交通运输工程学报

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期刊信息

（2001年创刊双月刊）

主管：中华人民共和国教育部

主办：长安大学

编辑出版：《交通运输工程学报》编辑部

主编：沙爱民

地址： 陕西省西安市南二环路中段长安大学《交通运输工程学报》编辑部

邮编：710064

电话：029-82334388

邮箱： jygc@chd.edu.cn

国内发行：中国邮政集团有限公司陕西省报刊发行局

国外发行：中国国际图书贸易集团有限公司

标准刊号：ISSN 1671-1637CN 61-1369/UCODEN JYGXAS

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2020年第20卷第5期

栏目

综述
道路与铁道工程
载运工具运用工程
交通运输规划与管理
交通信息工程及控制

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综述

超高强钢管混凝土研究综述

(双语出版: English)

陈宝春, 李莉, 罗霞, 韦建刚, 赖秀英, 刘君平, 丁庆军, 李聪

摘要: 为了解超高强钢管混凝土(UCFST)的研究现状, 分析了钢管混凝土(CFST)中钢管与核心混凝土的材料强度发展历程, 根据这2种材料不同强度等级的组合, 梳理了1套简洁的CFST分类与缩写方法; 总结了UCFST的基本力学性能、收缩性能和界面粘结性能及其主要影响因素; 探讨了核心超高强混凝土(UHSC)的制备技术要求, 展望了UCFST未来的研究方向。分析结果表明: UCFST的提出与研究可分为UHSC和超高强钢材(UHSS)2条路径, 中国以前者为主, 对后者的研究较为滞后, 实际应用也较少; 已开展的UCFST基本力学性能试验研究, 体系仍不完善, 结构层次研究极少, 主要集中于构件层次但...

2020, 20(5): 1-21. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2020.05.001

摘要(2157) HTML (874) PDF (1266KB) (471) 引用 (58)

粗颗粒盐渍土工程特性研究进展

(双语出版: English)

杨晓华, 张莎莎, 刘伟, 余泽龙

摘要: 从盐渍土的分布状况出发, 阐述了合理利用粗颗粒盐渍土的环保性和重要性; 基于单因素盐胀试验结果, 结合多因素交互作用下的盐胀试验, 分析了土、水、盐、温、力5要素对粗颗粒盐渍土盐胀量的影响效果; 通过现场和室内溶陷试验结果对比, 概括了粗颗粒盐渍土溶陷特性的典型规律; 梳理了不同工况下粗颗粒盐渍土冻融循环试验成果, 完善了粗颗粒盐渍土现有的改良方法, 提出了粗颗粒盐渍土工程特性的研究方向。研究结果表明: 粗颗粒盐渍土的物理力学性质与其颗粒组成和含盐量关系密切; 地域不同, 粗颗粒盐渍土的颗粒级配亦有所差别; 温度、含盐量、含盐类型、含水率、初始密度和上覆荷载均是影响粗颗粒盐渍土盐胀量的重要因素...

2020, 20(5): 22-40. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2020.05.002

摘要(1118) HTML (621) PDF (2492KB) (2478) 引用 (57)

铁路运营隧道检测技术综述

(双语出版: English)

王石磊, 高岩, 齐法琳, 柯在田, 李红艳, 雷洋, 彭湛

摘要: 为了解铁路运营隧道检测技术研究与应用情况, 梳理了隧道病害特点与检测方法, 从表观状态、内部状态、几何形态、高精度地面移动检测机器人和数据信息化5个方面, 分析了国内外检测技术现状, 探讨了检测技术体系与发展方向。分析结果表明: 表观状态检测主要有相机摄像和激光扫描技术, 相机摄像系统适用于车载平台, 检测速度达80 km·h^-1, 激光扫描系统结构精巧, 检测速度约为5 km·h^-1; 图像处理、计算机视觉是表观病害识别的2种技术, 拓展设计病害特征、提高识别效率、降低非病害因素干扰是图像处理技术进一步发展方向, 计算机视觉推广关键在于构建行业级病害样本库; 地质雷达是开展内部状态检测的关键...

