长度,减小两航空器航班计划时间重合度,减小飞行计划用时可以相对地降低冲突概率. 航空器冲突规避新模型的提出改进了自主冲突探测与解脱决策支持系统,保障了空中交通安全.
2019, 51(3):61-67. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201709105
摘要:为分析沥青混凝土中粗集料形貌特征,了解其对沥青混合料性能的影响. 利用工业CT对不同级配沥青混凝土断面进行扫描,用图像处理技术和统计学方法从扫描图像中获取粗集料的形貌参数,分析粗集料级配对形貌参数的影响. 结果表明: CT扫描结合图像处理技术可准确获取沥青混凝土中粗集料形貌参数;粗集料颗粒的纵横比AR1和AR2和棱角性的累积分布概率服从三参数威博尔分布;轮廓分形维数、纵/横向趋向参数、纵向偏角均值以及面积参数对粗集料级配的变化表现敏感;而纵/横向趋向参数、纵向偏角均值、轮廓分形维数、棱角性和面积参数,能够显著表征4.75 mm粒径集料的通过率变化.
2019, 51(3):68-72. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201708090
摘要:为提高公交服务可靠性,减少串车现象的发生,提出一种基于历史公交GPS数据的公交线路时间控制点优选方法. 首先给出了控制点设置的3个基本原则,主要考虑控制点的位置、控制点之间的行程时间、控制点之间的距离等因素. 从控制点设置的原则中选取若干个因素进行量化分析,确定控制点优选的评价指标. 基于公交GPS数据建立了平均停站时间指标、站间行程时间差异指标以及综合评价指标的计算方法,提出整体最优和局部最优两种时间控制点优选思路. 其中整体最优方法可以从所有备选方案中选择出最优方案,但计算过程繁琐、耗费时间较长;局部最优方法可以在保证一定优化效果的前提下,节省大量成本. 最后以苏州市102公交线路为例分别对这两种优选流程进行了分析,结果表明两种优选流程都能选出有效的时间控制点方案.
2019, 51(3):73-79. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201711032
摘要:为科学地监测和预测实际运营中大型阻尼器的性能演化,将斜拉桥主梁在自然环境中的纵向振动等效为单自由度体系随机激励下响应问题,推导出白噪声激励下响应功率谱. 通过在桥上和阻尼器上安装低频加速度传感器,在3 a时间内3次对实桥纵向振动的重复试验,并采用离散小波变换方法提取主梁纵向低频振动成分,按最小二乘法原理与白噪声激励下的响应功率谱公式拟合,近似得出纵向振动的系统阻尼比参数. 试验结果表明:斜拉桥体系简化后,能够准确识别纵向振动的系统阻尼比;相比传统滤波方法,离散小波对信号分解重构后能够更加准确地保留低频成分;系统阻尼比衰减表明苏通大桥的塔梁阻尼器性能在缓慢退化. 定期运用该方法对大型的塔梁阻尼器进行现场试验,能够在不中断交通的情况下更好地指导阻尼器的养护管理,保障大跨度斜拉桥的正常运营.
2019, 51(3):80-87. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201801164
摘要:为研究钢-混凝土组合梁经预应力碳纤维板加固后的受弯性能,设计4根预应力碳纤维板加固试件和1根不加固的对比试件. 5根试件均为工字形钢-混凝土组合简支梁,采用四点弯曲静力加载. 锚固装置为自主研发的装配式预应力碳纤维板锚固系统,碳纤维板与钢梁之间的锚固主要依靠端部锚具,并辅之以专用环氧胶的黏结作用. 试验中考虑碳纤维板的加固量和预应力水平两种因素对加固效果的影响. 结果表明:加载全过程截面应变基本符合平截面假定;增大碳纤维板的加固量能提高钢-混凝土组合梁的抗弯极限承载力;增大碳纤维板的预应力有助于提高钢-混凝土组合梁的屈服承载力,对结构抗弯刚度贡献有限;破坏阶段碳纤维板有断裂和剥离两种形式,其强度利用率可达到80%以上. 所采用的锚固系统锚固力大、可靠度高,工程实用价值大;预应力碳纤维板加固钢-混凝土组合梁,能有效提高结构的抗弯承载力,是一种补强效果很好的主动加固技术.
