摘要:高速列车受电弓是列车高速运行时气动阻力和气动噪声的主要来源之一。 为探索受电弓杆件的减阻降噪方法，基于仿生学思想将高速列车受电弓光滑表面设计成螺纹型非光滑结构，同时研究在螺距和螺纹直径参数下对气动阻力和气动噪声的影响。 选取高速列车受电弓杆件的典型尺寸建立流体仿真分析模型，采用非结构化混合网格，利用 Standard k-ε 湍流模型及宽频噪声模型,通过数值方法计算流场的分布特征和气动噪声大小。 计算结果表明:螺纹型非光滑结构能更好地影响圆柱体尾涡区的形成，是有效降低高速列车受电弓杆件气动阻力和气动噪声的关键。 为了进一步探究螺纹型非光滑结构杆件对高速列车受电弓减阻降噪的影响，设计了凹槽螺纹型和凸陷螺纹型两种不同结构杆件，分别在不同的螺距和螺纹直径参数下进行流场计算结果分析。 结果表明，在 350 km/h 的风速下，螺距和螺纹直径参数一定时，凸陷螺纹型杆件的减阻降噪效果要优于凹槽螺纹型结构；其中，螺距 PPD=60 mm，螺纹直径 d=1 mm 的凹槽螺纹型杆件具有最优减阻降噪效果，单个杆件的减阻率达 3%；而对于凹槽螺纹型杆件类型，螺距 PPD 一定时， d/D 的比值在 0.017~0.067 范围内，随着螺纹直径 d 的增大气动阻力和气动噪声均升高，当 d/D 数值超过 0.067 之后有显著降低气动阻力和气动噪声的趋势。

摘要:通过 X 射线计算机断层扫描得到曲线外轨轨距角-轨肩多条滚动接触疲劳裂纹的内部形态，采用栅格法得到真实裂纹的开口和尖端边界点，建立真实裂纹形态数学模型。 以我国某重载线路通过总重约 62 MGT 时小半径曲线外轨轨肩-轨距角裂纹为例，分析了多条裂纹存在下的裂纹尖端应力强度因子变化及裂纹数量对其的影响。 结果表明：裂纹最容易沿与轨顶纵向呈 10°~ 30°的角度向钢轨内部扩展；不论何种条件，KⅠ始终小于零，表明此处裂纹不受张开效应扩展；轮轨接触斑以作用在裂纹中部的方式通过裂纹区域时，裂纹尖端各点的应力强度因子 KⅡ>0，KⅢ沿裂纹尖端从轨距角一侧到轨顶中心一侧呈由正到负的趋势，表明此时裂纹的扩展形式主要由滑开型和撕开型复合而成，且裂纹在轨距角扩展的部分扩展较快；多裂纹的存在会促进裂纹的滑开和撕开效应，该促进作用随裂纹数量的增加而增强。 多条裂纹的存在会使得裂纹尖端的应力强度因子增大，中间裂纹受到两侧裂纹的影响较明显。 在进行裂纹扩展预测时，应至少考虑 3 条裂纹。

摘要:为分析开启桥在转动开启过程中桥面铺装的动力响应，以天津响螺湾海河开启桥为研究对象，利用有限元方法建立包含转轴的 1/4 开启桥精细模型，对开启桥变速开启全过程进行数值模拟，追踪钢桥面铺装体系在不同开启角度和不同开启速度时的动力响应，并与简化转轴的开启桥模型分析结果进行对比。 结果表明：在变速开启过程中，铺装层层间剪应力在横向和纵向均呈现出明显的应力集中现象，铺装结构的拉应力和铺装层层间剪应力均随着开启角度的增大而增加，在开启角度最大时达到最大值，峰值出现的纵桥向位置均为悬臂结构的自由端；建立精细化转轴的模型转动开启过程中的动态应力响应比简化转轴静态应力结果大 15%~20%；因此，建议在设计阶段开启桥铺装体系复合结构时考虑采用精细化转轴模型。

