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2009年  第9卷  第6期

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道路与铁道工程
沥青含量对混合料疲劳极限特性的影响
徐鸥明, 韩森, 高世君, 刘亚敏
摘要: 利用马歇尔试验确定了沥青混合料的最佳沥青含量, 采用控制应变的小梁疲劳试验, 研究了最佳沥青含量和富沥青含量混合料弯拉劲度模量随应变水平的变化规律, 得到了应变水平与荷载作用次数模型, 并分析了2种混合料在不同应变水平和轴次下的疲劳特性。分析结果表明: 不同应变水平下, 2种混合料弯拉劲度模量随荷载作用次数变化规律基本一致, 高应变水平下弯拉劲度模量迅速衰减, 低应变水平下初始阶段模量明显降低, 随后趋于平缓; 以弯拉劲度模量降为初始值的一半作为破坏标准, 2种混合料疲劳寿命和应变的关系都呈非线性特征, 且低应变水平下曲线呈现典型的渐近线趋势, 表明2种沥青混合料具有类似的疲劳极限特性; 富沥青含量混合料在高应变水平下对疲劳极限特性影响有限, 只有当应变水平小于100με时才对疲劳寿命有明显改善; 在进行永久性沥青路面沥青层设计时, 不能简单通过增加沥青含量减薄沥青层厚度。更多>
2009, 9(6): 1-6. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.06.001
摘要(847) HTML (160) PDF (557KB) (344)
多孔沥青路面体积模量衰变的预测模型
裴建中, 常明丰, 陈拴发
摘要: 根据多孔沥青路面体积模量的衰变过程, 计算了龚帕斯预测模型的3个参数, 提出了体积模量随时间衰变的预测模型, 并分析了空隙率随时间的变化规律。分析结果表明: 对于使用期为12年的多孔沥青路面, 描述体积模量衰变的理论曲线与体积模量衰变的预测曲线基本一致, 理论值与预测值的最小误差率为0.126%, 最大误差率为1.997%;空隙率随时间呈对数减小, 并在空隙率小于16%后减小的趋势趋于平缓。可见, 模型的预测结果符合体积模量的衰变规律, 可应用于多孔沥青路面的体积模量衰变特性分析。更多>
2009, 9(6): 7-10. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.06.002
摘要(600) HTML (129) PDF (424KB) (271)
移动荷载下沥青路面内应力脉冲的持续时间
赵延庆, 王志超, 王国忠, 谭忆秋
摘要: 利用粘弹性三维有限元模型与随时间和空间变化的荷载模式模拟移动荷载, 分析了不同温度与不同行车速度下沥青路面内不同深度处的应力脉冲时间, 与Odemark方法计算结果进行了比较, 并根据2种方法得到的应力脉冲时间预测了沥青混合料的动态模量。研究结果表明: 应力脉冲时间和深度之间存在明显的非线性关系, 在靠近路表处, 温度和速度对应力脉冲时间的影响较小, 而在较深处, 则影响显著, 且预测的动态模量最大相对误差为16.1%, 利用粘弹性有限元方法避免了Odemark法中由相关的经验公式及假设所产生的误差, 能更好地反映实际情况。更多>
2009, 9(6): 11-15. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.06.003
摘要(731) HTML (201) PDF (632KB) (364)
盐冻损伤钢筋混凝土纯弯构件截面非线性分析
叶英华, 马彬, 孙洋
摘要: 在试验基础上, 引入损伤力学中的Loland模型进行盐冻混凝土的单轴抗压分析, 并将模型下降段修正为非线性关系表达式。依据试验数据, 对《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)建议的混凝土应力-应变表达式中的参数进行回归, 结合修正Loland模型, 得到与冻融循环次数和水灰比相关的混凝土盐冻损伤本构模型。编制Fortran程序, 应用所提出的本构模型对盐蚀、持续荷载和冻融循环共同作用下的钢筋混凝土梁进行截面非线性全过程分析。研究结果表明: 多因素复合作用下, 随冻融循环次数与水灰比的增加, 混凝土初始损伤不断增大, 峰值应力降低, 对应应变加大, 但延性无明显变化; 盐冻条件下, 随着持续荷载增大, 梁的极限承载力降低。更多>
2009, 9(6): 16-20. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.06.004
摘要(702) HTML (163) PDF (749KB) (335)