2019, 51(3):88-91. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201711066
摘要:针对网联车与普通车构成的混合交通流不稳定性问题,提出一种网联车混合交通流渐进稳定性解析方法. 基于传递函数理论,应用跟驰模型推导扰动在交通流中传播时的传递函数,并建立不同网联车比例下的混合交通流渐进稳定性解析框架. 选取智能驾驶模型(intelligent driver model, IDM)与优化速度模型(optimal velocity model,OVM)分别作为网联车与普通车的跟驰模型,进行混合交通流渐进稳定性案例分析,并进行小扰动下的数值仿真. 研究结果表明:所建立的混合交通流渐进稳定性解析框架可计算得到关于网联车比例与平衡态速度的混合交通流稳定域;当平衡态速度大于21.5 m/s时,混合交通流可在任意网联车比例下稳定,当网联车比例大于0.63时,混合交通流可在任意平衡态速度下稳定;混合交通流稳定性数值仿真实验验证了理论解析的正确性. 所建立的网联车混合交通流渐进稳定性解析框架适用于不同跟驰模型的选取,能够用于分析真车实验条件下网联车对交通流稳定性的影响.
2019, 51(3):92-98. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201711053
摘要:为快速评估运营阶段桥梁基础冲刷状态,提出一种基于实测模态与模型更新的冲刷动力识别方法,并在杭州湾大桥桥塔冲刷检测中进行应用. 分别于2013年、2016年对杭州湾大桥上部结构进行了两次环境振动下的加速度数据采集工作,并进行模态分析,得到两次测试所对应的结构自振频率与振型. 同时利用有限元分析软件采用鱼骨模型进行上部结构数值建模,采用土弹簧进行下部结构桩土效应的模拟. 首先利用冲刷非敏感模态的实测自振频率对数值模型中的桩侧等效弹簧刚度进行模型更新,直至得到与实际相符的桩土边界条件. 进而利用冲刷敏感模态自振频率的实测变化值,对有限元模型中的基础冲刷深度进行模型更新,直至数值模拟变化值与实测变化值相一致,从而定量识别出3 a内基础冲刷深度的发展. 最后,利用水下地形测量数据完成对该冲刷识别方法准确性的验证. 研究结果表明:该方法利用桥梁上部结构实测模态变化进行下部结构基础冲刷模型的更新是可行的,基础冲刷深度的识别是准确的,可解决长期以来需要水下作业才能完成桥梁基础冲刷检测的技术难题.
2019, 51(3):99-106. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201708022
摘要:为研究沥青路面现场压实细观特性,基于离散元PFC3D(particle flow code in 3-dimensions)根据均布荷载-时间等效原则建立了考虑集料形态特征和温度影响的三维沥青路面压实模型,通过动态模量试验利用时间-温度等效原理确定了热态沥青混合料的细观参数,分析压实过程中路面厚度、集料运动、接触力及能量演化机制等. 结果表明:沥青路面位移表现出非连续和不对称性,集料的运动位移、应力与压实荷位及其方向有关;压实区域与非压实区域集料的运动规律不同,在压实区域与非压实区域的过渡带集料运动方向形成了类似“涡流”状结构;压实区域材料内部以接触压力为主;外力做功和应变能在压实初期增加速率较大,后期逐渐变小;动能在初始阶段因压实应力未稳定导致集料运动速度较大发生异常,当进入稳定阶段后,动能减小. 该研究结果与前期成果基本一致,表明采用离散元法建立的路面压实模型分析沥青路面压实过程的细观行为是合理可行的,离散元法是研究沥青路面细观特征的重要工具.
2019, 51(3):107-113. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201801128
摘要:为得到沪通公铁两用长江大桥(后简称沪通大桥)桥址区风速时程序列,对沪通大桥开展了现场风速实测,对桥址区的风场特性进行分析,得到基于实测数据的风速谱,并将其与规范给出的风速谱进行参数对比. 之后采用基于实测风速谱显式分解的谐波合成法,将该桥的三维脉动风速场简化为多个线状的一维脉动风速场,分别对两个主塔、公路桥面、铁路桥面的脉动风速进行数值模拟,模拟值与目标值吻合较好. 结果表明:采用实测的风速谱参数可以很好地得到大跨度桥梁数值模拟三维脉动风场,并与规范给出的统一功率谱有一定的差异性,体现了规范谱应用于不同地区,尤其是复杂气象条件时的局限性. 得到的基于实测风特性的大跨度斜拉桥风速时程序列,为桥梁的风振分析提供了基础,具有良好的实用效果.