2020, 20(5): 41-57. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2020.05.003

摘要(3151) HTML (724) PDF (3127KB) (2844) 引用 (58)

智能网联汽车协同生态驾驶策略综述

(双语出版: English)

杨澜, 赵祥模, 吴国垣, 徐志刚, MATTHEWBarth, 惠飞, 郝鹏, 韩梦杰, 赵周桥, 房山, 景首才

摘要: 为了跟踪近年来智能网联汽车(CAV)协同生态驾驶策略的研究进展, 分析了车辆、驾驶行为、交通网络和社会这4类因素对CAV能耗的影响程度, 以车辆、基础设施和旅行者为对象对目前CAV生态研究进行分类, 重点分析了信号交叉口生态驶入与离开、生态协同自适应巡航控制、匝道合流区生态协同驾驶、生态协同换道轨迹规划和生态路由5种典型车辆协同生态驾驶应用场景的研究现状。分析结果表明: 相比人类驾驶方式, 在任何交通流量CAV 100%渗透率的条件下和低交通流量CAV部分渗透率的条件下, CAV油耗节省效果显著, 最高可达63%, 而具有部分智能化和网联化等级的CAV油耗可至少节省7%;现有研究较少考虑人机共...

2020, 20(5): 58-72. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2020.05.004

摘要(3602) HTML (968) PDF (1237KB) (1069) 引用 (96)

道路与铁道工程

考虑界面初始黏结缺陷的CRTS Ⅱ型板式无砟轨道温度变形

(双语出版: English)

粟淼, 朱琦治, 戴公连, 彭晖

摘要: 针对中国高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道界面初始黏结缺陷导致轨道结构温度变形进一步增大的现象, 基于电荷耦合器件(CCD)工业相机与计算机图片处理技术, 建立了板式无砟轨道界面空隙率试验检测系统, 测试了3块CRTSⅡ型板式无砟轨道板与水泥沥青(CA)砂浆界面的初始空隙率; 在有限元模型中以界面空隙率定量表征了界面的黏结状态, 即根据界面空隙率检测结果, 考虑界面存在一定量值的初始空隙率, 并假设这些空隙均匀分布在整个界面上, 系统分析了界面初始黏结缺陷对板式无砟轨道温度变形的影响。研究结果表明: 3块轨道板样本界面的初始平均空隙率为22.3%, 界面四周的初始黏结状态明显差于轨道板界面中心;...

2020, 20(5): 73-81. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2020.05.005

摘要(963) HTML (232) PDF (2220KB) (2257) 引用 (18)

弹性支承块式无砟轨道冲击振动传递衰减特性试验

(双语出版: English)

曾志平, 田春雨, 陈卓, 王俊东, 李世业, 吴志鹏

摘要: 针对重载铁路弹性支承块式无砟轨道(LVT)在实际应用中出现的弹性部件变形过大、易损坏等问题, 优化设计了既有弹性支承块, 将支承块短侧边坡度由1∶17.00调整为1∶4.85, 取消了块下垫板, 并采用一体化弹性套靴; 为验证设计成果, 建立了传统型LVT和改进型LVT足尺模型, 采用质量为1 120 kg的重载货车轮对, 以20 mm的落高进行落轴冲击试验, 分别从时域和频域角度对比分析了冲击作用下竖向振动在钢轨、支承块、道床板、底座板及地面等结构部件沿线路纵、竖、横向的传递衰减特性。研究结果表明: 轮轨产生的高频振动能量沿钢轨纵向传递, 低频振动能量传递给下部其他轨道结构; 竖向冲击振动在...

2020, 20(5): 82-92. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2020.05.006

摘要(1058) HTML (360) PDF (2797KB) (2249) 引用 (14)

环境风对高速铁路接触线波动速度的影响

(双语出版: English)

陈小强, 张玺, 王英, 王心仪, 钟迪豪

摘要: 基于空气动力学理论分别推导了作用在接触线上的空气阻尼和脉动风气动载荷, 并将空气动力项添加至接触线波动速度公式中进行修正; 通过风洞试验和CFD绕流仿真得到了横风环境下的气动阻力系数, 分析了不同空气阻尼下接触线波动速度的变化规律; 基于AR模型和接触网的结构特性, 建立了具有时间和空间相关性的接触网脉动风场, 通过仿真计算分析了脉动风速和风攻角对接触线波动速度的影响。研究结果表明: 静风载荷引起的接触线空气阻尼很小, 当平均风速达到30 m·s^-1时, 接触线空气阻尼仅为0.3, 接触线波动速度为549.1 km·h^-1左右, 因此, 空气阻尼不会对接触线波动速度产生较大影响; 当来流风攻角...

