交通运输工程学报

两联关节式集装箱平车动力学仿真模型

王勇, 曾京, 邬平波 — 2008-01-20

王勇, 曾京, 邬平波结合两联关节式集装箱平车采用关节连接器连接,关节处共用一个转向架的特点,考虑了轮轨接触几何关系、轮轨蠕滑力、各种悬挂特性和关节连接器等非线性因素,应用NUCARS动力学仿真软件,建立了两联关节式集装箱平车的数学模型,采用数值仿真方法,分析了车辆系统的运动稳定性、曲线通过性与运行平稳性。分析结果表明:两联关节式集装箱平车的蛇行失稳临界速度具有一定的速度裕量, 曲线通过性能指标满足GB/T5599-1985规定的限度范围,在120km・h-1的速度范围内,车体的横向与垂向平稳性指标均小于3.5的优级标准, 因此,两联关节式集装箱平车具有较好的动力学性能,能够满足集装箱平车120km・h-1运输速度的要求。交通运输工程学报. 2008 08(1): 1-4.

磁浮车辆运行平稳性的虚拟激励分析方法

周劲松, 李大光, 沈钢, 任利惠, 张祥韦 — 2008-01-20

周劲松, 李大光, 沈钢, 任利惠, 张祥韦为方便、快速地分析多点输入轨道车辆的平稳性,基于虚拟激励原理,提出了平稳性分析方法。当车辆系统受多点全相关随机激励时,应用此方法将多输入多输出系统的响应功率谱矩阵的计算化简为两个矢量相乘,利用所获得的功率谱和随机振动中的反演技术,分析轨道车辆的平稳性指标。以TR08磁浮车辆为原型,建立了磁浮车辆的垂向动力学模型,运用虚拟激励分析方法计算了磁浮车辆的响应功率谱。在频域中,磁浮车辆车体中心处的Sperling指标为1.653,车辆的平稳性等级为优,通过反演运算获得了响应的幅值谱和时间历程,分析过程简单,计算结果准确。交通运输工程学报. 2008 08(1): 5-9.

高速机车制动温升对轴盘配合的影响

姚远, 张红军, 刘进华 — 2008-01-20

姚远, 张红军, 刘进华利用ANSYS建立了高速机车轴盘制动装置热量传递模型,计算了接触面热阻、间隙导热系数和表面传热系数,研究了其温度场分布特性,分析了制动生热对轴盘制动装置过盈配合的影响。计算结果表明:合理的制动盘和盘毂间隙能增大热阻,减小温度对过盈配合的影响,在结构允许范围内,建议合理的设计单边间隙为0.5～1.5mm;制动结束时刻,选择合理的盘毂厚度可使过盈面平均接触压力减小5.9%～6.6%,以降低温度对过盈配合的影响,建议盘毂合理厚度为8mm。交通运输工程学报. 2008 08(1): 10-14.

铁道车辆自供能量横向主动悬挂系统

欧阳冬, 张继业, 张卫华 — 2008-01-20

欧阳冬, 张继业, 张卫华为了减少车辆主动悬挂对外部能源的消耗,设计了自供能量主动悬挂系统,建立了车辆半车简化横向悬挂动力学模型,设计了LQG控制器,并利用随机振动理论分析了系统能量平衡存在的条件,采用Matlab/Simulink对系统的运行效果进行了仿真。仿真分析结果表明:自供能量主动悬挂系统比半主动和被动悬挂拥有更好的隔振效果,且当直流电机作动器的等效阻尼系数大于规定值时,系统在实现主动减振控制的同时还能够反馈能量。交通运输工程学报. 2008 08(1): 15-18.

中国干线铁路轨道谱的拟合方法

陈宪麦, 王澜, 陶夏新, 崔高航, 柴雪松, 杨凤春, 吴旺青 — 2008-01-20

陈宪麦, 王澜, 陶夏新, 崔高航, 柴雪松, 杨凤春, 吴旺青为获得能够合理表征中国干线铁路轨道不平顺特征的轨道谱,提出了一种轨道谱拟合方法。根据轨道不平顺检测数据计算实测轨道谱,对实测轨道谱进行平滑与插值预处理, 采用直接剔除法、三点逐段平均法和包络平均法消除计算轨道谱波形上出现的较大凸凹波形,应用3次样条插值法提高拟合的精度,利用非线性最小二乘优化算法拟合轨道谱。拟合结果表明:所提出的拟合方法是可行的,拟合谱能够较好地反映中国干线铁路轨道的不平顺特征。交通运输工程学报. 2008 08(1): 19-22.

