• 2019年第36卷第5期文章目次
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    • >特约文章
    • 新型抗滑结构研究现状与发展趋势

      2019, 36(5):1-9. CSTR:

      摘要 (374) HTML (0) PDF 1.47 M (2696) 评论 (0) 收藏

      摘要:在分析国内外已有抗滑结构研究现状基础上,针对目前滑坡治理主要抗滑桩结构———普通抗滑桩和预应力锚索抗滑桩等结构型式,分析了抗滑桩室内外试验、内力计算方法、桩间距的确定方法、桩位布置及锚固深度的确定方法研究现状,重点探讨了围桩-土耦合式抗滑桩和新型拱弦式耦合抗滑结构的研究现状及未来发展趋势。 进一步提出滑坡防治效果后评价的思路与方法,强调在桩-土耦合发挥土自身强度的前提下,开展滑坡防治新理论和新技术的推广应用;结合高速铁路路基蠕滑治理要求提出了“零位移”控制的新型抗滑结构,为新型抗滑桩结构研究提出了新的思路和研究方向。

    • >交通科学与工程
    • 超小净距双线隧道掘进对先建隧道的影响

      2019, 36(5):10-15. CSTR:

      摘要 (266) HTML (0) PDF 2.05 M (1619) 评论 (0) 收藏

      摘要:南昌地铁 2 号线在赣江东岸某区间的上下行隧道存在超小净距段,超小净距对双线先后施工产生的影响目前还不清楚。 通过 3D 实体弹塑性模型对两条隧道的超小净距段进行了数值仿真分析。结果表明:先建隧道衬砌水平方向中轴线上的总应力最大;新建隧道掘进对先建隧道的变形扰动存在滞后性,最大位移发生在开挖断面后方,同时开挖扰动存在最大限值;新建隧道掘进使得先建隧道衬砌在靠近开挖侧水平轴线以上部分变形最大、应力增量最大,呈现向开挖侧弯曲的现象;新建隧道掘进对先建隧道的内力扰动存在超前性,即开挖面前方某段距离内隧道的内力增量最大。

    • 高速铁路弓网系统建模与动态性能研究

      2019, 36(5):16-21. CSTR:

      摘要 (295) HTML (0) PDF 1.40 M (3975) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用受电弓的三元集中质量块单元和弹性链型悬挂接触网的接触单元,建立受电弓与接触网的平面耦合动力学模型;以京沪高铁的实际线路为模拟对象,运行速度达到 350 km/h 以上时,在弹性吊索和承力索张力一定时,分析接触网在不同的接触线张力体系下的动态性能参数;依据高速铁路设计规范标准,比较了 4 种运行速度下的弓网系统动态性能参数,运用弓网动态仿真软件,实现了时速 350 km 以上弓网系统的动态响应。 研究表明:提高运行速度会导致弓网之间的最大动态接触应力值增加和受电弓在定位点的抬升量偏大。 当运行速度超过 350 km/h 时,接触网的动态参数基本满足受电弓单弓运行的速度,在承力索和弹性吊索的张力保持不变的情况下,接触线水平张力会随着速度的提高而增加,受电弓在定位点的抬升量增大,从而影响弓网之间的受流质量和可靠性。

    • 任意形状Mindlin板的弯曲自振特性分析

      2019, 36(5):22-32. CSTR:

      摘要 (218) HTML (0) PDF 2.09 M (1913) 评论 (0) 收藏

      摘要:将改进的 Rayleigh-Ritz 法拓展到对任意形状中厚板的弯曲自振特性分析中。 将位移试函数的函数域拓展到曲边域外的矩形区域,并选用改进的傅里叶级数作为试函数。 采用刚度可调的弹簧模型模拟复杂边界条件,并引入数值方法将边界离散, 对微段的弹性势能求和得到整体边界的弹性势能,解决了任意形状带来的曲边的复杂边界条件的问题。 基于能量变分原理和 Mindlin 理论建立求解方程。 通过将直边板和曲边板的算例与文献及有限元结果对比,证明本方法的准确性,为实际工程问题提供参考。

    • 含石英砂胶层粘钢加固混凝土梁钢板受力试验研究

      2019, 36(5):33-42. CSTR:

      摘要 (230) HTML (0) PDF 1.11 M (1006) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究粘钢加固混凝土梁界面受力情况,优化界面应力传递效果,采用一种新的施工工艺:通过在胶层中加入石英砂, 对钢板厚度、胶层厚度和石英砂厚度 3 个因素进行组合,采用正交试验方法确定具有代表性的试件梁,进行试验加载,并分析混凝土梁底面钢板的受力情况。 结果表明,在胶层中加入石英砂有助于界面应力的有效传递,使得钢板更充分发挥其作用。 最后,在实际工程应用中,对于石英砂的用量,建议取石英砂与胶的体积比 0.50~0.67。

    • >交通管理与控制
    • 政府激励下两级汽车供应链的生产决策研究

      2019, 36(5):43-50. CSTR:

      摘要 (224) HTML (0) PDF 896.69 K (1075) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于消费者的需求异质特性和政府定额补贴背景,以单个汽车制造商和单个零售商组成的两级汽车供应链为研究对象, 运用非合作博弈理论构建多方竞争博弈模型,利用逆向归纳法对模型求解,并借助敏感性分析和比较分析,给出了补贴政策下两级汽车供应链中生产决策、经济效益、环境影响、消费者剩余等均衡解的变化规律;通过仿真实验,揭示了环境影响的驱动因素。 研究结果发现,补贴下制造商生产电动汽车具有可行性,且可以实现双赢,即经济效益和消费者剩余增加;另外消费者对电动汽车的接受度对改善社会福利和环境影响发挥着举足轻重的作用。

    • 高铁站高架送客通道交通运行效率分析

      2019, 36(5):51-58. CSTR:

      摘要 (236) HTML (0) PDF 975.64 K (1359) 评论 (0) 收藏

      摘要:以南昌西高铁站高架送客通道设计及管理为例,通过收集进站机动车流量、车辆到达及通过时间等数据,对现有高架送客通道的 3 种不同设置形式的交通运行效率进行了对比,分析所存在的问题,并提出改进设计思路,结合排队模型进行改进方案效果评估。 提出在停车车道明确施化停车泊位,保障行车车道畅通,同时考虑行人安全通道设计,相比较只是单纯地进行进站区车道划分的情况,具有更好的运行效率。

    • 基于K-means的航空旅客空间行为模式研究

      2019, 36(5):59-66. CSTR:

      摘要 (274) HTML (0) PDF 2.05 M (1638) 评论 (0) 收藏

      摘要:航站楼内旅客空间行为模式研究,对航站楼满足不同属性旅客需求、提升服务水平至关重要。 研究采用 K-means 聚类算法,对南京禄口国际机场 T2 航站楼国内出发旅客的空间选择行为进行大致细分。 将国内出发旅客的行为路径聚类为 5 种空间行为模式,并分析了旅客性别、年龄、收入等基本属性在这 5 种空间行为模式上的不同分布,说明机场航站楼商业设施对女性旅客的吸引力更强;中青年旅客容易在非职能区域发生停留行为进而引发消费活动;未在机场乘过机的旅客对航站楼各类商业设施有强烈的兴趣;收入水平与旅客对机场非职能区域的选择概率之间呈正相关关系。 研究通过分析航空旅客空间行为模式差异,对南京禄口国际机场提升机场管理水平和空间布局优化都有一定的实用价值。

    • 铁路物流中基于短签名的实时跟踪协议

      2019, 36(5):67-73. CSTR:

      摘要 (252) HTML (0) PDF 876.08 K (1044) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着铁路物流软硬件建设的快速发展,大数据和物联网技术在铁路物流中得到广泛应用,以云计算、人工智能和实时在线监控技术为基础的智慧铁路物流系统研究成为一个热门课题。 针对当前一些铁路智慧物流系统和设计方案在信息交互过程中缺乏安全认证和数据完整性保护的缺点,提出了一个基于身份标识的高效短签名方案,进一步以此签名方案为基础,设计了一种适用于铁路实时物流跟踪协议。 对签名方案进行了协议交互的实验仿真,结果表明签名方案计算量小,效率较高,协议交互次数少,可有效的解决实时物流信息数据完整性保护和可靠性认证问题。

    • >学科基础与前沿
    • 一种基于UEE-EMD的滚动轴承故障诊断方法

      2019, 36(5):74-81. CSTR:

      摘要 (256) HTML (0) PDF 1.32 M (1095) 评论 (0) 收藏

      摘要:滚动轴承是很多大型旋转机械的核心部件,其故障诊断的研究对保障旋转机械运行稳定性具有重要的意义。 经验模态分解方法对分析非线性不稳定的滚动轴承故障信号具有独到的优势。 然而,经验模态分解固有的端点效应问题往往会导致较大的故障特征提取误差,影响故障诊断的准确性。针对上述问题,本文提出基于无失真端点极值化的经验模态分解(UEE-EMD)的滚动轴承故障诊断方法,UEE-EMD 通过交叉取样策略和端点极值化策略从源头上抑制端点效应的产生,利用本征模函数截头去尾从结果上屏蔽端点效应,保证了滚动轴承故障特征提取的准确性。 故障诊断仿真实验表明,基于 UEE-EMD 的滚动轴承故障诊断取得了更好的诊断效果。

    • 基于图形识别和GRNN网络的照明设计自动化系统

      2019, 36(5):82-90. CSTR:

      摘要 (230) HTML (0) PDF 1.52 M (988) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国建筑照明设计主要采用利用系数法,因其计算相对复杂而在实际设计中需花费大量的计算时间,国内一些公司如苏州浩展软件股份有限公司采用人工框选房间尺寸、反复校验规范标准来实现照明设计,但误差较大。 照明设计自动化系统运用平均积分投影函数和形态学操作提取建筑承重墙,再使用改进的种子填充算法识别普通墙体,能有效提取出所有墙体并提取出各房间的大小尺寸。 其次提取 Gabor 特征并利用贝叶斯公式级联汉字粗分类与细分类的两级分类器可精确得到房间的类型和标高等房间参数。 最后使用 dialux 采集房间中满足照明设计要求的布灯方案作为样本训练广义神经网络,采用 4 重交叉验证法优化光滑因子,优化过的 GRNN 网络有更高的识别率。 经过案例仿真证明照明设计自动化系统能迅速自动得到符合规范的灯具布置方案。

    • 结合CEEMDAN和灰度关联分析方法的滚动轴承性能退化评估

      2019, 36(5):91-96. CSTR:

      摘要 (318) HTML (0) PDF 1.39 M (1459) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对大型机械设备中滚动轴承容易发生故障的问题,提出一种将自适应噪声的完备经验模态分解(CEEMDAN)和灰度关联分析相结合的滚动轴承性能退化评估方法。 首先利用 CEEMDAN 对轴承全寿命周期的振动信号进行分解,得到能量熵特征, 其次以正常状态下的特征矢量作为灰度关联分析的参考序列,然后计算轴承全寿命周期内的特征矢量与正常特征矢量的关联度,作为性能退化过程的定量评估指标,结果表明该方法能及时发现早期故障,并能很好的描述轴承退化的各个阶段。 最后利用基于 CEEMDAN 和 Hilbert 包络解调的方法对评估结果的正确性进行了验证。

    • 自攻螺钉式金属屋面板抗风揭试验研究

      2019, 36(5):97-101. CSTR:

      摘要 (322) HTML (0) PDF 1.26 M (1523) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用空气加压的方式模拟风荷载,进行了 3 组自攻螺钉式屋面板抗风承载力试验,考察了屋面板材料强度和固定位置对自攻螺钉式屋面板的抗风承载能力的影响。 试验结果表明随着金属屋面板的强度提高,自攻螺钉式金属屋面板的抗风承载能力显著提高,而自攻螺钉的位置(钉在波峰和波谷四分之一点)对屋面板系统抗风揭承载能力影响不大;当自攻螺钉钉在波峰处时,其抗风承载力按规范中自攻螺钉钉在波谷四分之一处公式计算偏于安全。

    • 基于指数加权移动平均多维组合模型的电力负荷预测

      2019, 36(5):102-108. CSTR:

      摘要 (336) HTML (0) PDF 1.13 M (1517) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着电力行业的不断发展,对电力用户侧进行用电负荷预测成了满足用户用电供需平衡和电网规划的重要部分。 在大数据背景下,为提高电力负荷预测结果的准确性,针对历史数据时间远近的影响,分别考虑同期历史数据和近期历史数据两类数据局限性的影响,基于时间占优的原理,引入指数加权移动平均模型对不同时刻的数据进行权重分配,提出了改进的电力负荷预测模型。以某地区电力负荷预测为例,所得预测结果在标准误差上提高了 29.5%,平均绝对百分误差提高了 25.7%,分析结果表明提出的模型是可行的且有较高的精确度,为电力负荷的预测提供可靠的参考依据。

