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2013年  第13卷  第2期

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Road and railway engineering
Image analysis of aggregate, mastic and air void phases for asphalt mixture
ADHIKARI Sanjeev, YOU Zhan-ping, HAO Pei-wen, Pei-wen Hai-nian
2013, 13(2): 1-9. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2013.02.001
摘要(964) HTML (189) PDF (2104KB) (794)
DSC modelling for predicting resilient modulus of crushed rock base as a road base material for Western Australia roads
KHOBKLANG Pakdee, VIMONSATIT Vanissorn, JITSANGIAM Peerapong, NIKRAZ Hamid
2013, 13(2): 10-16. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2013.02.002
摘要(856) HTML (247) PDF (1068KB) (683)
道路与铁道工程
不同类型电气石改性沥青路用性能分析
石鑫, 王朝辉, 李彦伟, 赵娟娟, 王选仓
摘要: 选取2种电气石粉和4种电气石负离子粉, 采用熔融共混法制备电气石改性沥青, 进行了针入度、软化点和延度性能测试, 研究了电气石类型及掺量对沥青感温性能、高温性能、低温性能与粘附性等路用性能的影响规律。采用改进弯曲流变试验研究了电气石对沥青低温性能的影响效果, 采用水煮法对电气石改性沥青与集料的粘附性能进行评价, 借助扫描电镜试验、差示扫描热试验、压电性试验和热电性试验分析了电气石对沥青路用性能的改善机理。试验结果表明: 电气石粉改性沥青感温性能随掺量增加先改善后变差, 电气石负离子粉改性沥青感温性能呈现相反的变化规律; 各电气石改性沥青高温性能随掺量增加均不断提高; 电气石粉目数越大, 对沥青路用性能改善效果越好; 电气石负离子粉改性沥青的路用性能随负离子释放量的增大而不断降低; 在相同目数条件下, 电气石负离子粉对沥青性能的改善效果优于电气石粉; 电气石能有效改善沥青的低温性能, 而且能够均匀稳定地分散在沥青中, 与沥青形成稳定整体; 电气石加入到沥青后其电性能仍能正常发挥。可见, 电气石能够显著改善沥青的路用性能。更多>
2013, 13(2): 17-24. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2013.02.003
摘要(1197) HTML (269) PDF (903KB) (1107)
抗耐土壤稳定剂在简易机场道面中的应用
史保华, 宁文溥, 许巍, 戴圣睿
摘要: 基于简易机场建设的特点和使用要求, 选用济宁土在室内进行了液限、塑限、击实、回弹模量、CBR和无侧限抗压强度试验。在室外选择抗耐土壤稳定剂、水泥、石灰、二灰(水泥与石灰)等稳定土修筑了试验段, 进行了回弹模量、CBR、弯沉、土压力和滚动摩擦因数试验, 对比研究了抗耐土壤稳定剂与传统无机结合料的加固效果。分析结果表明: 在室内试验中, 济宁土掺入抗耐土壤稳定剂后, 其水理性能、回弹模量和无侧限抗压强度均有提高, 尤其是掺入0.8%AC101稳定剂时, 塑性指数降低了21.9%, 最佳含水量减少了3.1%, 最大干密度与CBR值分别增大了1.32%、61.5%;涂刷HOD1稳定剂后, 试件在浸水和不浸水的条件下, CBR值分别提高了212%、146%。在现场试验中, 抗耐稳定土的早期承载能力与水泥土、二灰土作用效果基本相同, 高于石灰土, 但随着加固土龄期的增长, 水泥土、二灰土承载能力的增长幅度要大于抗耐稳定土, 28d龄期时抗耐稳定土与石灰土的承载能力基本相同。更多>
