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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2017年第17卷第3期

栏目

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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道路与铁道工程

重载交通下空心板桥梁承载能力安全性

(双语出版: English)

黄平明, 袁阳光, 赵建峰, 韩万水, 李永庆, 武隽

摘要: 基于河北省宣大高速长达18个月的动态称重数据, 从中分离出特重车辆荷载数据, 分析了车辆的质量、速度、到达时间与位置等关键荷载参数的分布特性; 提取了特重车辆典型车型, 分析了各车型轴重分布; 采用桥梁动力分析系统对883个特重车辆荷载工况进行动态可视化仿真, 通过空心板桥结构响应与设计汽车荷载效应的对比, 分析了特重车辆荷载与设计汽车荷载的差异, 并通过考虑恒载效应与特重车辆荷载效应的组合, 研究了重载下空心板桥梁的承载能力安全性。分析结果发现: 正弯矩效应极值与设计值之比达到了2.09, 剪力效应极值与设计值之比达到了1.97, 说明实际中最大特重车辆荷载已明显超越设计汽车荷载; 正弯矩效...

2017, 17(3): 1-12.

摘要(1224) HTML (164) PDF (2382KB) (1606)

货运繁重公路的车辆荷载谱和疲劳车辆模型

(双语出版: English)

祝志文, 黄炎, 向泽

摘要: 为研究货运繁重公路的车辆荷载谱和疲劳车辆模型, 基于佛山平胜大桥的动态称重系统采集的多时段车流数据, 归类出了车辆荷载谱的10类代表车型, 分析了代表车型的轴距、质量、轴重和超载数据, 以及沿不同车道的车辆和轴重分布特性, 提出了可用于钢桥疲劳评估的车辆荷载谱; 以疲劳加载率最大的六轴车辆为原型, 基于疲劳损伤等效原则分别提出了桥梁单向重载车道的疲劳车辆模型和简化疲劳车辆模型。计算结果表明: 平胜大桥呈现货运繁重公路的典型特征, 车辆日均通行总量达到了45 065veh, 约为《AASHTO LRFD》定义的日均通行量20 000veh的2.3倍; 疲劳车辆在全部交通流中的比例为51.6%, ...

2017, 17(3): 13-24.

摘要(839) HTML (189) PDF (1919KB) (1095)

哑铃型钢管混凝土拱肋极限承载力的线弹性分析方法

(双语出版: English)

杨绿峰, 解威威, 郑健, 张伟

摘要: 为了提高哑铃型钢管混凝土拱肋极限承载力的计算效率, 提出了极限承载力分析的高效自适应弹性模量缩减法; 根据连续条件和截面塑性承载性能, 建立了钢管混凝土哑铃型构件压弯承载力相关方程, 通过回归分析得到了相应的齐次广义屈服函数; 采用单一组合材料梁单元建立了拱肋的线弹性有限元迭代模型, 通过自适应缩减高承载单元弹性模量模拟结构在加载过程中的刚度损伤, 确定拱肋的极限承载力, 并与模型试验、非线性有限元法和等效梁柱法计算结果进行了对比。计算结果表明: 建立的齐次广义屈服函数计算结果稳定、可靠, 克服了传统广义屈服函数计算结果受荷载初始值影响的缺陷; 采用自适应弹性模量缩减法只需较少的离散单元数与迭...

2017, 17(3): 25-35.

摘要(679) HTML (144) PDF (651KB) (850)

沙漠区风积沙路基水盐迁移规律

(双语出版: English)

胡建荣, 张宏, 张海龙, 闫晓辉, 李梁

摘要: 以沙漠区风积沙路基土为依托, 检测了典型路面病害路段不同深度试样的化学成分, 基于土水势原理, 分析了路基内盐分与水分的迁移特点; 以95%的压实度分层填筑土样, 采用自制试验装置测试模型土柱的含水率与导电率, 研究了最佳含水率条件下温度梯度对路基内水盐迁移规律的影响。研究结果表明: 病害路段路基土为细沙, 基层与路基土含盐成分均以可溶性硫酸钠与钾盐为主, 在-6℃~0℃会形成Na₂SO₄·10H₂O, 发生体积膨胀, 当遇到外界水分的进入, 就会加剧路基土盐胀和路面隆起破坏; 路基压实一周后, 土样5cm深度处含水率降低了1%~2%, 硫酸根含量降低了0.05%~0.06%, 在35cm深度...

