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2010年  第10卷  第3期

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道路与铁道工程
薄层沥青混凝土在桥面铺装中的力学响应
赵岩荆, 房涛, 倪富健, 曹进
摘要: 采用ABAQUS有限元分析软件, 建立水泥混凝土箱梁桥与工字梁桥三维整体有限元模型, 分别研究了不同厚度薄层沥青混凝土铺装层在车辆荷载和温度荷载作用下的力学响应, 以及铺装层自重对桥梁结构内力的影响。研究结果表明: 在车辆荷载作用下, 铺装层厚度由4 cm增加至12 cm时, 箱梁桥与工字梁桥铺装层最大竖向剪应力分别增长了约72%与40%, 因此, 薄层铺装能够降低层内竖向剪应力水平, 有利于缓解车辙病害的发展; 在温度荷载作用下, 铺装层厚度对层内拉应力及层底剪应力的影响并不明显, 力学指标基本处于同一水平; 在重力荷载作用下, 厚度为4 cm的薄层铺装相对于12 cm的铺装层能够分别降低箱梁桥桥体内部最大Mises应力及最大主拉应力19.62%与17.70%, 而对于工字梁桥而言, 能够分别降低应力水平13.79%与10.16%, 从而改善了桥梁结构受力状况。可见, 薄层沥青混凝土应用于桥面铺装具有良好的力学可行性, 在综合考虑环境与材料性能的基础上可在实际工程中推广应用。更多>
2010, 10(3): 1-9. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.001
摘要(645) HTML (129) PDF (1270KB) (463)
高速公路长大下坡路段安全设计与评价方法
杨宏志, 胡庆谊, 许金良
摘要: 统计了长大下坡路段交通事故的时空分布与车型分布, 分析了试验路段道路条件与交通事故成因。采用断面观测法测定长大下坡路段小客车运行速度, 建立了小客车运行速度预测模型。采用DHS-130XL红外观测仪测量车辆制动毂温度, 建立了货车制动毂温度预测模型。对长大下坡定义进行了界定, 确定了长大下坡路段合理平均纵坡指标值及对应坡长值, 提出了长大下坡安全设计与评价程序。分析结果表明: 在长大下坡路段, 小客车与货车交通事故的主要原因分别是超速及刹车失灵; 对小客车可采用运行速度作为安全评价指标, 而对货车可采用坡长与制动毂温度; 建议安全坡长、一般安全坡长、极限最大坡长对应的制动毂温度分别为200℃、220℃、260℃; 采取安全改善措施后, 试验路段交通事故减少42.3%, 伤亡事故减少76.2%, 改善措施有效。更多>
2010, 10(3): 10-16. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.002
摘要(1057) HTML (227) PDF (927KB) (826)
基于可靠度的路基均匀性评价标准
李跃军, 吴亚中, 李亮
摘要: 提出了基于可靠度的路基均匀性评价方法, 建立了路基路面结构的二维有限元模型, 采用蒙特卡罗法对典型沥青路面结构在不同路基回弹模量与不同变异系数条件下的结构可靠度进行分析计算, 研究了路基回弹模量变异系数对路面结构可靠度的影响, 确定了评价路基均匀性的可靠度划分依据。计算结果表明: 高速、一级公路可靠度临界值为95%和90%时, 路基回弹模量变异系数为0.05和0.10;二级公路可靠度临界值为90%和85%时, 路基回弹模量变异系数为0.05和0.15;三、四级公路可靠度临界值为85%和80%时, 路基回弹模量变异系数为0.15和0.25。以计算可靠度临界值作为相应公路路基均匀性评价标准, 将各级公路路基均匀性等级分为优、中、差3个级别。更多>
2010, 10(3): 17-22. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.003
摘要(925) HTML (182) PDF (532KB) (641)
基于尖点突变理论的岩质边坡稳定性分析
王思长, 折学森, 李毅, 穆鹏