2013, 13(2): 25-33. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2013.02.004
摘要(1049) HTML (270) PDF (860KB) (1230)
富水全风化花岗岩隧道变形规律与力学特性
任文峰, 高璇, 王星华, 涂鹏
摘要: 用地质钻机在隧道中心线上方钻取原状土进行土工试验, 采用电子水准仪量测地表和拱顶沉降, 采用JSS30A数显收敛仪进行隧道水平收敛监测, 采用JTM-V2000D型振弦式土压计量测围岩与初期支护间压力、初期支护与二次衬砌间压力, 通过对寨子岗隧道围岩变形及压力进行量测, 得到了富水全风化花岗岩地区隧道围岩变形规律与力学特性。分析结果表明: 深浅埋隧道的划分界限为2倍洞径; 隧道洞口段洞顶土体同时存在竖向位移和水平位移; 围岩的水平收敛稳定时间及拱顶沉降的稳定时间和隧道埋深关系不大; 浅埋隧道的埋深越大, 水平收敛值及拱顶沉降值越大, 深埋隧道的水平收敛值及拱顶沉降值和隧道埋深关系不大; 围岩与初期支护间压力分布比较均匀, 浅埋隧道各量测点压力值差异较小, 压力随着隧道埋深的增加逐渐增加; 深埋隧道各点压力分布的不均匀程度有所增加, 各点压力值随着隧道埋深的增加变化很小; 围岩与初期支护间压力均大于初期支护与二次衬砌间压力, 初期支护与二次衬砌间的最大压力均不大于100kPa。更多>
2013, 13(2): 34-41. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2013.02.005
摘要(1315) HTML (274) PDF (1087KB) (868)
载运工具运用工程
地铁列车空气制动系统仿真模型
左建勇, 王宗明, 吴萌岭
摘要: 分析了地铁列车空气制动系统工作原理与构成, 研究了容性、阻性和感性单元三类基本气动元件建模原理, 根据相似性原理, 通过AMESim软件建立了地铁列车空气制动系统仿真模型, 介绍了空重车阀、EP单元、中继阀等部件建模过程, 并对仿真参数进行了分析。研究了常用制动、紧急制动和阶段制动工况下制动缸压力与Cv压力变化特性, 并进行了试验台对比验证。分析结果表明: 在常用、紧急制动时, Cv压力比制动缸压力响应快, 最大延时不超过0.5 s, 稳定时两者压力相等; 紧急制动时制动缸压力上升至定压的时间小于1.5s, 常用制动时小于2.2 s; 阶段制动时制动缸压力与Cv压力跟随性较好。试验中制动稳定后Cv压力比制动缸压力高约15 kPa, 由中继阀内部橡胶件阻尼作用引起, 该误差不影响中断阀正常使用。更多>
2013, 13(2): 42-47. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2013.02.006
摘要(2151) HTML (301) PDF (1122KB) (2254)
转K7型转向架轮对径向装置抗剪刚度设计
周张义, 李芾, 李亨利, 潘树平, 黄运华
摘要: 针对转K7型副构架式自导向径向转向架, 通过相关结构受力与刚度串并联关系分析, 明确了决定其轮对径向装置抗剪刚度的几何和刚度参数, 构建了抗剪刚度的数学计算公式。基于车辆系统动力学分析技术, 确定了转K7型转向架轮对径向装置所需抗剪刚度为11 MN·m-1。考虑转向架结构实际受限条件, 对轮对径向装置各组成件的几何和刚度参数进行匹配设计。首先设计确定出对角斜撑角和连接杆轴向拉压刚度分别为42°和150 MN·m-1, 然后使用抗剪刚度数学计算公式导出所需的副构架结构横向刚度应不小于23.6 MN·m-1, 进而按该参数要求对副构架结构进行相应设计。考虑部件间接触配合关系, 建立了轮对径向装置的高仿真非线性有限元装配体分析模型。计算结果表明: 结构横向刚度为24 MN·m-1, 达到了轮对径向装置抗剪刚度的设计要求; 抗剪刚度为所需设计值11 MN·m-1, 验证了抗剪刚度数学计算公式和设计方法的可靠性。更多>
2013, 13(2): 48-53. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2013.02.007
摘要(1190) HTML (258) PDF (966KB) (887)
空气弹簧模型对铁道车辆动力学性能的影响
吴兴文, 池茂儒, 朱旻昊, 曾京, 杨飞