2017, 17(3): 36-45.

摘要(854) HTML (223) PDF (3726KB) (484)

地震作用下锚杆支护边坡动力响应

(双语出版: English)

郝建斌, 郭进扬, 张振北, 李金和

摘要: 为研究填土边坡锚杆的动力响应特征与失效模式, 进行了锚杆格构支护土质边坡振动台模型试验, 采用正弦激励, 分别对边坡的加速度和锚杆的轴向应变进行了监测。分析结果表明: 在同一振动频率下, 锚杆轴向动应变幅值随加速度峰值的增大而增大; 加速度峰值较小时, 应变基本在固定正负值之间往复循环, 边坡处于稳定状态; 随着加速度峰值增大, 锚杆的最大与最小应变不再稳定, 但变化不是很大, 边坡仍处于稳定状态; 当加速度峰值达到破坏峰值时, 锚杆轴向应变不再具有规律性, 滑面处锚杆轴向应变突变最明显, 滑体与稳定体之间发生明显的相对位移。加速度峰值较小时, 中下层锚杆轴向应变较大, 中层锚杆应变约为顶层锚...

2017, 17(3): 46-55.

摘要(801) HTML (163) PDF (942KB) (615)

全站仪RDM法与3D量测法量测隧道变形精度对比

(双语出版: English)

罗彦斌, 陈建勋, 翟宇辉

摘要: 根据测量学原理和误差传播定律, 分析了全站仪自由设站对边量测(RDM) 法和三维坐标(3D) 量测法, 建立了2种量测法的隧道变形精度分析模型, 利用中误差评价隧道变形量测精度, 推导了2种方法量测隧道变形的中误差计算公式, 并以某三车道公路隧道为例, 对2种方法的量测精度进行了对比和验证; RDM法通过三角高程测量原理和三角余弦定理得出任意点之间的水平距离、高差和斜距, 根据任意测点之间的三角几何关系得到隧道变形; 3D量测法从任意观测点观测若干已知点的方向和距离, 通过坐标变换计算各测点坐标, 根据各测点坐标得到隧道变形。分析结果表明: 采用RDM法和3D量测法量测隧道拱顶下沉的精度评价公...

2017, 17(3): 56-64.

摘要(785) HTML (154) PDF (547KB) (536)

载运工具运用工程

表面织构对曲轴轴承润滑性能的影响

(双语出版: English)

刘成, 吕延军, 李莎, 刘万万, 杨茹

摘要: 考虑凹槽与凹坑织构之间的协同润滑效应, 在曲轴轴承表面设计了抛物线凹槽-球形凹坑复合织构, 以改善轴承的润滑性能; 为了分析抛物线凹槽-球形凹坑复合织构对曲轴轴承润滑性能的影响, 基于平均Reynolds方程和Greenwood-Tripp微凸体接触方程构建了曲轴轴承的混合润滑模型, 并采用质量守恒的边界条件处理油膜的破裂和再形成行为, 分析了凹槽织构、凹坑织构与凹槽-凹坑复合织构的摩擦学性能, 研究了凹槽-凹坑复合织构的分布位置和结构参数对轴承承载力和摩擦力的影响。分析结果表明: 凹槽-凹坑复合织构具有高于凹槽织构的承载力和低于凹坑织构的摩擦力; 存在最优的凹槽宽度为1.3mm, 凹槽面积率...

2017, 17(3): 65-74.

摘要(777) HTML (242) PDF (1399KB) (449)

高速重载滑滚摩擦副表面损伤的力学特性

(双语出版: English)

彭波, 孔文秦, 贾磊, 李永俊, 王黎钦

摘要: 采用有限元法建立了M50钢滑滚摩擦副的弹塑性接触模型, 在接触应力约为4.0GPa、线速度约为50m·s^-1的高速重载工况下, 分析了其等效应力、剪切应力场与表层塑性变形, 研究了摩擦因数与相对滑动速度对M50钢滑滚摩擦副接触行为的影响, 并对比了M50钢双滚子滑滚试验中的表层塑性变形。计算结果表明: M50钢摩擦副的最大接触应力和椭圆接触区长、短轴长度的有限元分析结果与Hertz理论计算结果的偏差分别为2.66%、0.26%、6.43%;当摩擦因数由0.1增加到0.5时, 最大等效应力的位置由摩擦副次表层约0.5mm处逐渐向接触表面发展; 摩擦副表面发生胶合失效时的摩擦因数大于0.3, 接触...