2020, 20(5): 93-104. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2020.05.007

摘要(1130) HTML (297) PDF (1296KB) (249) 引用 (12)

格库铁路HDPE板栅栏有效防护距离

(双语出版: English)

张凯, 王起才, 张兴鑫, 赵沛雯

摘要: 以格库铁路现场风沙试验段为研究对象, 运用数值模拟方法研究了HDPE板栅栏周围的风沙流场, 给出了不同初始风速下HDPE板栅栏有效防护距离与其孔隙率和高度的关系, 研究结果表明: 气流经过HDPE板栅栏时, 气流速度在栅栏前降低较快, 在栅栏后恢复较快, 经过一段距离后逐渐恢复到初始风速, 气流速度整体呈V形分布, 气流速度增减幅度随HDPE板栅栏孔隙率的增大逐渐减小; 在同一孔隙率下, 初始风速分别为6、24 m·s^-1时, HDPE板栅栏背风侧回流区相差4.5倍HDPE板栅栏的高度; 孔隙率为60%时, 最小气流速度为8.9 m·s^-1, HDPE板栅栏背风侧回流消失; 随着HDPE板孔隙...

2020, 20(5): 105-115. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2020.05.008

摘要(849) HTML (295) PDF (1615KB) (283) 引用 (11)

载运工具运用工程

车身粘接结构断裂失效准则改进

(双语出版: English)

那景新, 娄菲, 纪俊栋, 李锋

摘要: 为了解决现有失效准则无法满足粘接结构真实失效预测的问题, 利用试验测试与仿真分析相结合的方法建立一种基于应力的断裂失效准则; 设计了5组典型拉剪比的ISR-7008/铝合金粘接接头, 并对5组不同拉剪比的粘接接头进行准静态拉伸试验, 获得了初始断裂载荷与最大断裂载荷, 确定了胶层断裂失效点的起始位置; 建立了粘接接头的仿真模型并在仿真模型中施加初始断裂载荷, 提取出5组典型拉剪比的接头失效区域内初始断裂点的各种应力; 通过对失效点的各种应力进行比值和线性组合处理, 得出等效应力计算公式, 基于该等效应力计算公式建立适用于粘接结构的初始失效和后续失效统一的失效准则; 设计了验证试验方案, 通过对...

2020, 20(5): 116-124. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2020.05.009

摘要(749) HTML (288) PDF (1482KB) (311)

基于电机动力吸振的高速列车蛇行运动控制

(双语出版: English)

张卫华, 罗仁, 宋春元, 范军

摘要: 复兴号CR400BF高速动车组动力转向架的牵引电机采用特有的四点弹性架悬方式, 在电机和构架之间安装有横向液压减振器和横向止挡, 首次采用牵引电机作为动力吸振器来控制转向架蛇行运动稳定性和蛇行频率, 从而避免引起车体弹性模态共振; 考虑悬挂参数和轮轨接触非线性, 建立了复兴号动车组非线性多刚体动力学仿真模型, 通过悬挂模态计算和动力学时域仿真, 分析了关键参数对动车蛇行运动的影响规律; 基于将电机作为动力吸振器的原理, 优化了电机节点横向刚度和横向减振器阻尼; 考虑动车组运营中的轮轨匹配随机因素, 组合400种轮轨随机匹配状态, 仿真分析了动车的动力学性能; 开展动车组长期线路动力学跟踪试验,...

2020, 20(5): 125-134. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2020.05.010

摘要(1079) HTML (343) PDF (1509KB) (266) 引用 (19)

基于小滚轮高频激励的高速列车齿轮箱箱体振动试验

朱海燕, 王超文, 邬平波, 曾京, 肖乾

摘要: 为探究高速列车齿轮箱箱体振动特性和疲劳损伤, 应用小滚轮高频激励台架试验, 将滚轮表面加工成径跳量幅值为0.05 mm的13阶多边形, 可等效成20阶车轮多边形, 研究了某型齿轮箱箱体在不同垂向载荷与速度工况下的振动特性; 通过雨流计数法及Miner线性损伤法则, 分析了齿轮箱箱体单位时间应力累计损伤。研究结果表明: 受齿轮箱箱体共振影响, 不同垂向载荷与速度工况下, 高速列车运行速度为200 km·h^-1时, 齿轮箱箱体各测点的垂、横向加速度均方根值均为最小; 当垂向载荷为23 t时, 大部分测点的垂、横向加速度均方根值均为最大; 齿轮箱箱体存在573 Hz的局部固有频率被激发共振, 其原因...