差动制动对汽车制动稳定性的影响

吴晓东, 李冰, 赵学增 — 2008-01-20

吴晓东, 李冰, 赵学增为了提高汽车制动的安全性,对差动制动的力学特性进行了分析,运用ADAMS/Car软件建立了汽车各子系统动力学模型,通过对主要子系统进行相应的设置,建立了整车动力学仿真模型,进行了直线制动及转弯制动稳定性仿真分析,研究了差动制动对制动稳定性的影响。仿真结果表明:差动制动方式可以减小汽车转弯制动时的质心侧偏角,提高汽车的制动稳定性,但汽车质量对于制动稳定性影响较大,因此,应用差动制动时应注意制动力分配方式,并考虑质量变化的影响。交通运输工程学报. 2008 08(1): 23-26.

沥青高温流变评价指标对比

周庆华, 沙爱民 — 2008-01-20

周庆华, 沙爱民为了有效评价沥青混合料的高温抗变形性能,应用旋转粘度试验、动态剪切流变试验与重复蠕变试验,测试了粘度、车辙因子与蠕变模型参数,利用伯格斯模型对高温蠕变试验数据进行了拟合,结合沥青混合料高温车辙试验结果, 分析了3种高温流变指标与沥青混合料高温性能的相关性。分析结果表明:车辙因子在评价改性沥青混合料高温性能时并不适用,模型参数与沥青混合料动稳定度的相关性最大,达到0.9887,说明蠕变参数可以准确地反映各种沥青混合料的高温抗变形性能。交通运输工程学报. 2008 08(1): 27-30,35.

沥青感温性能评价指标

马翔, 倪富健, 陈荣生, 詹谦 — 2008-01-20

马翔, 倪富健, 陈荣生, 詹谦为了选择合理的沥青感温性能评价指标,分别采用15、25、30℃的针入度与25℃的针入度和软化点计算了沥青针入度指数,用以评价2种普通沥青、3种改性沥青的感温性,用动态剪切流变仪测得不同温度条件下几种沥青的动态复数粘度,分析其粘-温关系。研究结果表明:普通沥青粘-温关系在15～60℃范围内有较好的线性关系,其温度敏感性是常数,改性沥青的粘-温关系较好地满足WLF方程,其温度敏感性随温度而变化,因此,普通沥青感温性能用针入度指数表示,改性沥青感温性能评价需要指定温度条件。交通运输工程学报. 2008 08(1): 31-35.

路面平整度PSD和IRI评价方法比较

吴庆雄, 陈宝春, 奚灵智 — 2008-01-20

吴庆雄, 陈宝春, 奚灵智为了分析路面平整度功率谱法(PSD)和国际平整度指数法(IRI)之间的关系,采用AR 模型模拟满足路面平整度功率谱的路面不平整状态, 采用Newmark β法计算国际平整度指数,采用最小二乘法得到了PSD法与IRI法之间的关系方程式。研究结果表明:IRI 值与路面平度系数的关系为幂函数式,为了与《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)所规定的IRI值相对应,建议在《公路养护技术规范》(JTJ073-96)的路面平整度评定等级中增加“极优”项目。交通运输工程学报. 2008 08(1): 36-41.

聚合物水泥混凝土施工控制因素

熊剑平, 申爱琴 — 2008-01-20

熊剑平, 申爱琴通过室内试验和现场测试, 研究了成型方法、养护方式与环境条件等施工控制因素对聚合物水泥混凝土(PCC)路用性能的影响,通过电镜分析了不同养护方式对PCC力学性能的作用机理。研究结果表明:为了达到最佳的力学性能,PCC需采用特定的投料搅拌方式,振动时间应略长于普通混凝土;PCC所需的前期标准养护天数应随聚合物掺量的增加而逐步减少,其机理是由于聚合物在不同掺量和养护方式下成膜完整性不同,提供的保水和增折效果相应改变所致;当施工温度高或风速大时,PCC的摊铺流动性降低,硬化后路面板易开裂。交通运输工程学报. 2008 08(1): 42-46,53.

