交通运输工程学报

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黄运华, 李芾, 付茂海, 廖小平

摘要: 为了提高货车编组场的安全连挂冲击速度和调车作业的效率, 开发新型铁道车辆缓冲器, 概述了新型铁道车辆液气缓冲器的基本结构及其工作原理, 建立了新型液气缓冲器的列车纵向动力学计算模型, 利用数值模拟方法对液气缓冲器进行了动态特性分析。计算结果表明, 新型液气缓冲器调车冲击时, 在阻抗力不超过2 200 kN时, 容量可以达到160 kJ, 吸收率大于90%, 新型液气缓冲器能使货物列车的紧急制动特性和起动牵引特性满足车辆使用要求, 提高车辆的调车冲击速度, 减缓及耗散列车在运行中车辆间的纵向冲击和振动。更多>

2005, 5(4): 1-5.

摘要(325) HTML (117) PDF (349KB) (219)

随机疲劳长裂纹扩展率的新概率模型

赵永翔, 杨冰, 张卫华

摘要: 为实现在全应力强度因子范围合理进行结构安全性分析, 提出了概全门槛值和断裂韧度的随机疲劳长裂纹扩展率的新概率模型。考虑了平均应力效应, 以给定应力强度因子下裂纹扩展率服从对数正态分布为基础, 考虑数据分散性规律和试样数量对概率评价的影响, 将存活概率和置信度相融合, 由线性回归结合极大似然原理确定概率模型的参数。通过对铁道车辆LZ50车轴钢试验数据的分析表明, 模型从数学上良好描述了疲劳长裂纹从裂纹启裂到瞬时断裂的整个随机过程, 比较Paris、Elber和Forman模型拟合试验数据表明, 该模型相关系数最大, 拟合效果最好。更多>

2005, 5(4): 6-9.

摘要(329) HTML (90) PDF (250KB) (223)

铁路车辆垂向减振与悬挂系统参数优化

郝建华, 曾京, 邬平波

摘要: 为了优化铁道客车垂向悬挂系统参数的选取, 建立了铁道客车垂向悬挂系统广义鲁茨卡(Ruzicka)隔振模型, 研究其简谐隔振特性, 应用评价函数法, 对铁道客车垂向悬挂系统进行多目标、多参数优化, 以使车体的垂向振动位移和加速度最小。分析比较优化后的结果可知, 多目标优化结果明显优于单目标优化结果, 悬挂参数的取值和优化目标有很大的关系, 不同的优化目标会得到不同的优化结果。更多>

2005, 5(4): 10-14.

摘要(279) HTML (93) PDF (319KB) (240)

山区铁路小半径曲线强化轨道动力性能

王开云, 翟婉明, 刘建新, 封全保, 蔡成标

摘要: 基于系统工程思想, 运用机车车辆-轨道耦合动力学理论, 对采取了强化技术对策后的山区铁路小半径曲线轨道的动力性能进行仿真计算, 并与强化前轨道结构动力学性能进行了对比分析。分析结果表明: 强化后轨道结构的轮轨动态相互作用力及轨枕支点压力均较强化前的相应值略大, 但皆属相同安全合格等级; 强化轨道结构位移大幅度降低, 有效抑制轨道结构变形, 增强线路稳定性, 尤其是钢轨横向位移和轨距动态扩大量较强化前下降十分显著, 前者仅约为后者的1/3左右; 强化轨道也有利于降低轨下结构振动和减轻列车提速后对轨下基础的破坏。更多>

2005, 5(4): 15-19.

摘要(296) HTML (113) PDF (355KB) (206)

城市轨道交通牵引计算模型

石红国, 彭其渊, 郭寒英

摘要: 为了优化城市列车牵引计算与运行模拟系统的单质点简化模型, 提高计算准确性, 在快速牵引策略模型的基础上, 构造了城市轨道交通列车牵引计算与仿真的多质点优化模型。将列车模型构造为由多个质点构成的质点链, 考虑了列车长度在附加阻力计算中的影响; 通过工况转换的优化, 合理选择惰行起点以及控制速度波动幅度; 提高中间过程计算精度, 运用反向递推试凑法寻找进站制动起点。多质点模型与单质点模型的计算结果对比表明, 技术速度提高了5%~20%, 总能耗降低了5%~20%, 进站制动初速度降低了5%~25%, 该模型可行。更多>

2005, 5(4): 20-26.