2019, 51(3):114-120. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201709139
摘要:公交专用道虽能有效地保障公交优先,但其对公交乘客产生的巨大吸引力,能够引发公交网络中局部区域的客流转移,对公交运营造成影响. 为准确获取该变化的具体范围及程度,结合公交出行特征,在改进后的公交换乘网络基础上,提出一种重叠社团结构检测算法以确定出专用道的可影响范围,并进一步利用改进后的公交站点网络,利用Djkstra算法提出影响模型以计算具体影响程度. 最后根据实际调研数据验证了方法的合理性. 研究表明:公交网络中线路间的相互联系是专用道影响的基础,而换乘条件是限制其影响的重要因素. 与专用道站点之间具有至多一次换乘关系的站点集构成了专用道的影响范围,乘车资源及环境则决定其影响程度. 研究结果,可对既有专用道进行评估及其进一步施划.
2019, 51(3):121-126. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201711024
摘要:为更加准确的描述接运轨道站点的公交网络内通勤乘客的出行选择行为,以典型通勤OD、固定乘客总需求下,接运轨道交通站点的各公交线路客流选择行为为研究对象,以早高峰通勤出行为例,考虑不同出发时刻的乘客实际到站时刻与车辆到达时刻间的关系,对乘客在接运公交线路站点的候车排队过程进行较为细致的定量描述,改进了既有出行广义费用中对站点候车时间的计算方法,建立了基于Logit-SUE的公交线路配流模型,并通过算例与既有研究进行对比,分析模型中时间步长t-及乘客对路径阻抗感知系数θ对配流结果的影响.结果表明:模型中t-的取值变化不会引发配流结果较大程度的改变.t-越小,对候车时间的计算越贴近现实情况,当t-增大到乘客可在一个时间步长内全部出发时,配流结果与既有文献一致.同时,模型中,当θ较小时,乘客对路径阻抗的感知与实际存在一定差距,配流结果随机性较强;θ越大,乘客对阻抗的感知越贴近现实,实际阻抗越小的线路选择概率则越大.
2019, 51(3):127-134. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201711115
摘要:为研究自然环境下悬索桥太阳辐射效应变化规律以及最不利活载效应与环境温度效应的关系,首先建立了某在建大跨度悬索桥精细化模型,然后对太阳辐射效应的环境因素进行参数敏感性分析,同时研究了太阳辐射效应与最不利活载效应的关系. 研究结果表明:悬索桥太阳辐射效应受环境温度影响最大、风速次之. 风速对悬索桥太阳辐射效应的影响呈非线性关系;日序数和纬度对太阳辐射效应影响较小,但太阳辐射效应变化规律与纬度变化规律不一致,受多种环境因素影响. 最不利活载引起的主梁跨中点挠度数值上是热辐射引起最大挠度的2倍,塔顶偏位数值上与热辐射引起的偏位相等. 研究结果可以为悬索桥施工阶段误差分析和健康监测数据的温度影响剔除提供理论依据和技术支撑.
2019, 51(3):135-140. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201711024
摘要:为解决现有的常规公交线网设计方法没有考虑实际城郊客流需求的特殊性,造成乘客出行时间过长的问题. 构建基于milk-run和hub-spoke的设计理念,且同时考虑载客能力的城郊公交线网优化模型,并提出相应的遗传算法实现模型的求解. 在所提出的方法中,能够得到hub站点的数量及具体位置、milk-run线路的结构、和车辆分配方案. 不同于常规公交线路运营方式,所提出的城郊公交线网通过milk-run线路将分散的客流聚集到各线路的hub站点,从而形成大客流的规模效应,到达hub站点的大客流可以通过直达线路从hub站点到达相应的目的地,以此减少乘客总的出行时间. 最后,为验证所提出的方法的有效性,将其应用到位于香港天水围的实际城郊公交线网中,并对比了优化后的公交服务和现有的公交服务水平. 对比结果表明:在现有的公交车辆配置数量不变的条件下,所提出的方法,可以减少16.26%总的乘客出行时间,说明所提出的方法能够有效提高现有公交服务水平,增加乘客出行满意度,吸引更多乘客采用公交出行,减少交通拥堵.
