交通运输工程学报

深水桥墩地震响应研究现状与展望

赵秋红, 李晨曦, 董硕 — 2019-05-09

赵秋红, 李晨曦, 董硕分析了地震激励下水-深水桥墩动力相互作用,总结了动水压力作用机理、地震动水压力的计算方法和水-结构动力相互作用分析方法,研究了深水桥墩地震响应特征和影响因素以及水下振动台试验进展,并对比了各国规范中动水压力计算方法。研究结果表明:动水压力降低桥墩自振频率,增大桥墩地震响应,其影响在桥梁的抗震设计中不可忽略; 现有研究采用的桥墩形式较为简化和单一,建议开展更多以桥墩体系、桥梁体系为对象的深水桥梁地震响应研究; 对于地震作用下动水压力计算,目前各国规范多基于Morison方程,但对其适用范围尚不明确,应深入研究Morison方程的适用范围、修正方法与准确便捷的地震动水压力计算方法; 目前水下振动台试验大多集中在动水压力对桥梁下部墩桩地震响应的影响上,响应大多在弹性范围内,应进一步研究在大震作用下深水桥墩的非线性响应与破坏模式; 目前针对深水桥墩在地震和波浪联合作用下的动力响应研究较少,应深入研究在地震、波浪、海流联合作用下深水桥墩与水的相互作用机理; 目前缺乏对全桥结构的地震响应研究,应开展深水桥梁全桥分析与多子台水下振动台试验。交通运输工程学报. 2019 19(2): 1-13.

基于实数编码遗传算法的桥梁有限元模型修正方法

韩万水, 刘修平, 邓露, 杜群乐, 李光玲 — 2019-05-09

韩万水, 刘修平, 邓露, 杜群乐, 李光玲为克服传统桥梁有限元模型修正迭代优化过程中存在的局部收敛和提高模型修正精度,提出了联合实数编码遗传算法与静动力实测数据的有限元模型修正方法; 引入四边形等参元理论和牛顿迭代法编制宏命令,实现有限元模型中车辆荷载的快速自动加载; 基于结构有限元模型静动力特性构造目标函数,以实数编码遗传算法为优化策略,采用MATLAB平台建立了有限元模型修正框架; 通过对一个简支框架结构的数值模拟,对比了所提出优化方法与其他方法的收敛效率和修正结果,以验证所提出方法的有效性; 采用拉丁超立方体抽样分析了有限元模型参数变化对桥梁动力响应的影响,以确定待修正参数,并采用所提方法修正了一座改建的空心板桥梁的实体有限元模型。分析结果表明:零阶算法和一阶算法对参数的敏感性和修正范围依赖大,选用敏感性较小的参数或者参数修正范围大于50%将会导致错误的修正结果; 实数编码遗传算法对初始输入不敏感,可避免局部收敛的情况; 采用灵敏度分析得到的主要待修正参数有空心板弹性模量、现浇层弹性模量以及支座横桥向和顺桥向的约束刚度; 修正后的空心板弹性模量增幅约为19.13%,现浇层弹性模量增幅约为16.00%,横向约束刚度增幅约为46.21%,纵向约束刚度增幅约为72.72%,修正后的有限元模型的静动力特性与实测响应吻合良好,各测点静力响应误差均小于4%,动力响应误差小于3%。交通运输工程学报. 2019 19(2): 14-24.