摘要(494) HTML (128) PDF (422KB) (262)

基于剪切性能的级配碎石关键筛孔合理范围确定

马骉, 莫石秀, 王秉纲

摘要: 利用自行研制的柔性材料剪切性能测试仪, 通过级配碎石抗剪切性能试验研究, 分析了不同筛孔及其通过率对级配碎石剪切性能的影响。结果表明: 级配碎石剪切强度随4.750 mm和0.600 mm筛孔通过率的增加近似呈抛物线趋势变化, 随2.360 mm筛孔通过率的增加呈平卧的反“S”形状变化, 随0.075 mm筛孔通过率的增加总体上单调增加; 对于最大粒径为31.500 mm、泰波公式指数为0.5的级配碎石, 4.750、2.360、0.600、0.075 mm筛孔均应视为关键筛孔进行控制; 以剪切强度大于520.5 kPa为控制指标, 推荐关键筛孔4.750、2.360、0.600和0.075 mm基于剪切性能的通过率合理变化范围分别为35%~44%、22%~37%、10.0%~17.5%和2.0%~7.5%。更多>

2005, 5(4): 27-31.

摘要(288) HTML (96) PDF (341KB) (205)

公路工程聚合物水泥基材料的耐久性能

李祝龙, 吴德平, 张亚洲

摘要: 为了分析聚合物乳液改性水泥基材料在公路工程中的耐久性能, 通过粘结试样的劈裂强度试验研究改性水泥砂浆的粘结性能; 通过在道端式硬度仪上进行磨耗试验研究改性水泥砂浆的耐磨性能; 通过在不同酸性溶液浸泡后抗压强度试验研究改性水泥砂浆的耐腐蚀性能; 通过温度和湿度收缩试验研究改性水泥基材料的收缩系数; 通过渗透性试验研究改性水泥混凝土的抗渗性; 通过冻融循环试验研究改性水泥混凝土的抗冻性。研究结果表明, 与普通水泥砂浆相比, 经聚合物改性后水泥砂浆的粘结性能、耐磨性能和耐腐蚀性能得到明显提高, 温度收缩系数有所降低; 与普通水泥混凝土相比, 经聚合物改性后水泥混凝土的抗渗性、抗冻性、抗干缩收缩性能得到明显提高, 在温度区间-20.1~0.0℃上的平均温度收缩系数明显降低, 在温度区间-20.1~22.8℃上的平均温度收缩系数也有所降低。改性水泥砂浆和水泥混凝土的各项性能除砂浆粘结强度外均有随聚灰比的增加耐久性能改性效果更明显的趋势。更多>

2005, 5(4): 32-36.

摘要(321) HTML (104) PDF (343KB) (250)

沥青性能的DSC评价方法

曾凡奇, 黄晓明, 李海军

摘要: 应用DSC(differential scanning calorimetry)方法测定原样沥青聚集状态改变时的热量变化, 以及沥青在不同老化程度下和掺加蜡含量不同时的热稳定性及变化程度, 定性评价了不同沥青的温度稳定性和高温性能。结果表明, 从DSC测试的热量变化可发现沥青经过改性后, 温度稳定性提高了, 吸热峰能量值减少了50%以上, 感温性降低了; 沥青分别经过旋转薄膜烘箱和PAV老化后, 吸热峰能量值减少了40%以上, 表明经过程度不同的老化试验, 沥青的热稳定性更好; 含蜡量越低, 温度稳定性越好。DSC方法与沥青高温常规试验结果对比表明, 沥青吸热峰的能量值和沥青的高温指标试验结果之间有较好的相关性和一致性, 说明应用DSC评价方法可以从微观上验证与判断沥青的高温性能。更多>

2005, 5(4): 37-42.

摘要(441) HTML (131) PDF (277KB) (462)

路基填挖交界处路面裂缝的三维有限元分析

苗英豪, 胡长顺, 王秉纲

摘要: 为了合理铺设土工格栅, 防止路基填挖交界处路面开裂, 分别建立不加格栅和加入不同层数、不同长度格栅的路基有限元计算模型, 分析了路面顶面的竖向位移和沿路线纵向水平应力应变以及格栅的应力应变。格栅的布设减小了路面顶面竖向位移, 分散了集中在填挖交界处的拉应力和拉应变, 各模型中格栅的最大拉应力均小于1 MPa, 最大拉应变均小于0.3%, 布设一层时的格栅或多层布设时的底层格栅, 拉应力和拉应变从路堑一侧到路堤一侧逐渐减小, 其余层格栅的拉应力和拉应变, 以靠近交界处路堑一侧最大。对计算结果的分析表明, 土工格栅消除或延缓了路面横向裂缝的发生, 布设一层时的格栅或多层布设时的底层格栅, 路堑一侧应长于路堤一侧, 其余层宜以交界处为轴对称布设。更多>

2005, 5(4): 43-47.