摘要: 建立了岩质边坡稳定性评价的力学模型, 推导了边坡突发失稳的力学条件判据, 应用尖点突变理论对岩质边坡开挖过程中的稳定性进行分析, 比较了刚性极限平衡理论在分析岩质边坡稳定性中存在的不足。计算结果表明: 利用刚性极限平衡法计算的边坡稳定性系数为0.989, 小于1, 即边坡不稳定; 利用尖点突变理论计算的边坡刚度比为1.120, 大于水致弱化系数的倒数0.806, 即边坡稳定, 与实际相符, 因此, 可应用尖点突变理论分析各种影响因素复杂的岩质边坡的稳定性。更多>
2010, 10(3): 23-27. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.004
摘要(803) HTML (163) PDF (474KB) (660)
基于遥感和GIS的公路水毁监测和评估技术框架
张勇, 高克昌
摘要: 在分析公路水毁灾害监测对遥感数据要求的基础上, 利用ALOS卫星遥感影像建立滑坡与泥石流等水毁灾害信息自动提取模型, 结合遥感和GIS软件平台建立了公路水毁遥感自动评估系统与水毁监测和评估技术流程。以四川省北川县境内区域作为典型研究区, 进行“5.12”地震后公路水毁自动监测和评估分析, 将结果与利用更高分辨率遥感影像人工解译的分析结果进行对比。发现二者在水毁公路长度上相比, 误差不超过10%;空间分辨率在2~10 m、具有多光谱的遥感数据是进行山区超过400 m2以上规模公路水毁灾害研究比较适用的数据源。更多>
2010, 10(3): 28-34. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.005
摘要(767) HTML (125) PDF (1280KB) (445)
双薄壁墩间距对连续刚构桥地震响应的影响
石雄伟, 刘海鹏, 周勇军, 胡兆同, 袁卓亚
摘要: 为了研究桥墩布置形式对连续刚构桥地震响应的影响, 以某弯连续刚构桥为例, 采用通用有限元程序分析了5种不同的双薄壁墩间距对桥梁结构自振频率的影响, 选取桥位场地人工合成地震波, 对其进行了弹性地震响应分析。分析结果表明: 当双薄壁墩间距在主跨径的1/20~1/25之间变化时, 结构基频变化不超过5%, 在地震作用下, 主梁的弯矩、墩底弯矩及主梁位移最大变化不会超过12%, 说明薄壁墩间距对结构自振频率及地震响应的影响不大, 在初步设计阶段或进行弹性地震响应分析时, 如果双薄壁间距在以上范围内变化, 可以不考虑它对结构动力性能的影响。更多>
2010, 10(3): 35-40. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.006
摘要(750) HTML (127) PDF (787KB) (612)
载运工具运用工程
考虑空泡延迟特性的超空泡航行器运动控制模型
罗凯, 李代金, 党建军, 王育才, 张宇文
摘要: 基于超空泡的独立扩张原理, 考虑了超空泡的时间延迟特性, 在随体坐标系中建立航行器尾部中心指向超空泡中心的空间矢量, 提出了可以描述超空泡航行器机动航行特性的运动控制模型。在充分考虑超空泡航行器巡航阶段纵平面为弱机动的基础上, 对运动模型进行了无横滚匀速定深直航简化。所得航行器空间运动模型既考虑了超空泡的延迟效应诱发的空泡脱体现象, 也兼顾了巡航阶段运动特点的描述, 模型封闭, 便于工程应用, 可作为航行器机动运动控制的对象基础。更多>
2010, 10(3): 41-45. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.007
摘要(734) HTML (186) PDF (425KB) (753)
牵引拉杆纵向刚度对高速客车车体弹性振动的影响
黄彩虹, 曾京, 罗仁, 吴会超
摘要: 为了降低车体的弹性振动, 分析了激发车体垂向弹性振动的振动传递路径, 建立了某型高速客车车体有限元模型。利用多体动力学软件SIMPACK的接口模块FEMBS建立了铁道客车刚柔耦合系统动力学模型, 研究了牵引拉杆纵向刚度对车体弹性振动的影响。考虑了牵引拉杆最基本的牵引和制动功能, 使用变刚度牵引拉杆来抑制车体的弹性振动。仿真结果表明: 牵引拉杆纵向刚度不会改变车体刚体振动, 仅对车体弹性振动有影响; 高速客车的车轮偏心导致车体产生严重的弹性振动, 一般发生在车辆低速运行情况下; 使用变刚度牵引拉杆可以在保证牵引和制动功能的情况下明显降低车体垂向弹性振动与纵向振动, 不影响车体横向振动。更多>