    • TiO2/RGO和Fe3O4/RGO催化处理模拟废水的研究

      2019, 36(5):109-114. CSTR:

      摘要 (205) HTML (0) PDF 1.08 M (962) 评论 (0) 收藏

      摘要:探讨了关于石墨烯基复合材料处理模拟废水的研究。 考察了 TiO2/RGO 和 Fe3O4/RGO 对酸性品红和亚甲基蓝的处理情况,并进行了表征。在 TiO2/RGO 体系中,酸性品红的去除效果最高可达到 74.01%;亚甲基蓝的去除效果最高可达到 94.79%。在 Fe3O4/RGO 体系中,酸性品红的去除效果最高可达到 78.55%;亚甲基蓝的去除效果最高可达到 98.02%。 研究结果表明,磁性石墨烯 Fe3O4/RGO 的处理结果比 TiO2/RGO 效果好。

    • 基于智能制造项目成本核算的构建与实施

      2019, 36(5):115-119. CSTR:

      摘要 (270) HTML (0) PDF 536.18 K (1238) 评论 (0) 收藏

      摘要:在制造业转型升级过程中,传统的生产制造过程与智能软件相融合,迸发出了智能制造,智能产品,智能运营等新兴业务,不仅能够帮助制造型企业实现降本增效,也赋予企业重新对价值定位思考。 然而,目前一些新设企业对该类项目的核算及管理尚未建立完整的系统体系,鉴于成本核算对企业经营决策的重要作用,本文将从智能制造项目的立项,核算,评价等方面给予一定的参考。

    • LTE-R认证与密钥协商协议的安全分析及改进

      2019, 36(5):120-128. CSTR:

      摘要 (285) HTML (0) PDF 991.07 K (1512) 评论 (0) 收藏

      摘要:安全高效的车地身份认证方案是铁路安全运行的基础,结合列控系统数据安全传输对移动通信系统的需求和铁路无线通信网的发展方向, 提出一种基于伪随机数和哈希函数的 LTE-R 车地通信身份认证协议。 设计了由国际移动用户识别码 (IMSI)和随机数生成的能够替换 IMSI 传输的匿名身份(PID),解决了由 IMSI 泄露导致的安全问题;利用临时生成的认证密钥 NK 代替永久根密钥 K 完成认证流程,提高了根密钥 K 的安全性。 利用认证测试方法对协议的正确性进行了证明。 分析证实, 本文提出的 LTE-R 身份认证方案具有很好的安全性和匿名性,计算效率与通信消耗较好。

    • >学科交叉
    • 大规模风电机组并网的多目标动态环境经济调度

      2019, 36(5):129-135. CSTR:

      摘要 (257) HTML (0) PDF 836.65 K (1666) 评论 (0) 收藏

      摘要:在风力发电技术和并网技术不断成熟以及节能减排的背景下,构建了含大规模风电机组并网的电力系统多目标动态环境经济调度模型。 该模型以火电机组的总燃料费用和污染排放量为目标,同时考虑了系统的功率平衡约束、火电机组的有功出力约束、爬坡约束以及系统的正负旋转备用约束。 并采用基于非劣排序分子微分进化算法对该调度模型进行求解。 最后通过算例分析,验证了所构建调度模型及求解算法的合理性和优越性。

    • 接触网高压隔离开关的机械故障诊断新策略

      2019, 36(5):136-142. CSTR:

      摘要 (324) HTML (0) PDF 903.11 K (1463) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着铁路线路的快速发展,高压隔离开关成为使用量最大的高压设备。 接触网隔离开关的运行可靠性对保障牵引供电的稳定运行有着重要意义。 K-means 作为一种十分有效的聚类分析工具,通过处理电机电流采集系统监测得到的隔离开关电机电流信号,计算获得簇中心及其位置的变化并以此作为判断隔离开关故障情况的依据,分类后的高压隔离开关机械故障为后续的监测和诊断提供了直观的表述。但是由于高压隔离开关机械故障的复杂性,以及 K-means 算法自身的局限性,本文提出一种改进的 K-means 算法,通过结合自适应权重和遗传算法(genetic algorithm,GA),避免了 K-means 算法在依赖初始值和局部收敛等弊端,通过实际数据进行仿真,验证了该方法的有效性。 据此可对高压隔离开关的机械故障进行分类并且作为接触网隔离开关故障分类和检测的依据。

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