摘要(311) HTML (134) PDF (354KB) (265)

黄土地区公路工程地基承载力分区计算方法

石刚, 王晋国, 支喜兰, 刘怡林, 张建林, 徐世强

摘要: 公路黄土地基承载力的评价主要借鉴建筑、铁路等行业的评价经验, 以整个黄土地区为单元, 给出一个推荐公式或承载力表, 已不能满足公路工程的要求。以大量黄土地区实测载荷试验为基础, 按照承载力把黄土地区分为四个区, 每个区都建立了承载力与含水量、液限、孔隙比之间的非线性回归关系式。用这一套回归关系式确定的黄土承载力相对误差小于10%, 与规范方法相比较, 精度显著提高。同时对承载力分别按路基的宽度、相对变形以及刚柔荷载进行修正, 给出了承载力设计值的修正公式。更多>

2005, 5(4): 48-52.

摘要(261) HTML (81) PDF (337KB) (603)

大跨简支系杆拱桥非线性稳定性

徐文平, 裴铭海, 戴捷, 夏叶飞

摘要: 宁杭高速公路南河大桥为主桥130 m跨径简支下承式钢管混凝土系杆拱桥。在考虑了拱桥非线性稳定性影响因素基础上, 利用有限元ANSYS结构分析程序, 建立了拱桥结构稳定性分析空间有限元模型, 给出了该桥常见的失稳屈曲模态, 研究了大跨简支系杆拱桥的非线性稳定性求解策略, 并对南河大桥简支钢管混凝土系杆拱桥进行了非线性稳定性计算。结果表明, 钢管混凝土拱脚处的拱肋首先形成塑性铰, 破坏时的极限荷载达到正常使用荷载的3.50倍, 满足稳定性要求。更多>

2005, 5(4): 53-57.

摘要(234) HTML (84) PDF (343KB) (482)

缺损钢筋混凝土梁桥模糊可靠性评价模型

吕颖钊, 贺拴海

摘要: 结合模糊评价理论、层次分析法以及概率可靠度方法, 建立了钢筋混凝土梁桥缺损状况模糊可靠性评价模型。通过建立模糊评价集, 确定项目层、指标层模糊评价因素集和模糊评价因素权重集, 构造概率型判断矩阵, 经加权平均值法计算, 得到梁桥缺损状况模糊评判得分, 以目标可靠指标和最低可靠指标为界, 将模糊评判得分转换为模糊可靠指标, 实现在役梁桥缺损状况的模糊可靠性评价。采用该方法对一座使用25年的多跨简支钢筋混凝土梁桥进行评价, 得到模糊可靠指标为3.769, 满足最低可靠指标要求, 与桥梁实际状况相符, 表明该方法可行。更多>

2005, 5(4): 58-62.

摘要(276) HTML (143) PDF (327KB) (224)

车架结构动力学特性边界元法解析

方英武, 张永芳, 张广鹏, 黄玉美, 吕延军, 徐辉

摘要: 为在设计阶段对车架结构进行高效的动力学建模解析, 提出了基于边界元的区域分割单元合成方法。采用薄板元件的动态基本解, 建立了板型构件的边界方程, 运用区域分割单元合成法, 推导出车架结构的动力学方程。边界元计算值相对于实验值的最大相对误差为5.0%, 相对于有限元计算值的最大误差为5.9%, 表明基于边界元的区域分割单元合成方法能够快速、准确地分析车架结构的动力学特性, 在设计阶段可提高车架结构的建模精度和计算效率。更多>

2005, 5(4): 63-66.

摘要(353) HTML (117) PDF (254KB) (776)

船舶柴油机NO_x比排放计算方法

尹自斌, 吴桂涛, 孙培廷

摘要: 为了提高船舶柴油机排气流量计算精度, 利用柴油机不完全燃烧化学反应方程及元素质量平衡关系, 推导出一种新的排气流量NO_x比排放计算方法, 不需要计算CO₂的浓度参数, 避免排放量的迭代计算。为适应NO_x排放实船测试的特点和要求, 探讨了基于该方法的近似计算方法和排气浓度简化测试方案。新方法比简单碳平衡法排气流量计算精度高1.1%~1.5%, NO_x比排放计算精度高0.3%~0.6%, 忽略CO、HC成分浓度所造成的加权NO_x比排放误差在0.2%以内。结果分析表明, 忽略排气中CO和HC的实船简化测试方案是可行的, NO_x排放实船测试可以采用便携式气体分析仪。更多>

2005, 5(4): 67-71.