2019, 51(3):141-149. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201712079
摘要:针对目前桥梁易损性分析方法大多仅适用于一维地震作用下的分析局限性,构建了桥梁危险部位的三维地震损伤指标函数,运用结构可靠度理论和概率统计分析法,推导了三维地震下桥梁损伤破坏发生概率计算理论,建立了三维地震桥梁易损性分析方法. 以西部地区某典型铁路刚构-连续梁桥为研究对象,基于云图法的计算结果,验证了三维易损性分析方法的正确性,并建立了桥梁构件全视角极坐标空间易损性云图,全面评估了桥梁构件三维抗震性能. 分析结果表明:只进行桥梁结构纵、横向地震易损性分析,已无法真实有效地评估桥梁的实际抗震能力,应开展典型桥梁三维易损性分析. 建立的桥梁构件全视角易损性云图可用于评估桥梁的抗震性能,为桥梁三维地震下的抗震设计提供依据.
2019, 51(3):150-157. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201803040
摘要:为解决现行连续压实检测参数异常值识别及处理方法未考虑数据空间分布特征的问题,结合地统计学的半变异函数,提出基于自相关距离的近邻加权估计识别法,并定义单点异常值判定指标:异常指数αi,将异常值剔除后,利用普通克里金插值法对原异常值点处的数据进行估计,并通过沪昆高铁娄底试验段进行了连续压实质量检测试验验证. 结果表明:当某点的异常指数αi>0.2时,可判定其为单点异常值点;相比于现行的拉依达准则(3σ准则)识别方法,基于自相关距离的近邻加权估计法具有更高的准确度和识别效率;普通克里金插值法能够更为准确地估计单点异常值处的数据,降低数据的变异系数,提高连续压实质量检测参数的均匀性.
2019, 51(3):158-164. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201801153
摘要:为改善高速公路分区段限速管理下的运行安全与效率,缓解由于限速区段设置不当、频繁换速造成的驾驶负担,对高速公路分区段限速管理下的限速区段进行优化协调设置. 首先,以损失时间最小为原则,提出3种情形下的高速公路限速区段优化协调模型;其次,依据驾驶人认知距离、心理稳定距离和限速标志前置距离,及驾驶员问卷调查统计数据,对模型计算中的最小限速区段长度和最大限速区段数目两参数进行标定;最后,根据经济学风险与收益的原理,分别用风险函数和收益函数表征高速公路交通安全和效率,构建高速公路安全指数、效率指数评价模型,并结合案例高速公路初始限速区段设置情况,对所提限速区段最优协调模型的实效性进行仿真检验. 结果表明:案例高速公路应用所提优化模型进行限速区段协调控制后,高速公路综合安全指数值减小45.51%、综合效率指数值增大26.78%,安全、效率状态更加靠近理想点(a,b). 针对分区段限速控制的高速公路交通安全与效率的提升,该方法具有较好的可行性与实效性,可为高速公路限速管理提供理论支持.
2019, 51(3):165-171. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201712044
摘要:为进一步提升信号交叉口控制方案的控制效率,提出一种考虑流线搭接的最优信号控制方案算法. 算法首先分析和细化流线相容关系,确定相位流线组合;然后将相位流线组合采用数组表示并随机抽样排列,根据信号控制方案相位流线的设置要求,充分考虑流线搭接,选取满足条件的相位组合方案作为交叉口可行相位组合方案;最后结合已有的配时模型,计算信号相位配时及车辆平均延误,通过对比车辆平均延误,选取最小延误对应的控制方案作为交叉口最优控制方案. 结果表明:算法所确定方案的车辆平均延误相比环栅结构相位组合方案减少0.3 s/pcu,分流式相位组合方案减少0.5 s/pcu,组合式相位组合方案减少4.5 s/pcu,由此说明此方法可行.