微重力环境轮下月壤运动状态细观分析
邹猛, 刘国敏, 李建桥, 张金换, 李因武
摘要: 通过离散元软件PFC2D模拟微重力环境下刚性轮在月壤上行驶状态, 并选取轮下5个典型颗粒和半径为5cm的1个圆形区域进行监测, 细观分析了光滑轮下月壤颗粒运动轨迹、速度分布和孔隙率的动态变化过程。仿真结果表明: 光滑轮下月壤颗粒轨迹可分为前推、下压和回弹3阶段; 有刺轮下颗粒轨迹可以分为2类, 第1类颗粒位于车轮外圆之外, 其轨迹与光滑轮下颗粒轨迹类似, 第2类颗粒位于车轮的基圆与外圆之间, 轨迹可分为下压、上抛、下落阶段; 当滑转率在0~100%之间时, 轮下月壤颗粒有2个流动破坏区, 即向前的流动区和向后的流动区; 车轮通过月壤上方时, 孔隙率下降, 车轮驶过后, 在颗粒间弹力作用下孔隙率略有回升, 但整体小于通过前。更多>
2009, 9(6): 21-25. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.06.005
摘要(593) HTML (125) PDF (698KB) (457)
动荷载下路桥过渡段双线路基动力响应特性
刘升传, 吴立坚, 宋二祥
摘要: 采用有限元方法, 建立了重载铁路路桥过渡段双线路基整体三维模型, 分析了动荷载作用下双线路基动力响应规律。研究发现: 相向移动荷载作用下路基横向上各点的位移曲线呈“W”形状, 路基左右两侧荷载作用面积中心下的位移最大; 路基左侧最大位移要大于右侧最大位移, 点离荷载中心越近, 该点位移波动变化越剧烈。结果表明: 荷载除对其作用一侧的路基位移有影响外, 又加剧了路基另一侧位移; 沿深度方向, 荷载对路基位移的影响逐渐减弱。更多>
2009, 9(6): 26-31. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.06.006
摘要(652) HTML (126) PDF (1006KB) (301)
客运专线桩板结构复合地基的沉降特性
沈宇鹏, 李小和, 冯瑞玲, 李光辉
摘要: 研究了桩板结构复合地基设计理论和褥垫层调节沉降的作用机理, 以已开通京津城际武清段2种不同CFG桩板复合地基处理形式为例, 对比分析了加固区和下卧层不同位置的沉降-时间-荷载、应力-时间-荷载的变化特征。发现在桩板结构的桩顶设置褥垫层后使加固区内桩间土孔隙压力和沉降量增大, 而下卧层的总沉降量和工后沉降量均较小。这表明了设置褥垫层后能有效地发挥复合地基桩间土的承载能力, 提高了桩间土的固结度, 达到减小其工后沉降的目的。更多>
2009, 9(6): 32-35. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.06.007
摘要(576) HTML (161) PDF (569KB) (312)
桥梁状态的区间可拓评估模型
杨雅勋, 李子春, 李子青, 郝宪武
摘要: 为了较好地反映桥梁的使用状态, 解决目前桥梁状态评估中存在主观影响因素过多与评价指标权重不确定性等问题, 基于区间可拓评价理论, 采用了将专家主观权重和客观权重相结合的组合权重作为最终指标权重, 建立了桥梁状态的区间可拓评估模型, 应用区间关联函数计算待评价桥梁关于各评价等级的关联度, 根据最大隶属度原则进行桥梁状态等级评判。应用模型对某连续梁桥进行状态评估, 其最大隶属度为0.20, 表明该桥梁状态等级为Ⅲ级。可见, 该模型可有效评估桥梁状态, 评估结果客观。更多>
2009, 9(6): 36-41. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.06.008
摘要(676) HTML (195) PDF (563KB) (567)
载运工具运用工程
高速机车构架拓扑优化仿真
张开林, 周春平
摘要: 为了获得高速机车构架最优轻量化的结构方案, 基于渐进结构优化法(ESO), 应用ANSYS单元生死功能的二次开发, 设定一应力阀值, 将相对低应力或低应变能密度的单元“杀死”, 通过APDL语言编制拓扑优化程序, 对某高速动力车辆转向架构架内部筋板位置进行了拓扑优化仿真, 提出了构架梁体内部筋板的最优拓扑位置, 并对构架的板厚进行了尺寸优化。仿真结果表明: 构架前后端梁应力优化后增加了30%左右, 侧梁应力优化后增加了10%左右, 构架整体应力分布更趋于均匀; 通过对构架结构的拓扑及尺寸优化, 构架质量减轻了143.92kg, 减幅约为10%, 在实现等强度设计的同时, 达到了构架轻量化的目的。更多>
2009, 9(6): 42-46. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.06.009