2017, 17(3): 75-82.

摘要(674) HTML (148) PDF (2801KB) (368)

弹性元件对大型可倾瓦轴承静动特性的影响

(双语出版: English)

席文奎, 韩强辉, 黄天虎, 徐建宁, 蒋翔俊

摘要: 为提高舰船运载机组稳定性, 并有效抑制振动, 在机组推进轴系中采用了一种可倾瓦轴承支点弹性技术(瓦块支点安装有蝶形弹簧), 以某大型燃气轮机为对象, 在轴系四瓦可倾瓦轴承瓦块支点处引入蝶形弹簧结构, 并采用流固热耦合计算模型和轴承多场分析技术, 分析了可倾瓦轴承的温度场、压力场、刚度与阻尼等特性参数, 研究了支点弹性技术对大型可倾瓦轴承摩擦学与动力学特性的影响规律。计算结果表明: 在3 000r·min^-1工作转速下, 刚支结构时可倾瓦轴承最大油膜压力为6.5MPa, 弹支结构时最大油膜压力为6.7MPa, 弹支结构相比刚支结构轴承油膜压力略有上升, 此时2种支点结构轴承的温度变化不大, 最高...

2017, 17(3): 83-89.

摘要(532) HTML (130) PDF (482KB) (359)

基于混合遗传算法的径向滑动轴承表面织构优化

(双语出版: English)

张永芳, 刘成, 李莎, 李贤伟, 严冬, 吕延军

摘要: 在内燃机曲轴系统的径向滑动轴承表面设计了球形凹坑织构, 以改善润滑性能; 为了获得最大的轴承承载力和最小的摩擦因数, 提出了基于序列二次规划算法和遗传算法的混合进化优化方法, 构建了径向滑动轴承球形凹坑织构的优化模型, 对凹坑织构的分布位置和结构参数进行了全局寻优, 得到了给定工况下最优的织构角度和最大深度; 为了求解径向滑动轴承的承载力和摩擦因数, 考虑曲轴和轴承表面粗糙度对油膜流动的影响, 采用质量守恒的JFO空穴算法处理油膜的破裂和再形成行为, 基于平均Reynolds方程和Greenwood-Tripp微凸体接触方程构建了球形凹坑织构径向滑动轴承的混合润滑模型, 分析了球形凹坑织构的分...

2017, 17(3): 90-98.

摘要(757) HTML (146) PDF (785KB) (424)

基于多学科协同分析的轨道车辆制动系统集成化仿真平台

朱文良, 吴萌岭, 田春, 左建勇

摘要: 根据轨道车辆电空复合制动的工作原理, 以全车制动系统为研究对象, 一动一拖制动控制单元为研究载体, 基于多学科协同分析方法, 建立了控制子系统、气制动子系统、电制动子系统与制动执行子系统模型, 基于各子系统之间的关联参数, 搭建了制动系统的联合仿真平台; 根据广佛二期车辆的实际参数, 模拟列车电制动失效工况下常用全制动的运行工况, 计算了空走时间、制动时间、制动距离、制动减速度、瞬时速度、平均减速度、纵向冲动、车钩力、利用黏着系数与制动缸压力, 并与试验结果进行了对比, 以验证集成化仿真平台的可行性和有效性。仿真和试验结果表明: 在制动稳定后, 仿真和试验的列车制动减速度约为1.25m·s^-2...

2017, 17(3): 99-110.

摘要(760) HTML (203) PDF (1607KB) (539)

机车编组方式对列车再充气特性的影响

胡杨, 魏伟, 张渊

摘要: 为量化机车编组方式对重载列车再充气特性的影响, 结合神华铁路万吨重载列车纵向动力学试验结果, 对万吨重载列车再充气特性进行分析, 并利用基于气体流动理论的空气制动系统仿真方法, 建立列车空气制动系统模型, 通过试验对比验证仿真系统的准确性, 对不同机车编组、多机车不同滞后时间和不同减压量的再充气过程进行仿真。计算结果表明: 列车头部机车数目增加对首车再充气特性影响较小, 2种编组列车的副风缸压强差值小于15kPa; 单编列车充风时间是3辆机车编组充风时间的2.4倍; 当机车集中于列车前部时, 充风时间缩短量与机车数目增加量非正比关系, 即3辆机车集中编组的充风时间不是单编列车充风时间的3/10...