焊钉锈蚀后钢-混组合梁抗弯承载力简化计算方法

许波, 刘永健, 朱伟庆, 姜磊 — 2019-05-09

许波, 刘永健, 朱伟庆, 姜磊为预测界面焊钉锈蚀后钢-混组合梁抗弯承载力,考虑了焊钉锈蚀后其抗剪强度与混凝土黏结强度和有效面积降低对焊钉抗剪承载力的劣化影响,提出焊钉锈蚀后组合梁抗剪连接度和锈蚀焊钉抗剪承载力系数的概念及其计算公式; 基于塑性简化计算假定,采用焊钉锈蚀后组合梁抗剪连接度对其抗弯承载力进行折减,建立了焊钉锈蚀后组合梁正负弯矩区抗弯承载力计算模型,分析了23根组合梁抗弯承载力试验结果,验证了计算模型的有效性。试验结果表明:在焊钉锈蚀率低于10%时,试验梁正负弯矩区抗弯承载力的试验值与提出公式的理论计算值非常接近,其中正弯矩区试验值与计算值的平均比值为1.00,变异系数为0.04,负弯矩区二者平均比值为1.01,变异系数为0,由此可见,计算结果与试验结果吻合较好。简化计算方法可用作界面焊钉锈蚀率较小情况下钢-混组合梁抗弯承载力定量和定性分析。交通运输工程学报. 2019 19(2): 25-35.

桩-土-断层耦合作用下桥梁桩基竖向承载特性

冯忠居, 陈慧芸, 袁枫斌, 尹洪桦, 李孝雄, 刘闯, 张福强, 王蒙蒙, 李少杰 — 2019-05-09

冯忠居, 陈慧芸, 袁枫斌, 尹洪桦, 李孝雄, 刘闯, 张福强, 王蒙蒙, 李少杰基于海南铺前大桥,采用室内模型试验与数值仿真,分析了断层-桩-岩土相互作用时桥梁桩基的距离效应与承载特性。研究结果表明:在模型试验中,对于直径为6.3 cm,长度为60 cm的桩基,当断层与桩基水平距离由9.45 cm增加到22.05 cm时,承载力增幅为26.7%,当水平距离由22.05 cm增加到31.50 cm时,承载力增幅仅为3.8%,断层与桩基水平距离对桩基承载力影响度降至6.5%,可以忽略; 当桩长一定,荷载相同时,断层与桩基水平距离越小,桩身轴力变化越小; 当断层与桩基水平距离由9.45 cm增加到22.05 cm时,桩身30 cm处桩侧阻力增大了0.059 kN,水平距离对桩侧阻力影响度降低了44.5%,当水平距离由22.05 cm增加到31.50 cm时,桩侧阻力增大了0.029 kN,水平距离对桩侧阻力影响度降低了8.3%。在数值仿真中,在桩基直径为1.5 m,长度为30 m,覆盖层厚度为10 m的工况下,当断层与桩基水平距离由1.5 m增加到6.0 m时,承载力增幅由11.0%减小到6.5%,当水平距离由6.0 m增加到7.5 m时,承载力增幅减小到4.9%; 当断层与桩基水平距离由7.5 m减小到1.5 m时,桩身轴力沿桩长方向减小趋势逐渐变缓,当桩长一定,荷载相同时,断层与桩基水平距离越小,桩身轴力变化越小; 当断层与桩基水平距离由1.5 m增加到6.0 m时,桩身16 m处桩侧阻力增大了1.90 MN,水平距离对桩侧阻力影响度降低了28.0%,当水平距离由6.0 m增加到7.5 m时,桩侧阻力增大了0.33 MN,水平距离对桩侧阻力影响度降低了5.0%。模型试验与数值仿真结果均表明,在5倍桩径范围内,桩基竖向承载特性受断层与桩基水平距离的影响较大; 超出5倍桩径后,水平距离的影响较小,甚至可以忽略; 断层与桩基水平距离对承载力、桩侧阻力的影响度与桩侧阻力占比的仿真值均减小较快,在水平距离为5倍桩径时,较模型试验值分别降低了2.2%、6.0%、0.174,结果较理想化,可用作工程参考。交通运输工程学报. 2019 19(2): 36-48.

