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2011年  第11卷  第1期

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道路与铁道工程
Gyratory compaction characteristic of SBS warm mixed asphalt mixture
ZHANG Jiu-peng, PEI Jian-zhong, XU Li, XING Xiang-yang
摘要: Superpave gyratory compacter (SGC) was used to make the specimens of SBS warm mixed asphalt mixture (WMA), and the volume characteristics of WMA were compared with hot mixed asphalt mixture (HMA) to determine the reasonable mixing temperature. Furthermore, the slopes and densification energy indexes...
2011, 11(1): 1-6. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.01.001
摘要(903) HTML (173) PDF (556KB) (414)
机场道面基层顶面当量回弹模量的计算方法
王振辉, 蔡良才, 黄命辉, 吴爱红, 鲁洋
摘要: 应用弹性层状体系理论与弯沉等效原则, 研究了道面结构参数、飞机荷载作用半径及主起落架构型对基层顶面当量回弹模量的影响。通过分析126种典型道面结构, 建立了机场道面基层顶面当量回弹模量的回归公式, 并根据弹性层状体系理论的当量回弹模量反算解验证了回归公式的准确性。分析结果表明: 考虑飞机荷载作用半径和主起落架构型修正系数, 荷载作用半径为10~40 cm时, 飞机荷载作用于机场典型道面结构的基层顶面当量回弹模量计算误差均控制在4%以内, 因此, 当量回弹模量换算方法具有更好的外延性, 简便实用, 计算结果准确。更多>
2011, 11(1): 7-12. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.01.002
摘要(1001) HTML (268) PDF (480KB) (397)
循环荷载下结构性软土变形预测
姜岩, 雷华阳, 郑刚, 杨雄健
摘要: 为探讨天津滨海新区典型软土的循环变形特性, 采用不排水循环三轴试验, 结合扰动状态概念, 在考虑土体结构屈服压力基础上, 提出了一种能考虑土体在循环荷载作用下结构逐渐破坏的扰动函数, 建立了一种反映土体在循环荷载作用下土体结构破坏的塑性变形经验公式, 并通过动三轴试验结果对所提经验公式进行了检验。分析结果表明: 结构性软土在循环荷载作用下产生的累积塑性应变和振动次数的关系分为稳定型和破坏型2种典型情况; 累积塑性应变随振动次数的增加而增大; 相同的围压作用下, 存在一个临界循环应力比, 其上限值随着围压的增大而减小。可见, 所提经验公式很好反映了土体在交通荷载下的变形特性。更多>
2011, 11(1): 13-18. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.01.003
摘要(733) HTML (162) PDF (767KB) (517)
列车-轨道（桥梁）时变系统横向振动稳定性与失稳临界车速分析方法
向俊, 曾庆元
摘要: 基于不明原因列车脱轨机理与运动系统平衡状态稳定性分析的能量增量准则, 提出了列车-轨道(桥梁)时变系统横向振动稳定性与失稳临界车速分析方法, 确定了系统横向振动最大输入能量及其增量, 计算了系统横向振动极限抗力做功及其增量, 建立了系统横向振动稳定性评判准则, 计算了系统横向振动失稳临界车速。通过算例, 计算了高速列车-无砟轨道时变系统横向振动稳定性及控制高速列车安全运行的指标。计算结果表明: 高速列车-无砟轨道时变系统横向振动的失稳临界车速为647.3 km.h-1, 容许极限车速为517.84 km.h-1, 抗脱轨安全度为1.85, 因此, 高速列车以350 km.h-1的车速在无砟轨道...