摘要(695) HTML (127) PDF (630KB) (403)
高速列车轮轨参数对车轮踏面磨耗的影响
罗仁, 曾京, 邬平波, 戴焕云
摘要: 建立了高速列车多体动力学仿真模型和车轮踏面磨耗计算模型, 通过动力学模拟计算了轮轨接触关系和接触力, 用FASTSIM重新计算轮轨接触斑内的滑动速度、轮轨切向力和摩擦功率的分布, 采用基于摩擦功的轮轨磨耗模型计算了车轮滚过一圈时踏面上一个接触斑的磨耗质量, 再通过累积得到运行一定距离后的踏面磨耗深度。采用数值仿真方法研究了不同车轮踏面外形、轮对内侧距、轨底坡和车速对踏面磨耗深度和磨耗分布的影响。计算结果表明: LMA和S1002踏面的磨耗分布比较均匀, LM踏面的磨耗深度最大, LM和XP55踏面的磨耗区域更靠近轮缘; 在LMA踏面标准轮轨匹配参数下, 轮对内侧距增加会增加磨耗, 磨耗深度随着轨底坡减小而增大; 高速列车车轮踏面磨耗与等效锥度密切相关, 较小的等效锥度会减小磨耗, 但等效锥度的选择需要兼顾动力学性能的其他方面。更多>
2009, 9(6): 47-53. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.06.010
摘要(904) HTML (111) PDF (1354KB) (460)
转向架参数测试台数据处理方法
黄彪, 邬平波, 杨世杰, 刘彬彬
摘要: 为了使转向架参数测试试验能够得到正确合理的数据处理结果, 分析了试验台的工作原理及试验误差产生的原因。采用ActiveX技术, 并利用VB和Matlab进行混合编程, 开发了转向架参数测试台数据处理软件, 对误差进行剔除。分析了定位刚度及回转阻力系数测试数据处理方法, 总结了回转阻力系数计算结果的评判标准。最后运用此软件对CRH5转向架所做参数测试试验的数据进行处理, 以验证软件的可行性。计算结果表明: 各回转阻力系数均小于0.08;在作动器加载频率相同的情况下, 空气弹簧失气工况比充气工况回转阻力系数值大, 在空气弹簧状态相同的情况下, 回转阻力系数随作动器加载频率增大而增大, 因此, 车辆运行速度和空气弹簧状态对车辆曲线通过性能都有影响。更多>
2009, 9(6): 54-58. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.06.011
摘要(713) HTML (175) PDF (621KB) (427)
转子系统临界转速计算方法
王美令, 陈果
摘要: 提出了一种基于连续梁模型的计算转子支承系统临界转速的方法, 将转轴考虑为等截面自由欧拉梁模型, 轴承对转轴的支承力以及转盘与转轴的作用力均以集中力的形式作用于转轴梁上, 运用模态截断法, 将系统偏微分方程转化为常微分方程组, 运用新型快速显式数值积分方法获取转子系统的响应及其临界转速, 运用ZT-3型多功能转子试验器进行了试验验证。结果表明: 相同参数条件下, 试验临界转速和计算临界转速均在5500r.min-1左右, 表明了计算方法的正确性和有效性。更多>
2009, 9(6): 59-63. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.06.012
摘要(831) HTML (161) PDF (539KB) (358)
交通运输规划与管理
基于人工势场算法的改航路径规划
徐肖豪, 李成功, 赵嶷飞, 李雄
摘要: 在恶劣天气或流量受限条件下, 建立了基于人工势场算法的改航路径规划模型。考虑空中交通管制程序和飞行性能等约束条件, 采用线性拟合的方法对初始改航航路径进行分段拟合, 消除振荡点和误差较大的离散点; 对拟合后的航段通过截弯取直的方法, 去除多余的转弯点, 生成最终的改航路径。仿真结果表明: 现行的沿扩展受限区边界绕飞的改航路径长度为532.299km, 而采用新改航规划模型生成的改航路径长度为455.924km, 在没有增加额外转弯点的条件下, 航线长度减少了14.35%, 因此, 采用该规划方法可安全有效地避开飞行受限区域。更多>
2009, 9(6): 64-68. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.06.013
摘要(689) HTML (180) PDF (759KB) (418)
需求不确定的枢纽辐射式航线网络设计
邓亚娟, 陈小鸿, 杨超