聚氨酯改性沥青改性机理和性能

孙敏, 郑木莲, 毕玉峰, 朱琳琳, 高源 — 2019-05-09

孙敏, 郑木莲, 毕玉峰, 朱琳琳, 高源为了解决聚合物改性沥青储存稳定性差、易离析、易老化等问题,利用聚氨酯(PU)对沥青进行化学改性; 制备了PU改性沥青,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、动态热机械分析(DMA)和差示扫描量热法(DSC)试验研究了PU改性沥青的改性机理,采用Brookfield旋转黏度试验、动态剪切流变(DSR)试验、低温弯曲梁流变(BBR)试验、旋转薄膜烘箱加热试验(RTFOT)和紫外老化试验等评价了PU改性沥青、SBS改性沥青和70^#基质沥青的性能。研究结果表明:圆盘锯齿式搅拌器可以很好地暴露沥青中的活性基团,使PU达到较好的改性效果; PU改性沥青中主要存在2种反应,一是异氰酸酯与多元醇之间反应生成氨基甲酸酯,二是异氰酸酯与沥青质中的芳香族化合物之间发生加成反应; PU改性沥青的高温布氏黏度高于同温度下的SBS改性沥青,且64 ℃时的抗车辙因子是SBS改性沥青的6倍左右,说明其高温性能非常优异; PU改性沥青RTFOT前后针入度比达到了85%,软化点变化幅度为0.5 ℃,说明其抗热氧老化性能非常优异; 在紫外老化试验中,PU改性沥青软化点和针入度变化范围分别为1 ℃～4 ℃和0.1～0.3 mm,说明其抗紫外老化性能非常优异。交通运输工程学报. 2019 19(2): 49-58.

无黏性土的电阻率CPTU状态参数确定方法及其液化评价

段伟, 蔡国军, 刘松玉, 邹海峰, 储亚 — 2019-05-09

段伟, 蔡国军, 刘松玉, 邹海峰, 储亚为研究基于现场原位测试技术的状态参数评估新方法,以宿迁―新沂高速公路工程为背景,利用电阻率孔压静力触探对饱和无黏性土进行了现场原位测试; 参考已有原位测试状态参数计算法的均值,联合电阻率与土类指数建立了状态参数计算方法; 利用该方法评估的状态参数进行液化评价。分析结果表明:状态参数与土类指数呈正比关系,而土类指数与电阻率呈反比关系,土类指数可作为连接无黏性土状态性能和电学性能的有效指标之一; 建立的电阻率CPTU状态参数计算方法所评估的状态参数沿深度变化趋势与已有方法一致,提出的电阻率CPTU状态参数评估法主要适用土类指数为1.8～2.6的粉土和粉砂; 根据电阻率CPTU法计算的无黏性土原位状态参数与相对密实度呈现良好的线性关系,变化趋势相反,可作为一种相对密实度常用指标的有效替代参数来进行土体密实状态的评估; 基于电阻率CPTU法计算的无黏性土原位状态参数评估的液化阻力比与国际通用法基本一致, 判别粉质砂土层8 m以下为液化层,与标准贯入试验结果相符,状态参数可有效地用于液化势的可靠判别。交通运输工程学报. 2019 19(2): 59-68.

路基不均匀沉降下无砟轨道受力与变形传递规律及其影响

向俊, 林士财, 余翠英, 袁铖, 苏玮 — 2019-05-09

向俊, 林士财, 余翠英, 袁铖, 苏玮针对路基上CRTS Ⅰ和CRTS Ⅱ型板式无砟轨道的结构特点,分别建立了相应的有限元模型,研究了路基不均匀沉降作用下不同板式无砟轨道受力与变形的传递规律及其影响。分析结果表明:路基不均匀沉降发生后,上部轨道结构的垂向变形具有一定跟随性,变形与沉降曲线相近但不完全重合; 底座板伸缩缝的存在对轨道结构的受力和变形有较大影响,在20 mm/20 m沉降条件下,CRTS Ⅰ、CRTS Ⅱ型板的垂向位移分别达沉降幅值的90%和60%,相对CRTS Ⅰ型板而言,沉降对CRTS Ⅱ型板的垂向位移影响较小,但后者更易形成较大范围的离缝,离缝长度达6.52 m,为CRTS Ⅰ型板离缝长度的1.92倍; 当沉降幅值位于底座板中心时,离缝主要集中在伸缩缝、沉降端部和沉降中心,但当沉降幅值位于伸缩缝处时,离缝主要集中在伸缩缝两侧和沉降端部; 沉降波长或幅值改变时,会导致最大离缝位置出现偏移; 在路基不均匀沉降作用下,CRTS Ⅰ型板的底座板纵向最大拉应力均大于轨道板的纵向最大拉应力,而CRTS Ⅱ型板的情形则相反; 从混凝土强度考虑,CRTS Ⅰ型板沉降控制标准应以底座板的拉应力控制为主,而CRTS Ⅱ型板应以轨道板和底座板的拉应力综合控制。交通运输工程学报. 2019 19(2): 69-81.