2020, 20(5): 135-150. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2020.05.011

摘要(993) HTML (353) PDF (5024KB) (2457) 引用 (17)

基于多尺度卷积类内迁移学习的列车轴承故障诊断

沈长青, 王旭, 王冬, 阙红波, 石娟娟, 朱忠奎

摘要: 考虑变工况下列车轴承振动数据分布不一致情况下, 传统深度学习诊断模型的泛化能力下降, 提出了一种多尺度卷积类内自适应的深度迁移学习模型; 模型利用改进的ResNet-50网络分析振动数据的频谱, 得到了中间层次特征, 构造了多尺度特征提取器, 从不同尺度处理中间层次特征得到高层次特征; 将高层次特征作为分类器的输入, 同时计算了伪标签以缩短在不同工作条件下收集的振动信号的条件分布距离来进行类内匹配; 为了验证模型的通用性和优越性, 将提出的模型分别用于列车轮对轴承数据集和凯斯西储数据集的多个工况进行试验验证和分析。研究结果表明: 通过对齐不同域中同一类样本的高层次特征作为分类器的输入, 提出的...

2020, 20(5): 151-164. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2020.05.012

摘要(1217) HTML (308) PDF (2784KB) (2367) 引用 (52)

重载货车车钩准静态受力分析与纵向载荷分配规律

朱涛, 尹敏轩, 徐京涛, 王超, 肖守讷, 阳光武

摘要: 针对重载货车车钩在车钩间隙、重力与纵向牵引力综合作用下的受力状态改变问题, 对车钩进行了准静态受力分析, 研究了其纵向载荷分配规律; 设计了钩舌上下牵引凸缘根部的应变试验, 得到了测点弹性应变随牵引力的变化关系, 分析了上下牵引凸缘承载程度变化趋势; 对车钩进行了详细的受力分析, 推导了载荷传递部位等效力解析解, 得到了车钩承受不同牵引力作用时所对应的仿真边界条件; 对车钩结构进行了仿真分析, 得到了节点应变随牵引力变化的响应曲线, 通过与应变测试试验结果的对比分析, 证明了车钩载荷传递部位等效力解析解和仿真模型的可靠性; 研究了牵引力与钩舌内腕面、上下牵引凸缘等效力的关系式中关键参数对等效力...

2020, 20(5): 165-175. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2020.05.013

摘要(729) HTML (464) PDF (1282KB) (287) 引用 (15)

交通运输规划与管理

公铁复合城际走廊多模式客流分担特征

徐明非, 李昌铃, 王元庆, 周伟

摘要: 选取了陕西省内距中心城市西安350 km范围内的咸阳、渭南、黄陵、延安4个节点城市, 搜集了相关公铁复合城际走廊上高速铁路、普通铁路、长途客车、小汽车高速出行的出行量、车内时间、票价或通行费等客流特征参数, 梳理了各种城际客流分担分析方法; 构建了距离转移曲线模型和多元Logit模型, 通过曲线拟合、试算和回归分析对模型进行了标定, 并根据模型标定结果分析了客流分担率对距离、时间和费用的敏感性, 得到区域城际多模式客流分担特征, 给出城际通道规划管理的相关建议。研究结果表明: 高速铁路、普通铁路和小汽车高速出行3种模式的分担率-距离转移曲线拟合结果理想, 决定系数均在0.94以上; MNL模型...

2020, 20(5): 176-186. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2020.05.014

摘要(933) HTML (344) PDF (592KB) (267) 引用 (14)

考虑个体驾驶速度偏差的车辆调度模型

张娜, 杨琦, 胡飞虎, 蒋馨玉, 刘永雄

摘要: 考虑驾驶速度偏差, 建立了多驾驶人、多种车型、多种物资、多仓库点和多需求点的物资车辆调度模型, 分别以整体运输时间最短、整体运输成本最低以及综合整体运输时间与成本最小为目标, 研究了个体驾驶速度偏差对上述目标的影响; 将驾驶人参数加入到遗传算法的基因编码中, 建立了驾驶人唯一性约束、初始地点约束以及物资供需数量约束, 保证每个基因个体中驾驶人分配方案可行, 且物资运输不超供需总量; 采用遗传算法求解了随机分配驾驶人条件下有驾驶速度偏差与无驾驶速度偏差时各目标的车辆调度方案。计算结果表明: 优化调度方案满足模型中的所有约束条件; 3种目标下的最优方案中, 驾驶人的分配方案不同, 说明目标函数受驾...