2010, 10(3): 46-51. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.008
摘要(874) HTML (142) PDF (947KB) (529)
重载铁路车轮踏面擦伤时的轮轨动态相互作用特征
刘建新, 易明辉, 王开云
摘要: 运用仿真分析手段, 考虑车轮踏面新、旧擦伤激扰, 研究了重载铁路轮轨相互作用力、轨道结构位移及振动加速度的时、频特征。研究结果表明: 在车轮踏面新擦伤作用下, 轮轨间将产生高频轮轨垂向力和低频轮轨垂向力, 钢轨、轨枕及道床将产生低频振动位移; 而对于车轮踏面旧擦伤, 轮轨间仅产生高频轮轨垂向力, 轨道结构部件的振动位移较小, 高频位移幅值略大于低频位移幅值; 在新、旧擦伤作用下, 钢轨垂向振动加速度的频率很高, 前者的道床振动加速度明显高于后者的值, 二者的轨枕振动加速度较接近。更多>
2010, 10(3): 52-56. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.009
摘要(748) HTML (162) PDF (742KB) (613)
汽油车加油过程油气蒸发损失试验方法
何仁, 蔡锦榕, 何骏, 梁琳林
摘要: 分析了汽车加油过程中汽油蒸汽排放量测量的试验方法, 设计了一套用于检测加油过程汽油蒸汽排放的收集设备, 介绍了设备的基本组成和工作原理, 在平均温度为25℃和雷德蒸汽压为62kPa的条件下进行了3组试验, 测量了汽油车加油过程中的油气蒸发量。试验结果表明:安装活性炭罐但未安装车载油气回收系统 (ORVR) 的检测系统, 能够减少15.7%的加油过程排放;而当同时安装活性炭罐和ORVR后, 能够减少93.9%的加油过程排放。更多>
2010, 10(3): 57-61. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.010
摘要(786) HTML (124) PDF (634KB) (609)
交通运输规划与管理
城市轨道交通线路最优长度确定模型
罗小强, 陈宽民
摘要: 在综合考虑投入和收益的基础上, 从经济角度提出了城市轨道交通线路长度的优化方法, 分析了城市轨道交通线路长度与工程建设费用、配置车辆购置费、运营维护费用、出行时间节约价值和客票收入等因素之间的关系。按照直线和环线两种线路结构形态, 以相对净效益最大为目标, 分别建立了相应的轨道交通线路最优长度确定模型, 并对模型进行了实证分析。计算结果表明: 在通常的客流强度下, 城市轨道交通线路的最优长度在14.5~37.0 km之间, 并且与客流强度成反比, 这与《城市轨道交通工程项目建设标准》 (JB104—2008) 中经验性控制目标非常接近, 该模型可行。更多>
2010, 10(3): 62-66. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.011
摘要(1039) HTML (110) PDF (527KB) (469)
基于排队论的地铁人行通道宽度取值方法
蒋阳升, 胡路, 卢果
摘要: 将地铁通道和高峰时段客流描述成排队系统, 在分析参数特性的基础上, 构建了排队优化模型, 将行人服务水平的概念引入到地铁人行通道通行能力的计算中, 得出了一套新的地铁通道宽度取值方法。建立仿真模型对给定到达和服务规律的排队优化理论模型进行了验证, 该模型可模拟任意一种到达和服务规律的通道排队系统。比较结果表明: 排队优化模型和仿真模拟在最低服务等级下得出的结果均与现有设计规范得出的值比较接近, 但随着设定服务等级的提高, 前2种方法计算出的通道宽度值呈现较明显的同步增长趋势, 而现有规范得出的值呈水平趋势。更多>
2010, 10(3): 67-71. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.012
摘要(661) HTML (110) PDF (593KB) (783)
高速公路网互通立交布局优化模型