摘要: 建立了空气弹簧等效模型、线性模型与非线性模型, 分析了3种模型对车辆直线平稳性和曲线通过安全性的影响。研究结果表明: 在计算车辆直线垂向平稳性时, 空气弹簧等效模型计算精度较差, 而空气弹簧线性模型和非线性模型计算精度较高; 由于空气弹簧线性模型比非线性模型简单, 建议在计算直线垂向平稳性时优先采用空气弹簧线性模型; 在计算车辆曲线通过安全性时, 空气弹簧非线性模型能反映空气弹簧的充排气特性, 计算精度较高; 由于模型自身的局限性, 空气弹簧线性模型和等效模型无法反映空气弹簧的充排气特性, 计算精度较差, 因此, 建议在计算曲线通过安全性时采用空气弹簧非线性模型。更多>
2013, 13(2): 54-59. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2013.02.008
摘要(2126) HTML (641) PDF (1279KB) (137222)
超级电容重型牵引车制动能量回馈系统设计
刘玺斌, 马建, 郝茹茹, 宋青松
摘要: 针对电动汽车制动能量再生回馈问题, 基于陕汽集团超级电容纯电动重型牵引原型车SX4186EV, 设计了一个新型的复合制动系统, 由独立的制动能量再生回馈与双回路气制动2个子系统并联构成。基于制动强度与实车载荷, 提出一种基于规则的再生制动力与气制动力分配策略。在上海码头牵引车实际行驶工况下, 检验复合制动系统的能量回收效率。试验结果表明: 在满载与空载制动工况下, 制动能量回收效率分别为14.534%与55.617%, 平均值为35.076%, 而铅酸电池与锂电池电动汽车实际回收效率一般仅约为10%, 因此, 超级电容纯电动汽车制动能量回收效率高。更多>
2013, 13(2): 60-65. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2013.02.009
摘要(1194) HTML (351) PDF (976KB) (2187)
交通运输规划与管理
高原机场飞机起飞滑跑距离计算方法
蔡良才, 王海服, 朱占卿, 种小雷
摘要: 针对高原机场的复杂环境和飞机发动机性能明显下降的特点, 分析了高原机场的飞机起飞滑跑过程。将机场实际气压换算为标准大气压力, 用修正的发动机瞬时推力计算不同时刻的滑跑距离, 提出了高原机场飞机起飞滑跑距离计算方法。分析了海拔高度、起飞质量、气温、风速等影响因素对飞机起飞滑跑距离的影响, 得出滑跑距离的简化计算公式并进行了实例验证。分析结果表明: 当高原机场海拔高度3 569.5 m, 气温为16.4 ℃, 逆风风速为2.1 m·s-1时, 针对Ⅰ型飞机, 采用提出方法计算的滑跑距离与实测滑跑距离的最大绝对误差不超过48 m, 最大相对误差不超过2.7%;针对Ⅱ型飞机, 采用提出方法计算的滑跑距离与实测滑跑距离的最大绝对误差不超过100 m, 最大相对误差不超过4.2%;针对Ⅰ型飞机与Ⅱ型飞机, 应用简化计算公式计算的滑跑距离与实测滑跑距离的最大相对误差分别为3.9%和2.8%, 满足工程精度要求。更多>
2013, 13(2): 66-72. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2013.02.010
摘要(1773) HTML (581) PDF (985KB) (3071)
2011年中国高速公路网运输状态
李彬, 肖润谋, 陈荫三
摘要: 以中国高速公路联网收费系统数据库为主, 辅以收费站典型抽样调查, 分析了2011年中国高速公路网运输状态。分析结果表明: 与2010年相比, 2011年度高速公路网客运密度增长4.09%;小客车(不大于7座)完成的周转量在旅客周转量中的比重为47.10%, 同比上升2.01%;Ⅰ型客车平均速度下降1.97%, Ⅱ型客车平均速度上升2.07%, Ⅲ型客车平均速度下降0.84%, Ⅳ型客车平均速度下降0.35%;货运密度同比下降1.01%, 汽车列车完成货物周转量的82.31%, 货运车辆的空车走行率为22.24%, 同比上升2.19%;按照GB 1589-2004治超标准, 超限30%以上的货车比重为3.92%。2011年, 中国高速公路旅客运输持续保持了高速增长态势, 货物运输增长态势有所放缓。更多>