2019, 51(3):172-178. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201709140
摘要:为更加全面客观地认识机场道面结构的温度场、水分场及其耦合作用的基本规律,为季冻区机场道面结构不均匀冻害的防治提供理论依据和措施建议,设计道面结构不均匀冻胀水热耦合模型试验箱,开展外部水分渗入道肩试验和道面结构不均匀冻胀水热耦合模型试验,并利用现场冻胀量监测结果验证了模型的可靠性和适用性. 结果表明:模型试验直观地模拟了跑道与道肩冻胀错台现象,阐明了其产生的原因和机理;揭示了机场道面结构温度场、水分场及其耦合作用的基本规律;外部水分入渗对机场道面结构水分场重分布有较大影响;机场道面结构的不均匀冻害是其内部水热耦合作用的产物,降温速率和温度梯度影响冻结时的水分积聚和迁移,反过来水分的重分布也影响温度的传递. 采用室内缩尺物理模型试验和现场监测相结合的研究思路和实施方法不仅为季冻区建筑物不均匀冻胀问题的防治提供了理论基础,也丰富了人们探索水热耦合规律的方法,具有一定的参考价值.
2019, 51(3):179-185. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201801160
摘要:针对现有公路限速策略无法准确反映几何线形、路面附着条件对汽车侧向稳定性影响的问题,将圆曲线路段汽车侧向失稳状态解耦为3种失稳模式,推导各失稳模式安全边界的精确计算方法,提出有效保障行车安全的限速值. 首先,分析汽车传统侧向稳定性评价指标—横向力系数的不足,将失稳状态解耦为转向失稳、失去轨迹保持能力、侧翻3种模式,提出各模式的汽车安全性评价指标. 然后,构建7自由度非线性整车-圆曲线路段耦合模型,通过理论推导、回归拟合得到各评价指标安全边界的计算模型. 然后,采用Carsim仿真验证不同附着系数路面下各指标安全边界的准确性. 最后,基于7自由度非线性车-路耦合模型和安全边界计算模型,通过Simulink仿真得到公路圆曲线路段临界安全车速,比较该策略与运行速度、设计速度等限速策略的差异. 结果表明:当路面干燥、潮湿时,采用设计速度限速过于保守;当路面潮湿、积雪时,运行速度往往大于临界安全车速,应降低限速值,以保障行车安全. 所提出的限速策略充分考虑了汽车侧向运动的非线性特征,可作为面向驾驶期望、通行效率等山区公路限速策略的有益补充.
2019, 51(3):186-192. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201806134
摘要:为保证城市轨道交通车站选址的合理性,避免建成后分担率低的情况,建立基于既定线路和候选车站的双层选址模型. 上层模型以客流量最大为目标,且在对候选车站进行客流量预测时,建立地理加权回归模型. 下层模型考虑经济属性,将乘客出行成本和运营方成本作为城市轨道交通综合交通成本,以单位乘客综合交通成本最小为目标. 通过对比多个启发式算法,确定基于模拟退火算法的求解流程. 以哈尔滨地铁1号线为例,运用所建立模型对该线路的车站进行重新选址. 结果表明:采用该模型所得到的车站选址方案其各车站每日上车乘客量之和为191 553人,较现有的177 010人,增长了14 543人,增长比例为8.2%;而新选址方案的牵引能耗成本为每日15 972元,较现有车站的17 501元,减少了1 529元,减少比例为8.7%。所建立的城市轨道交通车站双层选址模型能同时保证选址结果的社会效益和经济效益.
2019, 51(3):193-200. DOI: 10.11918/j.issn.0367-6234.201807050
摘要:近年来我国城市内涝频发,雨季“看海”情况屡见不鲜,而目前对于内涝程度还没有统一的评价指标体系,为了得到更加完善的海绵城市内涝程度评价指标体系,基于城市内涝动态历时特征,提出内涝势冲量的概念,建立城市局部内涝瞬时指标、局部内涝综合指标、区域整体内涝指标标准值等组成的评价城市内涝程度的指标体系及其具体计算分析方法. 针对宁波市奉化区中交未来城工程案例,结合SWMM模型计算该区域内涝情况,并采用此评价方法进行分析. 结果表明:计算的局部内涝综合指标能有效反映城市内涝点的内涝程度,其内涝设计值可以有效评价城市整体内涝程度;计算的区域整体内涝程度指标平均值能描述LID(低影响开发)措施防涝设计的总体合理性,并且指标体系能有效反映内涝的时空分布特征,指标值采用无量纲量,评价方法更加科学.
您是本站第 4754718 访问者
地址:哈尔滨南岗区西大直街92号136信箱
邮编:150001 传真:0451-86418376
电话:0451-86418376 E-mail:hitxuebao@hit.edu.cn
备案号:京ICP备09084417号-23
版权所有:哈尔滨工业大学学报 ® 2025 版权所有