客货共线无砟轨道钢轨支点压力时程特性分析方法

任娟娟, 闫亚飞 , 胡华锋, 邓世杰, 凤翔 — 2019-05-09

任娟娟, 闫亚飞 , 胡华锋, 邓世杰, 凤翔采用Tekscan压力测量系统现场测试了遂宁―重庆客货共线无砟轨道钢轨支点压力,提出了高斯函数型钢轨支点压力时程表达式,并通过现场实测数据对其进行验证; 根据钢轨支点压力时程表达式,采用时序式加载法对轨道结构模型施加荷载,并将其动力响应结果分别与车辆-轨道-路基垂向耦合振动模型的计算结果和现场实测结果进行对比。研究结果表明:现场实测客货车对钢轨支点的最大压力分别为29.91和82.49 kN,与中国铁道科学研究院测试结果的相对误差小于20%,故Tekscan压力测量系统可精确测试钢轨支点压力; 高斯函数拟合所得客货车对钢轨支点压力的时程曲线与实测曲线的相关系数分别为0.962 7和0.966 7,最大压力与现场实测值的相对差异分别为5.15%和0.46%,最小压力与现场实测值的相对差异分别为7.23%和24.11%,故采用高斯函数能较好地模拟客货车对钢轨支点压力的时程曲线,且货车作用下钢轨支点压力时程的模拟精度略高于客车; 基于时序式加载法的荷载激励-轨道-路基模型计算结果与车辆-轨道-路基垂向耦合振动模型计算结果和现场测试结果相比,轨道板最大位移相对差异分别为5.41%和2.70%,底座板最大位移相对差异分别为2.86%和5.71%,轨道板最大加速度相对差异分别为14.00%和23.20%,底座板最大加速度相对差异分别为13.61%和8.73%。可见,基于时序式加载法和高斯函数型钢轨支点压力时程表达式的荷载激励-轨道-路基模型可靠,该方法无需建立车体模型,既能保证计算效率,又具有很高的精度。交通运输工程学报. 2019 19(2): 82-91.

偏载下水润滑尾轴承分布式动力学特性

欧阳武, 程启超, 王磊, 金勇 — 2019-05-09

欧阳武, 程启超, 王磊, 金勇为了揭示偏载作用下大长径比水润滑尾轴承的流体动力学行为,提出了分布式动力学特性参数测试方法; 在船舶大型推进轴系模拟试验台上,以直径为324 mm、长度为1 200 mm的大尺寸水润滑尾轴承为试验对象,在轴承上、沿轴线方向选取3个截面,每个截面布置相互垂直的2个电涡流传感器,以获取轴心轨迹; 在转轴上、沿轴线方向选取4个截面,每个截面各布置1个微型压力传感器,并随轴一起旋转,采用无线遥测技术获取4个截面的全周水膜压力分布; 通过改变相邻轴承的标高来调整转轴倾斜程度,研究了转速和标高对试验轴承水膜压力分布和轴颈运行状态的影响规律。研究结果表明:偏载导致离悬臂端最近的截面压力测试值明显大于其他截面,最大值约为3.6 MPa; 轴承的润滑状态沿轴向呈现分区特性,越靠近悬臂端,弹流润滑特征越明显,且不同的轴承分段需要不同的速度来产生动压水膜; 离悬臂端最近的截面压力曲线顶部的“水囊”随转速升高而出现,但在220 r・min^-1时变得不明显,各截面压力分布出现明显的负压现象; 轴颈在轴承孔中的空间形态较复杂,在轴承两侧严重下弯,在中部拱起,并且不同轴承截面的偏位角不同,离悬臂端越远,轴心轨迹面积越大。可见,与具有单一润滑状态和直线轴颈的滑动轴承相比,偏载下大长径比水润滑尾轴承的流体动力学模型应考虑轴向润滑状态分区、弯曲轴颈和负压等因素。交通运输工程学报. 2019 19(2): 92-100.