中国公路自然区划空间数据库的设计

许金良, 李超, 杨宏志 — 2008-01-20

许金良, 李超, 杨宏志为了实现中国公路自然区划的定量化与自动化,从概念、逻辑和物理层面进行了中国公路自然区划空间数据库结构设计,利用空间数据引擎技术,借助大型关系型数据库管理系统对数据存储与管理功能建立了空间数据库,基于此数据库,利用多因子权重法计算了公路工程困难程度指数。分析结果表明:海拔高程、地形坡度、地表切割深度、地表切割密度、硬岩覆盖度以及植被覆盖度是影响公路工程困难程度指数分布的主要因素,根据困难度指数分布图,从地貌角度直观地反映了中国不同地区公路建设的困难程度。可见此数据库系统的建立实现了公路自然区划的量化分析模式,解决了海量空间数据的存储与管理问题。交通运输工程学报. 2008 08(1): 47-53.

混凝土箱梁水化热温度损伤修正耦合方法

张岗, 贺拴海, 宋一凡 — 2008-01-20

张岗, 贺拴海, 宋一凡为了防止混凝土箱梁墩顶块在施工过程中出现早期开裂与温冲现象,研究了混凝土水化热温度损伤模型,综合考虑混凝土弹性模量与边界条件的时变效应,采用线性迭代方法, 建立了混凝土箱梁墩顶块水化热温度损伤修正耦合方法,计算了水化热温度损伤场随时间变化的过程,得到了水化热温度损伤时程关系曲线,分析了温度损伤时变效应规律。计算结果与实测结果对比表明:混凝土箱梁水化热温度偏差小于10%,水化热温差峰值比水化热温度峰值滞后约32h,等效应变峰值与温差峰值发生时间相同,水化热温度损伤度与等效应变成正比,时变效应规律一致,因此,此方法可行。交通运输工程学报. 2008 08(1): 54-60.

内河航道横流对船舶航行的影响

曹民雄, 马爱兴, 王秀红, 蔡国正 — 2008-01-20

曹民雄, 马爱兴, 王秀红, 蔡国正为了使船舶能安全通过航道内的横流区域,利用水槽进行遥控自航船模试验,提出了内河航道横流对船舶航行横漂速度、漂角、航迹带宽度和漂距影响的经验公式,分析了Ⅳ与Ⅴ级航道横向流速的限值范围。分析结果表明:横流对船舶航行的影响程度主要与对岸航速成反比,与横流的大小及区域长度成正比,与船型大小(航道等级)成反比,同时与驾驶员的航行经验和初始船位有关;在限制航路航行方式过程中,Ⅳ与Ⅴ级航道对岸航速为2、3、4 m ・ s-1 时, 可克服的一个船长内横流限值为0.48、0.58、0.70m ・ s-1 。交通运输工程学报. 2008 08(1): 61-67.

煤炭码头自动化运输系统容错控制方法

顾伟, 褚建新 — 2008-01-20

顾伟, 褚建新为了解决煤炭码头自动化运输系统对控制的可靠性和安全性要求,提出了一种容错控制方法。运用径向基函数神经网络构造故障诊断器,通过容错故障范例检索,建立了从故障诊断到控制律重构之间的映射关系,实施运输系统的控制律实时重构。应用结果表明:所提出的容错控制方法明显提高了煤炭码头自动化运输系统的技术性能和安全可靠性,系统的各类故障的识别率大于97%,各类故障的误诊率小于1%,系统的有效度由原来的90%提高到98%以上。交通运输工程学报. 2008 08(1): 68-72.