陈大伟, 徐中, 李旭宏
摘要: 分析了互通立交布局原则, 从高速公路规划决策者和用户角度出发, 采用双层规划模型描述高速公路网互通立交布局优化问题。其中上层规划模型是从交通规划者的角度出发, 优化互通立交布局, 使得整个系统达到最优; 下层规划模型从用户的角度出发, 采用随机用户平衡模型来描述用户的出行规律, 合理安排出行者的出行路线, 使得用户最优。上层模型采用遗传算法求解, 下层模型采用连续平均法求解。算例结果表明: 模型迭代至19代即得最优解, 效率较高, 该模型可行。更多>
2010, 10(3): 72-76. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.013
摘要(594) HTML (112) PDF (534KB) (516)
农村人口出行方式选择模型
冯忠祥, 刘浩学, 张景峰
摘要: 基于非集计模型的基本理论与建模方法, 根据全国12个省1249份农村人口的出行调研数据, 分析了影响农村人口出行方式选择的因素, 选择步行、自行车、摩托车、农用车、客车、私家车6种交通方式作为农村人口出行方式选择肢, 确定了影响农村人口出行方式选择的变量及相应的取值方法, 建立了农村人口出行方式选择模型, 并选取400份农村人口出行数据对模型进行了验证。计算结果表明: 各种出行方式的计算值与统计值的最大绝对误差是4.0%, 说明模型计算精度较高。更多>
2010, 10(3): 77-83. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.014
摘要(779) HTML (166) PDF (592KB) (625)
城市道路交叉口当量人群运行特征
李爱增, 王炜, 李文权
摘要: 基于非机动车和行人通过交叉口时的交通流运行特征, 定义了当量人群的概念来描述非机动车和行人对机动车通行的共同影响。统计了高峰小时的当量人群数据, 考虑样本的稳定性、样本量的大小以及应用的便利性, 以15 min为分析时段, 采用回归分析的方法得到了当量人群的当量人数与当量人群的平均群时距和群个数之间的回归关系模型。分析结果表明: 当量人群的群时距符合移位负指数分布; 当量人群的平均群时距随着当量人数的增加而减小; 当量人群的群个数随着当量人数的增加表现出先增加后减小的趋势。更多>
2010, 10(3): 84-89. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.015
摘要(816) HTML (121) PDF (673KB) (526)
高速公路隧道路段大型车运行速度模型
方靖, 汪双杰, 祝站东, 周荣贵
摘要: 为确定高速公路隧道路段大型车的运行速度特征点和运行速度值, 分析了高速公路隧道路段运行速度特性及规律, 通过跟车试验, 研究了不同长度隧道内驾驶人的行车规律和隧道路段的车速变化规律, 提出了隧道路段运行速度研究点, 通过特征点速度采集试验, 确定了隧道路段运行速度特征点, 建立了高速公路长大隧道特征点运行速度模型, 并对模型进行了验证。分析结果表明: 中短隧道对大型车运行速度影响不大; 隧道进口前200 m、进口、出口外100 m 3个点可作为长大隧道运行速度特征点; 运行速度模型的相对误差均在10%以内, 模型有效。更多>
2010, 10(3): 90-94. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.016
摘要(712) HTML (174) PDF (417KB) (545)
厢式货车配载与配送的联合优化
靳志宏, 于波, 侯丽晓
摘要: 通过引入剩余空间及其相关作业, 建立了基于剩余空间的厢式货车配载与配送联合优化的混合整数规划模型, 提出了一种由C-W节约算法与基于剩余空间的装箱算法有机结合的交互式算法, 并分别与配载优先及配送优先的单独优化进行了对照仿真试验。试验结果表明: 在总目标函数方面, 联合优化比配载优先与配送优先的单独优化分别提高了40.8%与18.2%, 所提出的模型及算法有效。更多>
2010, 10(3): 95-100. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.017