新型Halbach阵列永磁电动悬浮系统垂向稳定性

罗成, 张昆仑, 靖永志 — 2019-05-09

罗成, 张昆仑, 靖永志针对永磁电动悬浮系统的垂向动态稳定性问题,研究了永磁电动悬浮系统的临界稳定特性; 提出了一种永磁铁加常导线圈混合构成的新型Halbach阵列,通过在永磁体表面缠绕有源常导线圈,实现了永磁电动悬浮系统阻尼的主动控制,并对比了新型Halbach阵列与其他2种主动电磁阻尼控制方案; 建立了新型Halbach阵列永磁电动悬浮系统垂向动力学模型,并采用经典PID闭环控制方法设计了悬浮控制器,分别在无外界干扰、外界扰动力干扰和轨道不平顺干扰3种情况下仿真分析了该系统的垂向动态稳定性。研究结果表明:永磁电动悬浮系统在扰动力作用下将进行等幅震荡而不能稳定悬浮,连续扰动力干扰下甚至可能撞轨; 提出的新型Halbach阵列具有磁场耦合计算方便、力调节范围大的优点; 设计的悬浮控制器能使系统稳定悬浮于额定气隙0.03 m的平衡位置,且线圈电流为0,不产生损耗,仿真分析所得系统悬浮气隙和线圈电流与理论分析结果的相对误差小于0.01%; 当出现轨道不平顺干扰时,系统能快速稳定悬浮于额定气隙0.03 m的平衡位置,稳定后的线圈电流仍为0,实现了永磁电动悬浮系统的零功率平衡; 当外界扰动力为±1 500 N时,系统能快速稳定悬浮于额定气隙0.03 m的平衡位置,稳定后的线圈电流分别为29.68和-30.40 A,表明新型Halbach阵列永磁电动悬浮系统能够实现垂向动态稳定。交通运输工程学报. 2019 19(2): 101-109.

基于三维时域Green函数法的船舶在规则波浪中的运动数学模型

张腾, 任俊生, 张秀凤 — 2019-05-09

张腾, 任俊生, 张秀凤在小时间区域采用级数展开法,在大时间区域采用渐进展开法,在大、小时间过渡区域采用精细积分法,对三维时域Green函数进行数值计算; 采用线性叠加原理求解船舶辐射与绕射问题,构造出船舶在规则波浪中的运动数学模型,并采用数值方法计算Wigley Ⅰ型船舶和S60型船舶以Froude数为0.2迎波浪航行时的水动力系数、波浪激励力与运动时间历程。计算结果表明:由于不规则频率的影响,当量纲一频率为1.7时,Wigley Ⅰ型船舶的垂荡附加质量计算结果比试验结果小44%,当量纲一频率为2.5时,S60型船舶的纵摇阻尼系数计算结果比试验结果小43%; 随着入射波频率的增加,Wigley Ⅰ型船舶和S60型船舶的水动力系数和波浪激励力的大部分计算结果与试验结果的相对误差小于30%,且二者的变化趋势一致; 对于Wigley Ⅰ型船舶,当波长与船长比为1.25时,采用三维时域方法计算的垂荡幅值响应因子和纵摇幅值响应因子分别比试验值小11.3%和4.8%,采用三维频域方法计算的垂荡幅值响应因子比试验值大48.4%,纵摇幅值响应因子比试验值小48.4%,当波长与船长比为1.50时,采用三维时域方法计算的垂荡幅值响应因子和纵摇幅值响应因子分别比试验值小3.0%和11.3%,采用三维频域方法计算的垂荡幅值响应因子比试验值大9.8%,纵摇幅值响应因子比试验值小23.6%。可见,采用三维时域方法能准确地仿真船舶在波浪中的运动时间历程。交通运输工程学报. 2019 19(2): 110-121.