2011, 11(1): 19-24. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.01.004
摘要(978) HTML (131) PDF (488KB) (386)
轮轨热接触耦合效应的有限元分析
孙传喜, 张军, 王春艳
摘要: 针对制动热应力问题, 运用有限元直接耦合法, 对车轮热接触工况进行了模拟, 采用耦合方程同时求解温度场和位移场, 研究了纯机械载荷工况和热接触耦合工况下轮轨应力分布与变化规律, 分析了车轮及钢轨表层材料和次表层材料的变形、温度与应力之间的关系。分析结果表明: 由于热应力的影响, 车轮表面以下0~1 mm的表层区域等效应力最大值增大了18%, 且车轮等效应力较大区域由表面以下1~4 mm处的次表层区域变动至车轮表面以下0~3 mm处。更多>
2011, 11(1): 25-30. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.01.005
摘要(1130) HTML (204) PDF (843KB) (434)
载运工具运用工程
重载敞车车体结构轻量化设计
姚曙光, 田红旗, 许平
摘要: 以车体承载结构的质量为目标函数, 以部件板厚为设计变量, 以关键工况载荷下车体结构的应力与挠度为约束条件, 建立轴载40 t矿石敞车车体承载结构的优化设计数学模型。引入约束违反惩罚项构造新的无约束目标函数, 用共轭梯度法确定探索方向, 用最小二乘法逼近目标函数。在有限元分析软件ANSYS的二次开发平台上, 运用参数化设计语言APDL, 进行车体承载结构质量极小化的迭代计算。分析结果表明: 1/4车体承载结构的质量由1.939 5 t减小到1.760 7 t, 减轻约为9.22%, 车辆自重系数达到0.16, 减轻后车体结构强度和刚度仍满足相关规范与设计要求。更多>
2011, 11(1): 31-35. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.01.006
摘要(1201) HTML (207) PDF (574KB) (451)
改善轮轨接触状态的车轮型面几何设计方法
张剑, 王玉艳, 金学松, 崔大宾
摘要: 改进了车轮型面设计方法, 给出了设计方法的解析数学表达式, 将轮对等效锥度与轮轨型面接触状态联系起来, 对设计实例进行了轮轨几何接触、非赫兹滚动接触和车辆动力学性能分析。研究结果表明: 轮轨接触点能够均匀分散分布; 由于接触斑面积增大约23%, 最大接触压力降低约21%, 使轮轨滚动接触应力降低了约20%;装备实例型面的车辆临界速度与LMA型面几乎相同, 由于轮对等效锥度略有提高使其曲线通过性能略好于后者。可见, 该方法可以改善轮轨接触状态, 有利于轮轨型面均匀磨耗及缓解轮轨滚动接触疲劳。更多>
2011, 11(1): 36-42. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.01.007
摘要(1052) HTML (136) PDF (925KB) (477)
纵向耦合独立旋转车轮转向架导向机理
许明春, 曾京
摘要: 从轮轨蠕滑力出发, 研究了纵向耦合独立旋转车轮转向架的导向机理, 通过建立独立旋转车轮转向架整车动力学模型, 基于数值仿真方法, 分析比较了采用纵向耦合独立旋转车轮转向架、横向耦合独立旋转车轮转向架与全独立旋转车轮转向架车辆的导向性能。计算结果表明: 纵向耦合独立旋转车轮轮对具备直线上的对中性能和曲线上的导向性能; 在曲线通过时, 与横向耦合独立旋转车轮转向架相比, 同样具有足够的轮轨纵向蠕滑力; 导向轮对的冲角较小, 仅为全独立旋转车轮转向架的1/2;轮轨间磨耗也明显减小, 磨耗指数约为全独立旋转车轮转向架的1/3;其他曲线通过性能指标也明显优于全独立旋转车轮转向架。可见, 纵向耦合独立旋转...
2011, 11(1): 43-50. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.01.008
摘要(1198) HTML (176) PDF (1211KB) (380)
基于多普勒测距雷达的实时距离测量系统
贾立山, 王立文
摘要: 研究了机场助航灯光强动态检测技术的工作原理, 分析了光强动态检测中距离测量的特点, 基于多普勒测距雷达原理, 构建了非接触式实时距离测量系统。结合硬件板卡, 采用面向对象方法设计了测量软件, 使用多线程技术, 使距离测量和灯光照度测量在不同的线程中工作, 并对整个光强动态测量过程进行自动控制。试验结果表明: 应用该系统实现了距离测量和灯光照度测量的同步进行, 距离测量误差低于5 mm; 通过距离测量能够对光强动态测量过程进行精确控制, 照度测量点间距控制精度达到0.000 5%。可见, 该系统实时性好, 测量精度高, 能够满足实时进行精确距离测量的要求。更多>
2011, 11(1): 51-57. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.01.009
摘要(887) HTML (160) PDF (823KB) (530)
恶劣天气路面条件对行车安全的影响
何杰, 刘霞, 陈一锴, 赵池航