摘要:为了研究小型车辆自然行驶状态下的行驶轨迹及行驶速度与山区道路风险路段的关系，以福州市森林公园经宦溪至鼓岭景区路段的 4 个单向弯道作为研究对象；采用无人机拍摄以小型车为主的车辆从入弯到出弯的整个自然行驶过程的视频资料，并用 Ae 软件中追踪运动模块追踪车辆左前轮的轨迹及计算出车辆过弯速度；根据行驶轨迹及行驶速度得到各弯道风险路段的长度。 结果显示：弯道 1 的风险路段为 0~2.273 m 和 32.838~39.268 m，弯道 2 的风险路段为 43.375~46.039 m，弯道 3 的风险路段为 21.001~21.507 m， 弯道 4 的风险路段为 18.521~24.283 m。 本研究以车辆行驶轨迹及行驶速度两个真实行驶数据为切入点，为山区道路风险路段的识别提供一种基于小型车辆自然行驶状态的方法。

摘要:针对浙江某地铁盾构隧道直径较大、管片厚度较厚的设计特点，考虑弹性橡胶密封垫与复合型橡胶密封垫的不同断面形式，设计单排孔型、多排孔型及复合型 3 种密封垫，采用有限元分析、“一”字缝耐水压试验与压缩试验的方法，研究得到适用的最优防水方案。 研究表明:① 数值模拟结果显示，单排孔密封垫的接触面最大接触应力与平均接触应力均最大，说明其防水能力较好；② “一”字缝耐水压力试验结果说明，密封垫防水能力随着接缝张开量增加而减小，单排孔密封垫的防水能力最优；③ 压缩试验结果揭示，密封垫压缩力呈现先缓慢上升后迅速增大的规律，其中单排孔及复合型密封垫的拼装难度较小；④ 综合数值模拟与试验结果，选取单排孔型弹性橡胶密封垫作为接缝防水方案。

摘要:针对目前水泥搅拌桩复合地基在路基填筑作用下变形特性研究不足的问题，依托我国海积软土地区某水泥搅拌桩加固铁路路基填筑施工案例，对水泥搅拌桩复合地基变形进行监测，分析路基填筑作用下水泥搅拌桩复合地基变形特性，并为路基填筑速率控制和水泥搅拌桩加固方案设计提供建议。 研究结果表明：路基填筑作用下地基加固区压缩量占总沉降的 56.1%，沉降速率最大为 2.4 mm/d；素填土和淤泥层侧向变形显著，侧向变形速率最大为 4.6 mm/d；路基坡脚 7 m 内、深度 5 m 以上地层受路基填筑施工扰动较大；坡脚侧向变形速率较地基沉降速率更接近于控制指标，填筑速率的控制应以控制坡脚侧向变形速率为主；本施工案例中水泥搅拌桩加固方案可满足各铁路类别的路基工后沉降的控制要求，类似工程中水泥搅拌桩设计应以控制路基填筑施工对邻近结构物的影响为主。

摘要:在阐述新农村经济、交通运输与农村生态环境耦合发展机理的基础之上，引入耦合协调评价模型，通过构建相关评价指标体系，对云南省 2007—2016 年新农村经济-交通运输-农村生态环境耦合协调发展状况进行实证分析。 研究结果表明：分析期内三大系统的综合发展水平总体处于逐年提升趋势，但农村生态环境的综合评价指数波动较大，且呈现出“先波动上升后降再升”态势；近年来三者之间的耦合协调度呈稳步上升趋势，整体上实现了由轻度失调逐步向初级协调发展的改善性变化，但耦合协调关系处于颉颃状态，协调等级仍处于较低水平，农村生态环境系统的发展滞后成为制约三者耦合协调水平提升的障碍性因素。 根据所作分析和研究结论，文章提出了若干政策建议。

摘要:当前列车节能控制研究的优化算法存在优化效果不明显，收敛速度慢等一系列问题，提出了一种引入自适应惯性权重， 同时加入具有调整能力的动态学习因子与改进速度更新公式的粒子群优化算法。 一是通过惯性权重来平衡不同阶段的搜索能力，加入拥有调整能力的动态学习因子，着重加强算法后期的运算效率和收敛能力，同时引入惩罚函数，将列车运行过程中的拘束条件转化为惩罚因子，提升搜索速率；二是对传统的速度更新公式进行改进，用来降低选取到不理想的粒子影响寻优结果的概率。 经过 Matlab 仿真分析，与传统的列车运行优化算法相比，改进后的优化算法收敛速度更快，列车节能效果更好。