波浪激励下红土镍矿运输船舶倾覆机理

陈云赛, 段文洋, 杨磊, 黄礼敏 — 2019-05-09

陈云赛, 段文洋, 杨磊, 黄礼敏选取具有典型流态化货物特征的红土镍矿、高岭土与红砂土进行了临界含水率和流态化试验,测定了其临界含水率; 利用激励横摇装置开展了不同激励幅值与频率的激励横摇运动试验,对比了3种不同货物在不同含水率下倾覆力和力矩的时历特性; 设计了倾覆机理试验,选择临界含水率红土镍矿作为试验样本,在波浪水槽中造波激励舱段横摇运动,再现了红土镍矿运输船舶的倾覆过程,利用高速摄像机记录了自由液面变化情况,通过图像处理技术对自由液面进行分割,根据自由液面情况分析了红土镍矿运输船舶倾覆过程中舱段的浮心和重心变化。试验结果表明:红土镍矿、红砂土、高岭土的临界含水率分别为33.6%、 22.0%、39.4%; 对于具有不同性质的土,在相同激励条件下,晃荡力与力矩呈现出不同的性质; 当相位差为90°与270°时,不对称力矩较相位差为0°与180°时增大4.37倍; 红土镍矿运输船舶倾覆主要原因为流态化货物晃荡导致横摇力矩增大、动稳性降低而发生倾覆,同时,晃荡力矩与货物性质、激励周期、黏性、激励幅值等多种因素有关。交通运输工程学报. 2019 19(2): 122-135.

集装箱码头作业系统层次化、并行、异构与可重构计算模型

李斌 — 2019-05-09

李斌基于计算思维和计算透镜,分析了集装箱码头的装卸作业与调度决策,基于“并行计算”、“异构计算”和“可重构计算”提出了计算物流视角下的集装箱码头作业层次化、并行、异构与可重构计算模型; 将计算机科学领域中多种典型计算体系结构的设计思想和运作机制,泛化、迁移、修正、融合和定制到集装箱码头作业系统中,设计了面向此计算模型的混合调度策略,提出了集装箱码头调度新的抽象计算模型与工程解决路径; 以某大型集装箱码头为实例,基于集装箱码头作业层次化、并行、异构与可重构计算模型,进行了物流广义计算自动化的设计与性能评估。研究结果表明:采用计算模型能确定码头的集装箱吞吐量上限,实例中约为码头年设计能力的2.75倍; 在满负荷情况下,基于等待作业集装箱队列的负载均衡调度策略和基于等待作业船型的负载均衡调度策略均能将大型集装箱干线船舶物流广义计算任务延迟缩短约17 h; 在明显作业过载时,前者能将物流广义计算任务延迟减少100～110 h,后者能减少约120 h; 在满负荷和作业过载情况下,2种策略均能缩短大型集装箱干线船舶物流广义计算访问存储时间1～2 h,后者在作业过载情况下表现更佳; 2种策略都能很好地优先服务重点班轮集合,且有各自对应的适用状况和调度重点,码头管理者可根据具体情况选择适用。交通运输工程学报. 2019 19(2): 136-155.