摘要: 利用多体动力学仿真软件ADAMS/Car, 建立了车辆的动力学模型、道路模型以及车-路耦合模型, 通过改变路面摩擦因数, 分别模拟了晴天、雨天、雪天和结冰条件下的路面状况, 进行了单移线和阶跃转向2种常见行驶工况的仿真试验, 得到了车辆的侧向位移、航向角以及轮胎的侧向反力的响应输出, 分析了研究恶劣天气路面条件对行车安全的影响。计算结果表明: 雪天路面摩擦因数为0.28时, 在单移线仿真工况下, 车速为50 km.h-1, 车辆侧向位移达到4.50 m, 车辆容易超出车道, 发生碰撞危险; 在阶跃转向仿真工况下, 车速为40 km.h-1, 车辆将失去控制。更多>
2011, 11(1): 58-63. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.01.010
摘要(887) HTML (161) PDF (771KB) (547)
交通运输规划与管理
随机GHP模型中机场容量混合聚类算法
王飞, 徐肖豪
摘要: 为了有效利用机场容量资源, 克服现有随机GHP模型中容量预测存在的人为误差, 研究了机场容量混合聚类算法。将每天的容量按照30 min间隔划分为多个区间, 每个区间对应着1个容量值, 这样每天的容量就作为1个容量样本。采集国内某机场半年的容量样本, 采用k-means和SOM神经网络的混合聚类算法, 确定机场典型容量样本, 计算相应的概率, 建立典型容量样本树, 并应用于随机GHP的静态和动态模型。仿真结果表明: 与不执行GHP相比, 静态和动态模型的总延误损失分别减少了32.7%和52.7%, 验证了混合聚类算法的可行性以及典型容量样本树的实用性。更多>
2011, 11(1): 64-68. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.01.011
摘要(632) HTML (177) PDF (696KB) (352)
平行双跑道机场净空障碍物评定
罗成立, 蔡良才, 张罗利, 孟德山
摘要: 对军用机场净空规格进行了分析, 建立了单跑道和平行双跑道机场净空区障碍物限制面的数学模型。在此数学模型的基础上, 使用ArcGIS系列软件建立平行双跑道机场净空限制面三角网高程模型, 并进行三维显示, 将数字高程模型与平行双跑道机场地形图相叠加, 对军用平行双跑道机场净空障碍物进行了评定。分析结果表明: 障碍物O1、O2、O3三点的实际高程分别为76、248、413 m, 净空限制面高度分别为60、245、380 m, 三点分别超高16、3、33 m。该评定方法可快速、准确地进行军用平行双跑道机场净空障碍物评定, 提高了评定效率。更多>
2011, 11(1): 69-73. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.01.012
摘要(787) HTML (329) PDF (804KB) (440)
铁路应急物资储备点选址
龙京, 黄钢, 王孟钧, 张彦春
摘要: 为求解满足应急时间约束及数量最少的铁路应急物资储备点选址问题, 分析了铁路应急物资储备点选址问题的独特性, 将复杂的铁路路网简化为路段, 依托供需可达矩阵建立数学模型, 结合改进的分支剪支搜索方法给出了求解程序, 并以某铁路局的应急物资储备点选址问题为例进行了实证分析。分析结果表明: 选取阎良作为防洪物资储备点符合实际情况, 该模型能够在保证有效解一致的前提下, 将复杂的铁路路网简化为路段, 消除了点覆盖线的约束, 适用于铁路应急物资储备点选址问题。更多>
2011, 11(1): 74-78. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.01.013
摘要(819) HTML (152) PDF (512KB) (596)
山区公路上驾驶人的车速控制行为分析
邵毅明, 毛嘉川, 刘胜川, 徐进
摘要: 根据大量的路上行驶试验和断面速度观测数据, 分析了道路几何线形与驾驶人速度选择行为之间的关系, 建立了能够描述弯道行驶、驶进与驶离弯道、直线行驶时的速度选择模型和加、减速度模型, 从而生成沿道路里程变化的期望速度曲线。用机械动力学分析软件ADAMS建立汽车的动力学模型, 用VB6.0编制道路模块, 用VC++7.0编制驾驶人模型, 仿真开始阶段生成期望轨迹和期望速度, 然后采用前视预瞄的策略进行跟随, 实现了车辆的自主驾驶。模拟结果表明: 汽车期望速度和行驶路线与汽车实际行驶速度和行驶路线变化趋势相同, 以期望速度作为汽车跟随的目标速度, 符合汽车的动力学特性要求, 能够引领汽车在复杂山区道路...
2011, 11(1): 79-88. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.01.014
摘要(965) HTML (147) PDF (1277KB) (417)
高速公路单车事故建模方法
杨宏志, 叶亚丽, 许金良, 钟纯耀
摘要: 利用随机试验和数学均值化原理, 对收集的单车事故数据进行了分析, 运用定积分的元素法计算单车事故率面积函数, 并对其拟合求导。结合面积函数的线形变化规律, 筛选出单车交通事故影响因子和道路几何要素变量, 逐一建立了各独立变量对事故率的影响模型, 并确定了最终的变量。采用回归分析方法构建不同半径和直线长度的单车事故预测模型, 利用三维曲面图对模型进行分析, 提出了高速公路设计中适宜采用的半径和直线长度取值区间。研究结果表明: 高速公路设计中采用直线-曲线-直线的线形组合时, 适宜曲线半径区间应为[2 500, 3 500]和直线长度区间应为[1 000, 2 000];在曲线半径大于不设超高的最...