摘要: 为了使枢纽辐射式航线网络能够适应不确定的交通需求, 分析了航空运输需求不确定的影响因素及长短距离交通需求分布特性, 提出需求不确定有容量限制的枢纽辐射式航线网络设计模型, 并将其转化为机会约束规划模型, 采用基于随机模拟的遗传算法对模型进行求解。以包含15个城市的中国航线网络规划为例, 进行了需求不确定情况下的枢纽辐射式航线网络设计。研究结果表明: 在合理的枢纽数量范围内, 需求确定与不确定的枢纽辐射式航线网络选址结果基本相同, 但与长距离交通出行相比, 短距离路径选择变化较大; 需求不确定的枢纽辐射式网络最小运输成本较低, 并更能真实地反映网络性能。更多>
2009, 9(6): 69-74. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.06.014
摘要(764) HTML (120) PDF (805KB) (468)
基于飞行流量耦合的区域容量改进模型
陈薇宇, 胡明华, 刘方勤
摘要: 研究了包括多个扇区的区域容量评估问题, 通过分析飞行流量在空域单元之间产生耦合约束因素, 提出了空域单元的耦合容量, 研究了区域耦合容量的影响因素。结合管制员工作负荷等限制建立了区域耦合容量的多目标整数规划模型, 并使用该模型计算了兰州区域各空域单元耦合容量。计算结果表明: 扇区1、2、3耦合容量分别为22、19、33架次.h-1, 小于其最大容量; 区域耦合容量小于区域仿真容量评估结果, 因此, 该模型更有利于合理分配空域资源。更多>
2009, 9(6): 75-79. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.06.015
摘要(760) HTML (151) PDF (467KB) (247)
高速公路服务客户满意度评价
邹群, 邹国平, 俞礼军
摘要: 基于高速公路服务和客户满意度的概念, 构建了包括客户期望、条件感知质量、环境感知质量、活动感知质量、客户满意度、客户抱怨和客户忠诚7个潜变量的客户满意度模型, 遵循完整性、重要性、独立性和可操作性原则, 用Delphi法从服务条件、服务环境、服务活动和客户抱怨四方面构建了高速公路客户满意度评价指标体系。将层次分析法和模糊数学原理相结合, 建立了高速公路客户满意度的模糊层次综合评价模型, 并应用模型对昌九高速公路客户满意度进行综合评价。评价结果表明: 该高速公路的客户满意度总体处于满意, 同时发现在服务活动和客户抱怨两方面均处于一般满意, 这与该高速公路的客户满意度调查统计数据相符合, 因此, 该模型合理有效。更多>
2009, 9(6): 80-86. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.06.016
摘要(608) HTML (152) PDF (630KB) (355)
公路客运安全分析与车辆制动性能建模
徐安, 乔向明
摘要: 为了准确评价中国公路客运安全状况, 研究了长途客车交通事故现状, 利用反力式滚筒制动试验台对长途客运车辆制动性能进行检测, 采用大样本数据采集、多变量数据分析及数学建模等技术手段, 分析了典型长途大客车和轻型客车各项制动性能分布, 同时给出车辆多项制动性能的最优拟合分布及分布参数的最优估计值, 并建立了相应的制动性能统计模型。分析结果表明: 中国公路客运万车死亡率和亿车公里死亡率分别为26.828人.万车-1与6.555人. (亿车.km) -1, 事故率仍然偏高; 长途大客车和轻型客车各项制动性能均服从Weibull分布; 统计模型计算结果与样本实测结果的相对误差均未超过2.378%, 因此, 所建模型计算结果准确可靠。更多>
2009, 9(6): 87-91. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.06.017
摘要(560) HTML (94) PDF (412KB) (243)
基于p-中位模型的单目标物流配送时间点决策
白杨, 朱金福
摘要: 为了确定最佳的配送时间点, 利用p-中位模型, 研究单配送目标物流配送的时间点决策问题, 建立了最少配送次数、最短配送时间和运费有折扣情况下最低运输成本的数学模型, 并以航空货物配送为例, 利用ILOG优化软件分别计算了3种模型的配送时间点。计算结果表明: 实现最少配送次数需要的平均配送时间是最短平均配送时间的1.6倍, 在运费有折扣情况下实现最低运输成本所需配送时间比没有折扣情况下的略长; 货主或者物流服务商可以根据客户要求选择相应的模型, 确定配送时间点, 实现最优决策。更多>
2009, 9(6): 92-96. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.06.018
摘要(541) HTML (140) PDF (412KB) (277)
内河航运与区域经济相关关系
李跃旗, 王颖, 张欣, 施欣