地铁应急救援车辆配置绩效评估模型

张勇, 伏紫妍 — 2019-05-09

张勇, 伏紫妍分析了地铁应急救援车辆对地铁灾害事故实施救援的排队过程,定义了救援车辆响应地铁灾害事故的状态空间,基于随机生灭过程理论建立了救援车辆的联合排队模型,得到救援状态平衡方程; 为了减小平衡方程求解的运算量与存储空间,提出了基于稀疏矩阵压缩的联合排队状态概率改进求解算法,给出了包括救援响应时间、救援车辆工作强度、跨区救援概率等地铁救援系统各项绩效评价指标计算方法; 为了验证模型与求解算法,以实际的地铁线网为例,研究了路轨两用救援车、履带式救援车和便携式救援车的性能指标。计算结果表明:算法迭代7次以后,收敛精度数量级达到了10^-8; 路轨两用救援车、履带式救援车和便携式救援车的平均响应时间分别约为14、20、10 min; 路轨两用救援车、履带式救援车跨区救援概率分别约为0.85、0.75,便携式救援车跨区救援概率数量级为10^-5; 在各小区接收外部救援车方面,路轨两用救援车和履带式救援车跨区救援概率约为0.7,而便携式救援车跨区救援概率的数量级约为10^-6; 在救援强度的均衡性方面,路轨两用救援车、履带式救援车和便携式救援车依次降低。交通运输工程学报. 2019 19(2): 156-166.

横纵摇对舰载GNSS信号多路径效应的影响

王郁茗, 邵利民, 张尚悦 — 2019-05-09

王郁茗, 邵利民, 张尚悦建立了舰船相关坐标系与舰载GNSS天线相关坐标系,构建了GNSS卫星与倾斜天线的空间位置关系模型; 基于理论分析与动、静态试验,给出了舰船摇摆条件下GNSS信号的多路径效应随接收机天线倾斜角的变化规律。研究结果表明:当舰载天线受横纵摇影响连续处于摇晃倾斜姿态时,卫星信号多路径效应的变化与天线倾斜方向、天线倾角和卫星相对高度角的差有关; 卫星位于天线倾斜方向时,相对高度角大于天线倾角的卫星信号多路径效应不受天线姿态变化的影响,小于天线倾角的卫星信号多路径效应随天线倾角的增大而增大,且逐渐趋于稳定; 卫星位于背对天线倾斜方向时,相对高度角大于天线倾角的卫星信号多路径效应随天线倾角增大而缓慢增大,小于天线倾角的卫星信号多路径效应随天线倾角增大而显著增大,甚至部分卫星信号完全失锁; 卫星处于倾斜天线天顶方位时,其多路径效应不受天线倾斜角影响。可见,根据舰船不同姿态确定各颗GNSS观测卫星信号置信度,可为海上动态精密定位与测量的误差修正问题提供解决方向。交通运输工程学报. 2019 19(2): 167-177.

双向双车道超车行为的智能车队间隙控制优化

陈俊杰, 蔡伯根, 上官伟, 王剑, 柴琳果 — 2019-05-09

陈俊杰, 蔡伯根, 上官伟, 王剑, 柴琳果建立了双向双车道环境下单车超越车队模型,分析了影响双向双车道超车危险区域范围的主要因素; 设计了分步式单车超越车队算法,研究了安全间隙前后车速度、超车车辆入队速度与车队安全间隙范围四者之间的关系,提出了车辆入队所需最小安全间隙的速度匹配方案; 建立了单车超越车队算法的目标函数,设定最大允许超车时间内超车车辆与车队行驶距离最大,超车车辆超越车队车辆数最多,前、后车形成安全间隙过程中加速度、减速度最小; 提出了基于改进粒子群的分级约束多目标优化方法,为单车超越车队算法中的三级车速引导提供了优化的速度引导方案。研究结果表明:双向双车道环境下超车危险区域范围与车队车辆数及对向车辆行驶速度成正相关关系; 改进的粒子群优化算法相比传统算法具有更强的鲁棒性和更快的收敛速度,平均收敛时间缩短39.2%; 在分步式单车超越车队过程中,车队车辆平均速度提升9.04%,即在车队间隙生成过程中,虽然部分车辆速度减小,但车队整体平均速度得到提升; 超车车辆平均速度提升16.8%,即在超车过程中,不仅超车车辆的安全性得到保证,其运行效率也得到提升。交通运输工程学报. 2019 19(2): 178-190.