2011, 11(1): 89-94. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.01.015
摘要(976) HTML (229) PDF (667KB) (629)
考虑整理车厢成本和回程取货的车辆路径问题求解
邢占文, 郭晓汾, 魏娟
摘要: 考虑整理车厢的成本, 建立带回程取货的车辆路径数学模型, 采用禁忌搜索算法对模型进行求解, 并对某大型物流企业在北京市1 d内的配送和收集业务进行了优化, 优化计算在5 s内完成。计算结果表明: 在总路径增长7.8%的情况下, 车辆配送费用比节约算法降低了24.5%, 实现均衡值提高了9.3%。可见, 该算法降低了调度人员工作量, 节约了物流企业运输成本。更多>
2011, 11(1): 95-99. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.01.016
摘要(653) HTML (186) PDF (698KB) (437)
交通信息工程及控制
交叉口与人行横道信号协调控制优化模型
陈小红, 钱大琳, 黄军红
摘要: 分析了行人过街对路段上机动车流运行规律的影响, 确定了交叉口各进口道机动车平均延误计算公式。结合干道协调控制系统, 建立了交叉口与人行横道信号协调控制优化模型。以最小交叉口总延误与最大通行能力为目标函数, 以行人过街最小绿灯时长为约束条件, 选择周期时长、绿信比与相位差作为决策向量, 在保证各参数共同优化的情况下, 用遗传算法进行模型求解。计算结果表明: 交叉口总延误实测数据降低了35.4%, 通行能力提高了0.1%;与经典Webster算法比较, 交叉口总延误降低了81.3%。可见, 该模型可行有效, 且较好地提高交叉口运行效率。更多>
2011, 11(1): 100-106. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.01.017
摘要(727) HTML (76) PDF (654KB) (496)
高速公路网异构GIS-T信息共享的本体模型
郭军杰, 闫茂德, 陈荫三
摘要: 针对中国高速公路网内交通地理信息系统(GIS-T) 在信息表达上相互异构的问题, 通过分析异构根源提出了基于本体的GIS-T信息共享方案, 按照抽象拓扑、几何构件、线性参照、附加设施与动态数据的交通信息组织模式, 建立了高速公路网本体(FNO) 模型。以西安市周边的局部高速公路网为例, 分析了FNO对交通信息的一致性表达方式。分析结果表明: 高速公路网内所有GIS-T对FNO语义的理解相同, 对交通信息的表达具有一致认知, 确保交通信息的跨GIS-T共享。可见, 该本体模型能够提高中国高速公路网内异构GIS-T的互操作能力, 更好地支撑上层的交通信息管理与集成共享等应用。更多>
2011, 11(1): 107-113. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.01.018
摘要(693) HTML (88) PDF (1163KB) (378)
高速公路交通事故现场路段限速值计算模型
张文会, 许洪国
摘要: 根据驾驶人在动视力和视野范围内的信息处理能力, 建立了高速公路交通事故现场路段限速值计算模型。根据道路与环境、交通流、交通管理、驾驶人与其他人员以及天气等事故现场信息, 运用人机工程学原理, 将各类信息的出现概率进行量化处理, 并由事故现场基本信息特征计算得到典型高速公路交通事故现场的限速值。计算结果表明: 双向四车道高速公路单车道封闭现场路段限速值为70 km·h-1; 双向六车道高速公路单车道、双车道封闭现场路段限速值分别为806、0 km·h-1; 双向八车道高速公路单车道、双车道、三车道封闭现场路段限速值分别为80、706、0 km·h-1。更多>
2011, 11(1): 114-118. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.01.019
摘要(699) HTML (133) PDF (475KB) (525)
车速与标志文字高度对驾驶人视觉搜索模式的影响
袁伟, 付锐, 马勇, 郭应时
摘要: 在试验场的直线路段上模拟简单交通环境, 将车速和标志文字高度作为控制变量, 用眼动仪测录了7名受试驾驶人水平和垂直方向的视角与注视持续时间。用方差分析方法对试验数据进行分析, 研究了车速与标志文字高度对驾驶人视觉搜索广度、注视持续行为及视角分布的影响。分析结果表明: 车速及标志文字高度对驾驶人的视觉搜索广度的影响不显著, 车速的F检验统计量为2.99, 小于检验临界值3.55, 各车速条件下, 字高的F检验统计量也均小于检验临界值3.55;驾驶人的平均注视时间随车速及标志文字高度的变化不大, 2种因素的F检验统计量分别为0.09和1.20, 均小于检验临界值3.17;驾驶人对道路中心区域的注视...
2011, 11(1): 119-126. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.01.020
摘要(724) HTML (177) PDF (983KB) (384)

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