2013, 13(2): 73-79. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2013.02.011
摘要(1106) HTML (177) PDF (1250KB) (800)
公路网节点层次划分方法
劳潮惠, 吴群琪, 王芳
摘要: 针对公路网节点层次划分问题, 基于运输需求理论选取有效人口数量、有效人均收入、有效运输需求量、公路通行能力作为公路网节点层次划分的影响因素。应用灰色理论, 通过计算聚类系数, 建立了一种新的公路网节点层次划分方法, 并基于山东省17个公路网节点进行实证分析。分析结果表明: 应用提出的方法, 根据节点重要程度可以将山东省17个公路网节点划分为3个灰类层次, 第1灰类层次为公路网关键节点, 包含济南、青岛、烟台、潍坊、济宁、临沂、德州、菏泽; 第2灰类层次为公路网重要节点, 包含淄博、泰安、聊城、滨州; 第3灰类层次为公路网一般节点, 包括枣庄、东营、威海、日照、莱芜。与既有划分结果相比, 提出方法的划分结果更优, 与山东省实际情况相符。更多>
2013, 13(2): 80-85. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2013.02.012
摘要(1575) HTML (392) PDF (789KB) (956)
凹形竖曲线路段防眩板高度计算方法
吴焱, 王建军, 曹广斌, 梁国华
摘要: 分析了平直路段和凹形竖曲线路段眩光、驾驶人视线与防眩板高度的关系, 考虑凹形竖曲线路段半径、汽车前照灯高度、驾驶人视线高度、路段横断面结构和中央分隔带宽度等参数, 提出了凹形竖曲线路段防眩板高度计算方法。以京化高速公路防眩板设计高度为例进行实例验证, 并将计算结果与《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81—2006)规定的计算结果进行对比。研究结果表明: 当汽车前照灯的灯距为120 m, 凹形竖曲线路段半径在12 000~32 000 m时, 按照现有规范, 防眩板设计高度为1.712 m, 按照提出的方法, 防眩板最小设计高度为1.720 m, 防眩板最大设计高度为1.800 m。更多>
2013, 13(2): 86-91. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2013.02.013
摘要(1056) HTML (225) PDF (950KB) (1011)
基于PCA和HMM的汽车保有量预测方法
孙璐, 郁烨, 顾文钧
摘要: 分析了常用的汽车保有量预测方法, 提出了一种新的基于主成分分析和隐马尔可夫模型的汽车保有量预测方法。选取国民总收入、人均GDP、人口总数量、城市化率、固定资产投资总额、进出口总额、城镇居民人均可支配收入、钢材产量、公路货运量、公路客运量、社会消费品零售总额11个指标作为汽车保有量的主要影响因素, 运用主成分分析提取了主要影响因素的主成分。以提取的主成分与汽车保有量分别作为自变量、因变量, 建立了回归分析模型。以汽车保有量回归预测值的年增长率为隐状态, 以回归预测值与实际值的相对误差为可见信号, 建立了隐马尔科夫模型, 并对的汽车保有量回归预测值进行修正。分析结果表明: 基于1994~2008年的中国汽车保有量及其主要影响因素的历史数据, 应用提出的方法得到2009、2010年的汽车保有量修正值分别为6.220 96×107、7.825 12×107 veh; 与2009、2010年实际汽车保有量比较, 相对误差分别为-0.95%、0.30%。可见, 基于主成分分析和隐马尔科夫模型的汽车保有量预测方法具有良好的预测精度, 能够适用于短期预测。更多>
2013, 13(2): 92-98. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2013.02.014
摘要(1407) HTML (366) PDF (856KB) (1348)
交通信息工程及控制
水平阻尼状态下惯导系统两点校正弱航态算法
夏卫星, 杨晓东, 施闻明, 王旺