摘要: 为了揭示内河航运与区域经济间的作用机理, 以上海内河航运为研究对象, 建立了基于Logistic曲线和协整理论的内河航运与区域经济的伴生关系分析模型, 并分别应用生产函数法、主成分分析法、方差分析法和数据包络法测算了内河航运量对GDP的贡献度。计算结果表明: 内河航运与区域经济具有类似的发展规律, 即在发展初期增速很快, 发展到一定阶段后, 增长率逐渐减慢, 直到平稳状态, 两者之间存在着很强的伴生关系; 内河航运对区域经济的贡献度均稳定在2%~4%之间。更多>
2009, 9(6): 97-101. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.06.019
摘要(841) HTML (141) PDF (471KB) (524)
民航运输产业竞争力的组合评价方法
褚衍昌, 于剑, 李艳伟
摘要: 应用组合评价方法评价了民航运输产业竞争力, 研究了民航运输产业竞争力的内涵与影响因素, 建立了民航运输产业竞争力评价指标体系, 运用组合赋权法确定了各层次指标权重, 并对2004~2006年中国、美国、德国、新加坡、日本和韩国的民航运输产业竞争力进行了实证分析。研究结果表明: 2006年各国民航运输产业竞争力强弱依次为美国、德国、新加坡、日本、韩国和中国, 评价结果能够客观反映各国民航运输产业竞争力的总体水平, 评价方法科学合理。更多>
2009, 9(6): 102-109. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.06.020
摘要(613) HTML (108) PDF (701KB) (250)
交通信息工程及控制
基于CNS定位误差的侧向碰撞风险模型
张兆宁, 沈金炜, 刘计民
摘要: 为了有效地确定航路安全间隔与评估碰撞风险, 研究了基于通信、导航、监视(CNS) 定位误差的侧向碰撞风险问题。运用多维随机变量协方差矩阵, 给出了CNS性能环境下侧向定位误差分布函数, 建立了给定间隔下基于CNS定位误差的侧向碰撞风险模型, 并对侧向碰撞风险进行了评估计算。计算结果表明: 某航路侧向碰撞风险为4.8×10-13, 在安全目标水平5.0×10-9之内, 因此, 该航路在现有的CNS性能环境下满足安全目标水平要求。更多>
2009, 9(6): 110-113. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.06.021
摘要(494) HTML (144) PDF (366KB) (341)
交通诱导信息对路网中车辆行为的影响
魏赟, 范炳全, 韩印, 干宏程
摘要: 为研究诱导模型的诱导效果, 用元胞自动机模型模拟车辆在路网中的行为, 仿真了不同诱导信息在不同交通量、不同受诱导率情况下对交通流的影响, 提出基于Agent的交通诱导模型, 模型采用Q-学习算法优化诱导信息, 可根据路网中交通流情况发布建议性诱导信息, 调节交通流分布。仿真结果表明: 影响诱导效果的主要因素为受诱导率和诱导信息, 基于Agent的交通诱导模型能有效均衡路网交通流, 且随着交通流的增加, 优势逐渐明显。在轻交通量情况下, 该模型较出行者自由选择路径模型略优; 但在重交通量情况下, 发布建议性的诱导信息比描述性诱导信息能减少12%平均行程时间。更多>
2009, 9(6): 114-120. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.06.022
摘要(745) HTML (127) PDF (818KB) (342)
基于核查区的居民出行OD矩阵校核方法
樊大可, 罗小强, 陈宽民
摘要: 为提高居民出行调查数据校核精度, 按照组团状城市所布设的核查线可围合成若干封闭区域的特点, 依据极大熵原理, 提出了基于核查区的居民出行OD矩阵校核方法, 量化分析了核查区进出交通量与OD矩阵分布量、核查区OD量与路段交通量之间的关系。以此为约束, 按照核查线路段和核查区两个方面的观测值与估算值之间差异最小化为目标, 建立了相应的模型及其算法, 并应用2008年西安市居民出行调查数据对该方法进行了验证。计算结果表明: 经校核后, 519个交通小区的机动车出行OD矩阵分配量与观测交通量之间的平均相对误差为4.75%, 误差最大值为12.28%, 因此该方法可行。更多>
2009, 9(6): 121-126. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.06.023
摘要(596) HTML (106) PDF (741KB) (354)

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