摘要:交通在区域经济发展中起着十分关键的作用，方便了人人、人城市、城城之间的沟通与交流，同时影响着区域经济的发展、转型、升级。 高速铁路因其快速、便捷、安全、舒适等优势，对区域经济的影响十分显著，对于大型、特大型城市，高速铁路有助于优化升级城市产业结构，平衡区域经济发展，带动经济增长，让城市发挥其辐射作用，发挥当地特色经济，发展区域优势； 对于中小型城市，高速铁路可能导致虹吸效应等负面效应。 通过对各类文献提出的观点和成果进行分类梳理，综述高速铁路对生态经济、区域可达性、区域产业、区域效应 4 个方面对区域经济发展的影响。

摘要:战术阶段的天气变化实时地影响着管制决策，在无决策支持手段的情况下，飞行员不同的绕航偏好加深了对流天气下的管制负荷。 针对战术阶段对流天气影响计划航路的情形，使用考虑了飞行员实际绕飞偏好的天气避让区产品，以准确反映对流天气对实际飞行的影响。 进而以连续更新的天气避让区产品为基础，建立了多目标整数规划模型，设计了基于线性组合加权的遗传算法。 以广州白云至上海虹桥的城市对航线为例，生成的改航路径完全避开实际连续更新的对流天气，可用于战术阶段对管制员的决策支持。

摘要:为了研究机场航站楼值机大厅的旅客交通特性，以南京禄口机场 T2 航站楼值机大厅的实际情况为主要立足点，将值机大厅划分为三个区域：进出区、通道区和商业区后通过视频录像采集的方法对各区域的旅客交通特性三参数(流量、密度、速度 ) 进行数据统计分析 ， 并对参数间的关系进行函数拟合 。 结果发现值机大厅各区域的旅客平均速度分别为 0.801，1.089，1.188 m/s，均低于国内外行人的平均速度；各区域内旅客密度与速度拟合关系呈反向线性关系，旅客速度随密度的增大而逐渐减少；旅客密度与流量拟合关系呈一元二次抛物线关系，旅客流量随着密度的增大先增大到最佳旅客流后再减小，直至达到阻塞密度。 研究结果对机场建立客流预警等级，进一步规划发展商业区提供依据。

摘要:农村公路线网规模预测是“四好农村路”规划的主要内容之一。 鉴于单一预测方法的局限性,基于熵权法理论，对国土系数法、人口经济密度法、连通度法合理分配权重，提出组合预测方法；以浙江省湖州市安吉县的农村公路为实例，对安吉县历年农村公路网的规模进行拟合，分别验证三种单一预测方法的合理性及其有效性；通过绝对平均误差、绝对平均百分比误差、均方根误差三种误差指标，构建评价矩阵，计算得出三种单一预测方法的权重系数分别为 0.115 4，0.240 3，0.644 3，验证了熵权法能够客观地分配权重系数；对未来特征年农村公路线网规模进行预测，表明组合预测方法可以有效降低单一方法预测的风险。

摘要:合理的左弯待转区设置可以大幅度提高左转车辆的通行效率。 首先，针对不同交通饱和度的左转车道，探究了左弯待转区的设置条件及设置效益；其次，通过考虑待转区容量、绿灯间隔时间和机动车微观特性等因素，修正了左转车道通行能力模型；最后，基于南京市交通调查和 VISSIM 仿真分析，验证上述修正模型。 研究结果表明：1) 左弯待转区的渠化设计利于左转车道通行能力的提升，但随着交通饱和度的增大，通行能力的增量减小，左转车辆的最大排队长度增大；2) 通过 VISSIM 仿真分析，在考虑了待转区容量等因素对左转车道通行能力的影响后，修正的左转车道通行能力模型可将误差控制在 2%以下。

摘要:层间剪切破坏是钢桥面铺装主要病害之一，为了对钢桥面铺装复合结构层间剪切行为进行研究，基于三维离散-连续耦合方法建立了钢桥面铺装复合结构仿真模型，分析得出 30 ℃条件下钢桥面铺装层间剪切破坏行为的变化规律，分析剪切速率对钢桥面铺装层间剪切受力状态的影响。研究结果表明过高或过低的行车速度对钢桥面铺装层都不利。对比分析离散-连续模型与离散元模型模拟结果发现，离散-连续模型计算结果更加符合实际情况。