摘要(314) HTML (90) PDF (364KB) (915)

基于反馈线性化的船舶航向保持模糊自适应控制

张松涛, 任光

摘要: 针对诺宾(Norbin)非线性船舶模型, 基于反馈线性化方法和由径向基函数(RBF)神经网络构建的模糊系统的逼近能力, 提出了基于反馈线性化的船舶航向保持模糊自适应控制算法。运用泰勒级数展开的线性化技术, 使模糊系统的所有参数均可实时调节, 引入了鲁棒控制消除模糊逼近系统带来的误差, 在李雅普诺夫稳定性理论的基础上导出了自适应控制率。该算法可以确保闭环系统渐近稳定, 使系统的模型跟踪误差为0, 优于传统的PID控制策略, 具有良好的自适应能力。更多>

2005, 5(4): 72-76.

摘要(224) HTML (89) PDF (300KB) (166)

船舶进出港低速航向保持

张显库, 肖惟楚, 郭晨

摘要: 为了在船舶进出港时, 船舶处于浅水域并以低速航行, 在风、浪等强扰动作用下, 增强航向控制性能, 减小能源损耗, 选择三阶Nomoto模型, 将航速和水深变化反映到模型参数的变化上, 基于闭环增益成形算法设计出一种具有适应性的鲁棒PID控制器, 建立基于风、浪干扰的非线性船舶运动数学模型, 并用S函数来实现。用PID控制器对非线性船舶运动数学模型进行控制, 在Simulink环境中对各种水深、船速及海况进行航向控制仿真。从仿真曲线可看出其航向跟踪效果良好, 静差为0, 且施舵合理, 所设计的控制器对非线性船舶运动数学模型具有良好的控制性能。更多>

2005, 5(4): 77-81.

摘要(289) HTML (109) PDF (318KB) (278)

航空收益管理中多航段舱位控制模型

高强, 朱金福, 陈可嘉

摘要: 为了优化多航段舱位控制, 提高航空客运收益, 将旅客始-终点流按票价由高到低排序, 定义旅客始-终点流为决策变量, 以各始-终点流需求为约束条件, 以航线期望总收益为目标函数, 建立了多航段舱位控制问题的随机规划模型, 设计了模型求解遗传算法。算例分析结果表明, 收益计算结果最大误差为0.34%, 结果稳定, 模型可行。更多>

2005, 5(4): 82-85.

摘要(288) HTML (114) PDF (279KB) (333)

依据管制员工作负荷的扇区优化方法

张明, 韩松臣

摘要: 为了保证飞行的安全性, 提高空域容量, 在提出了管制员工作负荷的统计方法和建立空域拓扑结构数学模型的基础上, 以各扇区工作负荷均衡为优化原则, 利用模拟退火随机优化算法对扇区最优化问题进行求解, 并使优化的新解满足空域划分的优先搜索、扇区连续性和扇区数最少原则。对厦门管制区的扇区最优划分实例分析表明, 3个扇区之间最大工作负荷之差为4.1 s, 小于规定的终止条件17.5 s, 验证了扇区优化方法是可行的。更多>

2005, 5(4): 86-89.

摘要(265) HTML (101) PDF (279KB) (682)

第四代港口的概念及其推行方式

真虹

摘要: 借助于港口发展阶段性理论和供应链管理理论, 研究了第四代港口的内涵、特征和实施方法。对第四代港口概念进行了界定, 分析了其功能特征, 提出了第四代港口是柔性化港口的观点。给出了实施第四代港口的四个阶段, 即: 港口作业流程再造阶段、准时化阶段、精细化阶段和从精细到敏捷的阶段。认为港口柔性化是一个能满足第四代港口发展需要的战略模式, 能帮助港口适应由现代供应链所带来的新的经济环境。为此, 建议港口运营商应通过最大限度地满足顾客差异化服务的需要, 营造出一个敏捷化的港口, 从而使港口真正纳入现代供应链管理之中, 顺利跨入第四代港口的行列。更多>

2005, 5(4): 90-95.