基于局域波和混沌的微弱故障信号检测方法

王凤利, 于洪亮, 段树林, 马孝江 — 2008-01-20

王凤利, 于洪亮, 段树林, 马孝江为了利用微弱信号准确诊断转子系统早期故障,提出了一种基于局域波法和混沌振子相结合的信号检测方法。利用局域波法将微弱的故障信号分解为有限的并且具有不同基本模式的分量,每个分量是单一成分信号,实现了信噪分离。将局域波分量输入混沌振子,通过混沌振子系统行为由混沌状态变为大周期运动状态,表明检测信号中含有特征成分,实现了利用混沌振子对低信噪比的微弱信号识别。故障诊断结果表明:所提出的检测方法是可行的,能准确诊断转子系统早期不对中故障。交通运输工程学报. 2008 08(1): 73-77.

基于微观仿真的远引掉头选址规划方法

张宁, 陈恺, 高朝晖, 黄卫 — 2008-01-20

张宁, 陈恺, 高朝晖, 黄卫为了在保障行车安全的前提下,提高远引掉头交通运行效率,分析了远引掉头措施的适用条件,定义了典型应用环境,提出了借鉴国外相关规范以及结合临近路口配时设计的远引掉头选址规划优化方法,并将规划方法放入典型应用环境中,采用微观仿真软件进行评价。仿真结果表明:两种选址规划方法下的远引掉头措施都优于直接左转,其中规范法使平均延误减少了约3.8s,结合配时设计的方法使平均延误减少了约6.8s。可见,在遵循规范的基础上,对临近路口配时进行优化,既保证了行车安全性,又能显著提高交通运行效率。交通运输工程学报. 2008 08(1): 78-82.

出行时间价值最大熵分布估计模型

俞礼军, 徐建闽 — 2008-01-20

俞礼军, 徐建闽为提高使用时间价值数据拟合其统计分布的精度,将最大熵原理分别与低阶(≤6)经典矩和概率加权矩相结合,建立了时间价值低阶经典矩与概率加权矩统计分布函数模型。仿真结果表明:在大样本量下,利用经典矩与概率加权矩对参数估计的精度相当,在小样本量下(<30),采用概率加权矩估计参数的相对误差在10%～35%之间,而采用经典矩估计参数的相对误差在20%～80%之间。可见利用概率加权矩克服了经典矩模型在小样本量下参数估计的大偏差问题,且利用其可以准确地预测交通方式分担率与分析交通定价政策对交通行为的影响。交通运输工程学报. 2008 08(1): 83-88,96.

路段平均行程时间估计方法

张和生, 张毅, 胡东成 — 2008-01-20

张和生, 张毅, 胡东成为了有效利用线圈检测数据,精确估计路段平均行程时间,提出了一种路段平均行程时间估计方法。将路段平均行程时间分为平均行驶时间、平均排队时间和平均通过路口时间三部分。考虑线圈埋设的特点,通过估计平均行驶速度得到平均行驶时间。用分段时齐Poisson过程描述车辆驶入路段过程和驶离过程,用Markov排队模型描述车辆排队过程,用生灭过程描述排队车辆数,得到车辆排队模型,计算了路段有、无初始排队的平均排队时间。基于选取与路口相关的饱和流率和平均车长,计算了平均通过路口时间。计算结果表明:平均行程时间估计值与实测值的误差小于12%, 说明路段平均行程时间估计方法可行。交通运输工程学报. 2008 08(1): 89-96.

多用户多方式混合随机交通平衡分配模型

韩印, 袁鹏程 — 2008-01-20

韩印, 袁鹏程为了实现交通网络混合交通流随机平衡分配,分析了广义费用下多用户多方式的路径选择机理与网络平衡条件及信息条件下多用户多方式对路径选择的影响特征,运用数学规划理论,建立了基于信息条件的随机混合交通平衡分配模型,并证明了模型解的等价性与唯一性。计算结果表明:在信息市场占有率为30%,经过6次迭代,模型的解能够很快收敛,显示了信息条件占有率对交通方式选择和流量分配的影响程度,因此,模型可行。交通运输工程学报. 2008 08(1): 97-101.