摘要:燃油箱是燃油供给系统中的重要部件，如果在运用过程中由于燃油箱开裂而发生泄漏现象，可能导致危险事故发生。 为确保燃油箱在使用过程中的强度，在燃油箱设计过程中，应用有限元技术对燃油箱进行结构强度分析。 以考虑装有半箱油液的燃油箱在制动过程的情况为例，对燃油箱所承受的变形以及应力进行了有限元计算，找出了燃油箱的薄弱环节，且与实际使用情况吻合。 针对现有燃油箱的薄弱环节提出结构改进意见，有限元分析结果表明改进方案有效、可行。

摘要:撑靴为 TBM 的前进及稳定性提供保障，与围岩的接触是否均匀直接影响工作的稳定性，针对撑靴与围岩接触会因为应力分布不均匀而导致支撑不稳或围岩坍塌等问题，以新型 TBM 的撑靴为研究对象，根据试验台的三维模型创建撑靴和其他机构之间的力传递特性，建立双支撑工作模式下撑靴与围岩的接触模型，采用有限元方法研究撑靴与围岩接触面应力、位移分布。 结果表明： 撑靴与围岩的综合应力分布较为均匀， 在周向尺寸上分布在-18°~18°范围内， 撑靴接触表面最大应力为 13.3 MPa，围岩接触表面最大应力为 4.03 MPa。 撑靴接触表面综合位移中间小、两端大，而在围岩接触表面综合位移中间大， 向四周位移逐渐减小。 并且运用赫兹公式对有限元分析的结果进行验证，误差为 0.5 MPa，表明分析结果可靠，为提高整机稳定性提供了参考。

摘要:针对人口密集的较大型建筑，提出了一种基于元胞自动机的建筑火灾预测与疏散系统。 该方法首先使用栅格法对建筑平面建模，通过元胞自动机模型实现火灾预测与人群疏散在同一界面显示；然后通过改变出口的不同参数，得出使人群疏散最佳的建筑出口设计方案；最后采用改进后的蚁群算法优化建筑内的疏散灯，使其能够动态地指示逃生方向。 仿真实验结果表明， 该系统能有效地解决建筑群体内发生火灾时存在的出口设计与人员安全疏散问题。

摘要:水下湿法焊接面临着缺少传感器的问题， 开展相关研究对于水下焊接自动化具有重要意义。 超声波相控阵(Ultrasonic Phased Array-PA) 可以直接应用于水下，根据需要控制各阵元于特定时刻发出声波，可以实现在空间特定点的聚焦，与单体超声波传感器相比，PA 具有工作效率高、控制方便灵活的优点，适合于作为焊缝检测用传感器。 论文首先介绍了 PA 的声波干涉原理，结合仿真软件揭示了声波的聚焦精度与 PA 的形状、阵元个数、阵元间距以及时间分辨率之间的关系，并由此确定了 PA 的几何参数；然后设计了 PA 工作中所需的多个电路，基于 CPLD 实现了高分辨率的时钟，给出了声波的发送与接收电路以及各通道的门控方法。 利用 PA 能够实现焊接工件表面的快速扫描，通过水下高精度的测距可以得到工件的表面形貌，进而获得焊缝的具体位置，PA 应用于水下湿法焊接是可行的。

摘要:为了准确定量得到一片不规则临港产业区的产业布局方案，利用栅格化方法，将港区和目标产业用地划分为大小相同的正方形网格，以各产业之间、港区与各产业间的已知关联度确定各栅格之间的关联度，构建以所有栅格间综合关联度最大为目标的不规则临港产业区布局，最后基于栅格编号排序编写整数编码的多智能体进化算法，求得综合关联度最大的布局方案。 以盐城滨海港为例，将滨海临港产业划分为 50 个栅格，根据规划面积确定拟发展的 6 种产业所占栅格数，利用 MATLAB 编写多智能体进化算法，设置智能体网格为 20×20，以进化代数 150 代、200 代和 300 代各运行 10 次，得到关联度最大的 3 种布局方案，综合关联度分别为 549，550.8 和 555，遗传算法运行 50 000 代的最佳结果仅为 520.8，表明在定量解决不规则临港产业区布局问题上，该模型和算法具有较强的优越性。