摘要: 为满足高精度导航要求, 提高综合校正精度, 应用扩张状态观测器设计了水平阻尼状态下惯导系统两点校正弱航态算法。简要分析了传统两点校正原理、航态约束及算法的不足, 利用扩张状态观测器实时估计惯导系统平台水平失调角, 并引入传统两点校正过程, 得出了两点校正的弱航态算法, 并对算法进行了仿真与数值检验。验证结果表明: 当载体不满足航态约束条件时, 传统两点校正估计结果大幅降低甚至发散, 而弱航态算法具有更强的适用性, 降低了载体的航态要求, 提高了综合校正精度, 试验1中东向、北向以及方位陀螺漂移校正误差分别由33.5%、51.2%、17.9%降至8.0%、1.8%、3.1%, 试验2中校正误差分别由83.7%、39.7%、77.5%降至2.3%、0.3%、1.0%。更多>
2013, 13(2): 99-105. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2013.02.015
摘要(1083) HTML (274) PDF (1073KB) (845)
基于Petri网的城市主干道交通信号协调优化
牟海波, 俞建宁, 刘林忠
摘要: 为研究城市主干道交通信号协调优化问题, 建立了包括交叉口交通信号显示模块与信号相位转换模块的时延Petri网模型与基于变速度连续Petri网的交通流模型, 设计了由监控、判别和通行相位选择3个子系统构成的交通信号控制系统, 并给出了具体的控制步骤。根据连续Petri网中各参数间的关系, 以车辆排队长度、上游路段车流速度和下游路段畅通度为输入变量, 以相位优先指数为输出变量, 确定下一通行相位, 采用模糊Petri网确定当前相位的最佳绿灯时间, 并进行了仿真计算。仿真结果表明: 采用Petri网与模糊控制相结合的方法后, 由西向东与由东向西方向车流的行程时间分别缩短了7.1%、7.6%, 交叉口排队长度的改进率分别为11.9%、11.2%, 4个相位的交叉口平均延误分别由9.7、10.3、11.8、13.2 s下降到8.2、9.1、11.4、11.4 s。可见, 主干道信号协调优化方法可以较好地实现干线信号协调控制。更多>
2013, 13(2): 106-113. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2013.02.016
摘要(1135) HTML (184) PDF (1245KB) (1019)
高速路交通流短时预测方法
许岩岩, 翟希, 孔庆杰, 刘允才
摘要: 针对短时交通流变化的复杂性与非线性特点, 分析了分类回归树模型的建立, 包括模型的生长、分裂与剪枝, 研究了模型在高速路交通流短时预测中的应用, 并对美国波特兰州高速路网的真实交通流量数据进行分析建模。采用RMSE与MAPE误差分析法, 将试验结果与传统的交通流预测方法ARIMA模型与Kalman滤波预测模型进行比较。对比结果表明: 分类回归树预测模型的RMSE比ARIMA模型与Kalman滤波预测模型分别降低了42.1%、13.1%。更多>
2013, 13(2): 114-119. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2013.02.017
摘要(1494) HTML (283) PDF (1018KB) (2512)
城市快速路车辆检测器数据质量评价与控制方法
李琦, 姜桂艳
摘要: 为了提高车辆检测器数据的准确性, 设计了城市快速路车辆检测器数据质量评价与控制方法, 提出了一种综合考虑单一地点与流量守恒定律的数据质量评价与控制流程。通过分析路段上下游检测截面的流量累积曲线特性, 设计了基于流量累积曲线的数据质量评价方法。以路网所有检测截面累积流量调整值与观测值差的平方和最小为目标函数, 以流量累积曲线的特性为约束条件, 设计了基于最优化技术的数据质量控制方法。采用某特大城市快速路实测数据对本文方法进行了验证和对比分析。验证结果表明: 当引入误差分别为0.025、0.050、0.075、0.100时, 采用评价与控制方法的计算结果的平均绝对百分比误差分别为2.40%、3.83%、5.70%、8.26%, 评价正确率在97%以上, 明显优于其他对比方法。更多>
2013, 13(2): 120-126. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2013.02.018
摘要(1243) HTML (293) PDF (1196KB) (903)

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