小城市道路网的合理道路级配模型

陈学武, 刘飞, 胡启洲 — 2008-01-20

陈学武, 刘飞, 胡启洲为了合理确定小城市道路网级配,以城市道路资源的供给量最小为目标函数,从小城市的道路等级、功能及其横断面形式入手,以道路总里程、交通供需匹配关系、道路容量及道路面积需求等作为约束条件,建立了小城市道路网的合理道路级配模型,运用道路级配模型对上虞市道路网进行了分析。分析结果表明:主干路、次干路与支路最优道路级配计算值为1.00∶1.56∶2.56,实现了小城市道路资源的优化配置,说明小城市道路网的合理道路级配模型是合理的。交通运输工程学报. 2008 08(1): 102-105,117.

随机动态交通网络可靠度分析与评价

李志纯, 朱道立 — 2008-01-20

李志纯, 朱道立为分析随机动态交通网络中出行者的旅行选择与停车行为,利用网络均衡原理和不动点理论,建立了供需相互作用下的不动点模型,提出了计划可靠度和停车可靠度指标,并对随机动态交通路网的可靠性进行了评价。发现停车设施的位置和步行距离对出行者的计划可靠度和停车可靠度水平影响较大,停车费相当时,出行者将优先选择距离目的地近的停车设施;在早晨上班高峰期,距离目的地较远的停车设施的停车可靠度较高。分析结果表明:提出的可靠度指标能有效地衡量一天中不同时段道路网络和停车设施的服务水平。交通运输工程学报. 2008 08(1): 106-112.

带时间窗车辆路径问题的启发式遗传算法

赵建有, 吴利清, 刘大学 — 2008-01-20

赵建有, 吴利清, 刘大学为了在运输生产中按时间要求合理安排车辆路径,建立了带时间窗车辆路径问题数学模型,用启发式遗传算法进行求解。先构造染色体,产生初始群,再对其进行优化,根据个体生存能力的体现进行性能估计,并计算优化值。运用Visual Basic编写相应计算程序,设定迭代代数为100,运算次数为10次,对有时间窗限制的有1个中心仓库与8个分仓库的实际问题进行求解。模拟结果显示需要3辆车按照3条运输线路进行物流配送服务,总运行距离为483km,总运行时间为15.55h,车辆未出现闲置时间,且全部仓库得到及时服务。可见启发式遗传算法有效、可行。交通运输工程学报. 2008 08(1): 113-117.

交通指路标志信息量与视认性关系

杜志刚, 潘晓东, 郭雪斌 — 2008-01-20

杜志刚, 潘晓东, 郭雪斌为了确定指路标志合理路名数,在室内模拟实验基础上,运用EMR-HM8眼动仪,分析了交通指路标志信息量与视认反应时间的定量关系,对比了目标路名指路标志与非目标路名指路标志视认性。发现指路标志视认的一般规律:当路名数为2～7个时,视认反应时间不超过2.50s,且与指路标志路名数呈显著线性正相关;目标路名标志视认时间明显小于非目标路名标志的,平均差值为0.52s。提出了城市道路指路标志视认反应时间的建议取值:路名数不大于5,且车速小于50km・h-1时,可采用2.00s的视认反应时间;路名数大于5,或车速不小于50 km・h-1,可采用2.50s的视认反应时间;指路标志路名数以不超过5个为宜交通运输工程学报. 2008 08(1): 118-122.

道路事故多发路段动力学仿真识别系统

邵毅明, 胡燕, 徐进, 于志刚 — 2008-01-20

邵毅明, 胡燕, 徐进, 于志刚为了从车-路耦合角度客观、直接地识别道路事故多发路段,开发了事故多发路段动力学仿真识别系统,建立了车辆模型、道路模型与车-路耦合模型,提出了事故多发路段识别方法,通过小附着系数路面动力学仿真试验和弯道制动动力学仿真试验进行验证。采用闭环控制方法控制汽车的运行状态,依据道路的特性,选择表征车辆行驶安全性的特征参数,通过特征参数曲线识别事故多发路段。仿真结果表明:在主要考虑道路因素导致事故多发时,所识别出的事故多发路段与依据交警部门事故统计信息所识别出的事故多发路段一致,因此,此系统可行。交通运输工程学报. 2008 08(1): 123-126.