摘要(858) HTML (140) PDF (653KB) (560)
基于单箱总质量的集装箱班轮二部定价模型
殷明, 盛子宁, 丁以中, 王学锋
摘要: 为了解决集装箱班轮运输中因定价方式不合理而导致的运力利用不当及舱位利用率较低的问题, 基于经典的二部定价理论, 借助样本分析所得的相关统计学特征, 构建了非线性定价收益优化模型, 通过MATLAB编程对算例进行了一系列的数学试验, 求得了相关影响因素在不同变化规律下的模型优化结果。分析结果表明: 在特定条件下, 该模型可使班轮运输企业的收益水平较原先提高近20%, 箱位利用率可提升至100%, 模型正确有效。更多>
2010, 10(3): 101-109. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.018
摘要(720) HTML (136) PDF (701KB) (675)
交通信息工程及控制
基于动态模糊控制和模糊决策的交通分配方法
张邻, 杜文, 宋俊骥, 向红艳
摘要: 为提高整个路网的运行效率, 建立了一个非线性规划模型, 进一步得出相应的非线性模糊规划模型, 根据相邻交叉口交通流大小和方向的不同, 通过动态模糊控制手段, 采用弹性信号周期和最大隶属度原则, 合理地动态分配交叉口信号相位。驾驶人通过对路径察觉, 获得最小察觉阻抗路径, 并与智能交通系统提供的各路径阻抗进行对比, 选择最大满意度的路径。分析结果表明: 动态模糊控制和模糊决策法与最短路径法的交通流分配结果基本一致, 模糊最优控制使得信号交叉口的控制效用提高50%以上, 且动态模糊控制和模糊决策法更能反映人的行为, 是一种有效的交通控制方法。更多>
2010, 10(3): 110-117. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.019
摘要(631) HTML (102) PDF (633KB) (719)
道路交通事故现场平面直线参数的摄影测量重建方法
鲁光泉, 胡楠, 李一兵
摘要: 以空间直线的三维重建原理为基础, 通过现场空间直线段在摄影测量系统空间下的三维重建, 实现了道路交通事故现场图绘制平面的最小中值二乘拟合, 并完成了现场空间直线从摄影测量系统空间向道路交通事故现场图绘制平面的转换, 实现了道路交通事故现场平面直线参数的检测和重建。对摄影测量系统世界坐标系下现场图平面、中心线及左、右边缘线的三维重建进行了试验, 并得到了中心线及左、右边缘线在现场图平面上的投影直线方程和投影图。试验结果表明: 左、右边缘线和中心线在现场图平面上的投影与x轴的夹角之差均小于0.1°, 道路的边缘线与中心线基本平行, 测量精度较好。更多>
2010, 10(3): 118-121. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.020
摘要(882) HTML (118) PDF (315KB) (585)
使用多源预报确定船舶避台航线的多级决策方法
章文俊, 魏淑义, 李强, 刘大刚, 刘正江
摘要: 为了减小热带气旋路径预报误差对船舶避台决策带来的不利于安全的影响, 介绍了船舶绕避热带气旋技术方法的使用现状和热带气旋路径预报的现状, 分析了船舶绕避热带气旋决策时使用多源热带气旋路径预报的意义。在对气象部门使用的多源预报结果集成技术应用情况介绍的基础上, 提出了将多源信息融合技术应用到船舶绕避热带气旋方案决策中的具体方法和船舶避台多级决策应用流程。实例分析表明: 利用多源预报结果进行多级决策来确定船舶避台方案, 可以综合考虑多个来源的热带气旋路径预报和热带气旋未来各种可能的路径, 最大程度地降低可能发生的危险和损失, 保障船舶和船员安全。更多>
2010, 10(3): 122-126. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.03.021
摘要(621) HTML (107) PDF (1773KB) (622)

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