2020, 20(5): 187-197. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2020.05.015

摘要(1230) HTML (300) PDF (607KB) (297) 引用 (5)

人员密集型地铁车站安全风险评价方法

汪益敏, 罗跃, 于恒, 陈嘉诚, 黄鑫

摘要: 为准确评价人员密集型地铁车站的安全状况, 通过文献检索、案例收集与问卷调查等方式, 在考虑主、客观危险源的基础上对人员密集型地铁车站进行了安全风险因素识别研究, 建立了四级共包含55个指标的安全评价指标体系, 风险类型包括火灾、踩踏、恐怖袭击、水灾、地震等, 明确了各级指标权重的计算方法、指标分值的获取方法及其安全等级类型和分值范围; 基于可拓理论, 建立了四级风险指标的安全分值计算方法和人员密集型地铁车站的安全风险等级判定准则与评价方法, 通过MATLAB对安全评价方法进行编程, 并对广州地铁3号线体育西路车站的安全状态进行了快速评价。计算结果表明: 体育西路车站安全一级指标与各安全等级的关...

2020, 20(5): 198-207. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2020.05.016

摘要(858) HTML (662) PDF (782KB) (308) 引用 (22)

客流特征视角下的轨道交通网络特征及其脆弱性

马超群, 张爽, 陈权, 曹蕊, 任璐

摘要: 为提高城市轨道交通网络脆弱性评估的客观性, 将乘客需求特性集成到网络脆弱性的计算中; 在城市轨道交通网络Space L空间下静态拓扑结构的基础上, 以客流为权重建立了轨道交通加权网络; 基于客流指标提出了车站连接强度和加权节点介数, 用于反映动态网络结构特征, 度量节点间相互作用强度; 针对城市轨道交通网络客流的时空特性, 结合网络客流需求特性, 基于出行消耗最大容限阈值, 构建了站点故障条件下的乘客有效路径子图和网络客流的OD损失率, 进而评估城市轨道交通网络的脆弱性; 以西安城市轨道交通网络为例, 从网络客流视角分析了城市轨道交通网络特征及其脆弱性。研究结果表明: 西安市轨道交通网络具有小...

2020, 20(5): 208-216. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2020.05.017

摘要(1238) HTML (384) PDF (609KB) (334) 引用 (88)

基于行程多路径的航空公司航班频率优化

乐美龙, 郑文娟, 胡钰明

摘要: 将航空运输网络抽象为多层级网络结构, 构建了确定航空公司某一城市对某条路径航班频率的两阶段规划模型: 第一阶段从旅客选择行为的角度, 考虑旅客对旅行时间、过站时间、计划延误时间、票价等因素的价值感知, 构建旅客旅行负效用函数, 进而基于多项式Logit模型构建计算旅客选择某个航空公司某个城市对某条路径概率的旅客路径选择模型; 第二阶段从航空公司的角度, 以总收益最大化为目标函数, 基于行程多路径, 并考虑航空公司总运力限制, 尽可能地让每条路径的运力供给等于需求, 构建了确定路径航班频率的线性规划模型; 提出了求解两阶段模型的迭代算法。研究结果表明: 提出的算法能够在8次迭代之后达到收敛, 可...

2020, 20(5): 217-226. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2020.05.018

摘要(933) HTML (259) PDF (557KB) (236) 引用 (6)

交通信息工程及控制

基于UKF的数字轨道地图的三维线路生成方法

陶维杰, 蔡伯根, 刘江, 王剑, 上官伟

摘要: 针对基于卫星导航系统的列车定位对数字轨道地图的实际需求, 提出了一种基于无迹卡尔曼滤波的线路估计方法, 生成线路的三维数字轨道地图; 对于铁路线路的3种平面线形(直线、缓和曲线和圆曲线), 采用以里程为参数的菲涅尔(Fresnel)积分模型统一建模; 对于纵断面的直线和曲线, 采用二次曲线模型建模; 用无迹卡尔曼滤波对模型的状态(里程、三维坐标)和参数(方位角、曲率、曲率变化率、坡度、坡度变化率)进行联合估计; 将归一化新息平方和估计距离误差作为线路分段的判断条件, 最终用分段点和几何参数完成三维线路的生成; 采用仿真的平面线路数据对比了离散点法、三次多项式法和本文Fresnel法, 利用青藏...

2020, 20(5): 227-236. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2020.05.019