摘要(352) HTML (138) PDF (464KB) (204)

航道网规划多级模糊综合评价

余劲, 张玮

摘要: 为解决目前航道网规划评价中存在主观影响因素过多, 各评价指标权重不确定性等问题, 分析了航道网布局影响因素, 结合层次分析法, 提出了航道网规划方案的多目标、多级模糊综合评判方法。运用层次分析法确定各层次评价指标的权重, 运用模糊统计方法确定非定量指标的隶属度, 对于定量评价指标的隶属度, 则按效益型指标、适中型指标和成本型指标分别予以确定。对苏州市航道网规划方案评价结果表明, 该方法可客观地给出反映航道网实际情况的量化指标, 能够对航道网规划效果作出合理的定性评价。更多>

2005, 5(4): 96-100.

摘要(251) HTML (96) PDF (294KB) (180)

基于转向的Logit交通分配算法

任刚, 王炜

摘要: 为避免交通分配中传统的网络扩展法在处理转向延误时的缺陷, 通过分析网络基本要素节点、路段和转向之间的拓扑关系, 借鉴Dial算法的基本框架, 设计了一个基于转向的Logit交通分配算法。该算法以源点至路段的含转向延误的最短路径长度为依据处理各条路段, 正向计算转向权重, 反向分配路段流量和转向流量。算法计算结果与Logit路径流量和Dial算法数据相一致, 该算法可直接求解既满足Logit路径选择概率又考虑转向延误对交通分配影响的路段流量和转向流量模式, 而且Dial算法是其在转向延误为零时的一个特例。更多>

2005, 5(4): 101-105.

摘要(261) HTML (110) PDF (323KB) (498)

居民出行分布的熵模型及其参数标定

姚荣涵, 王殿海

摘要: 为寻求一种描述各种出行分布情况的普适性模型, 运用最大信息熵原理, 结合数理统计方法, 建立了以原点矩均值为约束条件的新模型体系。为确定模型参数, 提出了熵模型的参数标定方法, 利用长春市居民出行调查数据对参数标定方法进行了验证。数据验证结果显示, 对于步行、自行车、公交车和小汽车四种出行方式, 最高阶原点矩的阶数分别取3、4、5时, 所有模型均通过置信度为95%的χ²检验。通过χ²值和分布曲线的比较发现, 不同出行方式取得最好效果的最高阶原点矩的阶数并不一致, 这种差异取决于出行方式的内在特性。居民出行分布的信息熵模型可以定量描述任意出行方式的分布规律, 所提出的参数标定方法简单有效。更多>

2005, 5(4): 106-110.

摘要(314) HTML (83) PDF (301KB) (257)

区域运输通道内客运方式分担率模型

朱从坤, 王洁, 冯焕焕

摘要: 鉴于Wardrop原理假设通道内的旅客对各种运输方式的实际出行费用能够完全准确估计的不足, 利用不确定规划理论, 结合不同出行距离、不同收入水平的旅客对运输方式服务属性的评价, 用数学期望表示旅客出行的广义费用, 提出了不确定条件下运输通道内各种运输方式旅客最优和运输系统最优客运量分担率计算模型, 以及多目标客运量分担率计算模型, 并设计了用于求解模型的基于随机模拟的遗传算法。客运量分担率的预测结果与实际测量值之间平均误差为8.13%, 说明本模型能够有效地模拟旅客在出行时对运输方式选择的不确定性。更多>

2005, 5(4): 111-115.

摘要(290) HTML (86) PDF (329KB) (553)

驾驶员道路认知特性模型

魏朗, 周维新, 李春明, 高丽敏, 代素珍

摘要: 为了提供驾驶员车速控制模式建模所需的试验数据依据和评语隶属函数, 采用模糊集合原理和模糊统计试验分析方法, 研究了车辆驾驶员对道路结构和交通环境因素的安全性认知与评价思维过程。在实测226处国道二级公路典型路段道路结构数据基础上, 根据对131处路段样本评价试验后得到的1 785组有效“专家”认知评语数据, 得出了基于0.2-截集的各认知评语非零集和基于0.8-截集的各认知评语确定集, 建立了车辆驾驶员对国道二级公路道路结构和交通环境要素的安全性模糊评价评语模糊子集和模拟计算模型。更多>

2005, 5(4): 116-120.

摘要(258) HTML (81) PDF (288KB) (433)

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