2017, 17(3): 111-120.

摘要(908) HTML (153) PDF (757KB) (386)

交通运输规划与管理

自适应巡航控制车辆跟驰模型综述

秦严严, 王昊, 王炜, NIDai-heng

摘要: 分析了自动驾驶汽车自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control, ACC) 和协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control, CACC) 车辆跟驰模型, 从系统控制原理、车车通信技术与车间时距方面阐述了ACC与CACC车辆的异同点; 将目前主流ACC/CACC车辆跟驰模型分为3类: 基于智能驾驶的车辆跟驰模型、加州伯克利大学PATH实验室车辆跟驰模型与基于控制论的车辆跟驰模型, 总结3类车辆跟驰模型的建模思路与主要优缺点; 从道路通行能力、交通安全和交通流稳定性3方面, 分析了ACC/CACC车辆对交通流特性的影响, 及其研究现状...

2017, 17(3): 121-130.

摘要(2413) HTML (2613) PDF (592KB) (2090)

考虑货主偏好的内支线集装箱班轮航线网络规划模型

杜剑, 赵旭, 计明军

摘要: 为了增加内支线集装箱班轮航线网络的货运需求量, 以最大船型限制、航线运营补贴与干支线配合为约束条件, 以航线网络结构、适配船型与班期密度为决策变量, 构建了考虑货主偏好的集装箱内支线班轮航线网络规划模型; 为了评估规划航线对不同偏好货主的吸引力, 在获得航线的集装箱运输时间与价格后, 基于Logit模型计算了规划航线与市场现有航线的货主选择比例; 设计了求解模型的智能启发式算法, 在规划方案评价过程中计算了航次时间、航线成本、单箱运价与货运需求, 在方案改善过程中调整了航线的挂靠港口与挂靠顺序; 设定大连港为干线港口, 渤海湾内12个港口为支线港口, 规划了内支线集装箱班轮航线网络。计算结果表...

2017, 17(3): 131-140.

摘要(673) HTML (142) PDF (714KB) (637)

基于复合分派规则的进场航班排序方法

张军峰, 郑志祥, 葛腾腾

摘要: 为解决航班延误问题, 提出了基于复合分派规则的进场航班排序方法。基于机器调度理论, 将最小化加权总延误为目标的进场航班排序问题等效为最小化加权总滞后的机器调度问题; 考虑顺序决定的准备时间约束、提交时间约束与最后期限约束, 构建了进场航班排序模型; 引入加权最短加工时间因子、松弛因子、准备时间因子、提交时间因子与最后期限因子, 提出了进场航班排序的复合分派规则, 设计了进场航班排序的启发式算法; 基于实际案例, 对比了采用提出的排序方法、先到先服务规则与Lingo软件得到的进场加权总延误、总延误与最大延误。计算结果表明: 提出的排序方法在30架次航班数值仿真中, 加权总延误比先到先服务规则缩短...

2017, 17(3): 141-150.

摘要(750) HTML (162) PDF (924KB) (511)

交通信息工程及控制

基于HOG-Gabor特征融合与Softmax分类器的交通标志识别方法

梁敏健, 崔啸宇, 宋青松, 赵祥模

摘要: 为了提高交通标志识别的正确率和实时性, 提出了一种基于HOG-Gabor特征融合与Softmax分类器的交通标志识别方法。采用Gamma矫正方法提取HOG特征, 采用对比度受限的自适应直方图均衡化方法提取Gabor特征, 基于线性特征融合原理, 将提取的HOG和Gabor特征向量直接串联, 得到刻画交通标志的融合特征向量, 采用Softmax分类器对融合特征向量进行分类, 采用德国交通标志识别基准(GTSRB) 数据库测试了所提方法的有效性, 比较了基于单特征与融合特征的交通标志识别效果。试验结果表明: 在图像增强过程中, 针对HOG特征, 采用Gamma矫正方法的分类正确率最大, 为97.1...

2017, 17(3): 151-158.

摘要(1071) HTML (459) PDF (2007KB) (629)