• 2020年第37卷第1期文章目次
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    • >交通科学与工程
    • 道岔钢轨病害打磨对高速列车动力学性能影响研究

      2020, 37(1):1-8. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2020.01.001 CSTR:

      摘要 (152) HTML (0) PDF 1.13 M (1665) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取京沪高铁 1 组轨面病害较为严重的道岔作为道岔钢轨病害打磨研究对象,进行长期跟踪观测,并分析打磨前后轮轨几何关系,建立车辆—道岔耦合无砟轨道系统动力分析模型,研究对比打磨前后高速列车动力学特性。 结果表明:通过道岔钢轨病害打磨,钢轨轨面病害得到较好改善,但道岔钢轨工作边出现棱角,轨面出现双光带现象;轮轨等效锥度均未在理想范围以内;列车通过道岔岔中区域时,高速列车动力学特性得到较好的改善,但列车通过岔前及岔后区域时,高速列车动力学特性不如打磨前。 建议高速道岔打磨时需要充分考虑轮轨关系,不应仅仅对轨面病害进行打磨。

    • 铁道货车车轮轮径差与轮轨力关系的研究

      2020, 37(1):9-14. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2020.01.002 CSTR:

      摘要 (257) HTML (0) PDF 1.13 M (1611) 评论 (0) 收藏

      摘要:以铁路货车转向架转 K6 轮对为主要研究对象,建立 Simpack 多体动力学模型,并通过设置相应车轮轮径差,着重分析轮轨垂向力、横向力及横向位移随轮径差差值变化的变化,由不同轮径差对应的车轮轮轨力,分析其相互对应关系。 分析结果表明:当轮对出现轮径差时,车轮左右轮轨垂向力和横向力都出现相应差值,且差值随轮径差增大而增长,出现轮径差的轮对横向位移值也随轮径差变大而增大,且在一定范围内,变化差值与轮径差差值基本呈一次线性关系。

    • 管片厚度对大直径盾构隧道受力及变形的影响

      2020, 37(1):15-22. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2020.01.003 CSTR:

      摘要 (180) HTML (0) PDF 1.46 M (1938) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对大直径盾构隧道分块数多、厚度与外径比值偏小的设计特点,采用相似模型试验研究了管片厚度对大直径盾构隧道结构受力及变形的影响。 结果表明:增大管片厚度能够有效减小超载工况下管片的收敛变形,但随着管片厚度的增大,增加相同的管片厚度对减小收敛变形的作用逐渐减弱;管片厚度增大,可减轻拱顶和拱底部位的混凝土开裂问题,但隧道截面受力状态会由小偏心向大偏心转变,过大的管片厚度并不利于隧道结构受力;管片厚度的增加,对隧道两侧拱腰位置的内力影响最显著,拱顶和拱底次之,对其它部位内力影响并不明显。

    • 基于AHP的区域路网指路标志系统现状评价研究

      2020, 37(1):23-31. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2020.01.004 CSTR:

      摘要 (210) HTML (0) PDF 1.36 M (1176) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了准确评价某区域路网的指路标志系统现状,应先对其现状情况调查取证,收集其相关的数据。 再针其现状存在的问题,构建起一个评价结构模型。模型的准则层由 3 个主要影响因素组成,而模型的方案层由 10 个小的指标组成。然后采用层次分析法(AHP 法),给各项指标匹配相应的权重,进而计算出路网级指路标志系统的评分,并对其现状情况进行评价。 根据评价结果,进一步评估其需改造的力度。 同理于路网级评价,借助于 AHP 法,对单条道路的指路标志系统也可进行评价,且道路级的评价成果能指导其施工改造。 研究结合黄埔区评价实例,验证了评价指标体系的可靠性和适用性,实例证明该评价体系能作出科学合理的评判。 AHP 法应用广泛,如工程、工业、管理、商业等行业,但用在指路标志系统评价上的研究还不太多见,故具有一定的前瞻性和可借鉴性。

    • 行车状态下的桥梁支座更换方法研究

      2020, 37(1):32-38. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2020.01.005 CSTR:

      摘要 (190) HTML (0) PDF 1.35 M (2066) 评论 (0) 收藏

      摘要:合理的支座更换方法能确保支座病害突出的桥梁经维护后重新安全运营,若能在行车状态下并在较短的时间内完成支座更换,则能减少更换支座施工期间对交通运行的影响,本文提出一种单墩顶升梁体的更换方法,并以广西省某高速公路内 27 座桥梁行车状态下支座更换施工为例,结合检测和桥梁建养史调查,采用有限元分析取得梁体各位置的现有应力等桥梁服役状态的基础数据,然后对行车状态下不同顶升值下单墩顶升梁体时不同工况进行分析,对比各工况梁体内力和关键控制截面应力后进行优化,得出桥梁在梁体现有应力储备适当的情况下,在行车状态下采用单墩顶升并辅助合理的交通管制,可以在对梁体无损害、交通影响小的情况下完成桥梁支座更换。

    • >交通管理与控制
    • 基于复杂网络的航空联盟航线网络鲁棒性分析

      2020, 37(1):39-46. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2020.01.006 CSTR:

      摘要 (136) HTML (0) PDF 1.65 M (1865) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用复杂网络方法,以三大航空联盟(星空联盟、天合联盟、寰宇一家)航线网络为研究对象,对三大航空联盟网络的拓扑特性与鲁棒性进行对比分析。 研究结果表明,星空联盟网络辐射的节点数最多、平均度数最大,三大联盟网络都具有无标度特征和小世界网络效应;随机攻击下,三大联盟网络都具有较强的鲁棒性,而蓄意攻击下,各联盟网络的鲁棒性都较弱;蓄意攻击和随机攻击下,网络的鲁棒性都表现为:星空联盟优于天合联盟和寰宇一家。 据此为联盟航线网络优化设计的研究提供了一定理论依据。

    • 基于强化学习的平行航班动态定价

      2020, 37(1):47-53. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2020.01.007 CSTR:

      摘要 (413) HTML (0) PDF 1.48 M (1354) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于平行航班之间的竞争越来越激烈,为提高航空公司收益,对机票销售系统中的航班和旅客分别建模。 将航班的动态定价问题建模成马尔可夫博弈过程,对混合类型旅客建立 Logit 选择模型。 利用多 Agent 的强化学习算法对实例进行求解,结果表明 WoLF-PHC 算法收敛所需迭代的次数大于 Nash-Q 算法,但在计算速度上 WoLF-PHC 算法优势明显,且具有较强的适应能力。 此外,航空机票的定价策略与其他易逝品有所不同,整体呈现上升趋势。 而旅客环境参数的变化,也会影响定价策略。 基于 WoLF-PHC 算法得到的定价策略对于收益提升具有积极作用。

    • 基于NL模型的昌九客运交通方式选择分析

      2020, 37(1):54-60. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2020.01.008 CSTR:

      摘要 (117) HTML (0) PDF 1.51 M (1206) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对客运通道内的交通方式合理规划问题,对南昌至九江运输通道内的客运交通方式分担率进行研究。 首先,根据德尔菲法确定影响出行方式的主要因素并依此建立效用函数和巢式 logit 模型;其次,运用 TransCAD 对模型的参数进行标定,并用 SPSS 软件对调查问卷的内容和统计结果进行分析;最后,结合调查结果和分担率模型,计算昌九客运通道内 4 种交通方式的分担率。 计算结果与调查结果基本一致,证明模型的适用性,并通过分析未来客运通道内旅客出行选择的偏好,给交通行业发展提出参考意见。

    • 基于PSO-BP算法的联盟航线市场份额预测

      2020, 37(1):61-69. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2020.01.009 CSTR:

      摘要 (174) HTML (0) PDF 1.85 M (1368) 评论 (0) 收藏

      摘要:联盟背景下航线产品与单个航班相比,属性复杂、合作风险高。 产品属性差异导致市场分担率不同,航线市场份额的精准预测是联盟合作伙伴选择与协同价值计算的基础。 因此,充分利用联盟运输数据,在达美航空 QSI 指标基础上,加入了航线竞争程度、联盟合作关系等指标,建立了适用于联盟背景下国际航线产品市场份额预测的指标体系。 考虑到影响因素与 QSI 值间的非线性关系,引入 BP 神经网络进行市场份额与影响因素的机器学习,建立了两者间的非线性映射。 为防止 BP 神经网络陷入局部极小值,再引入粒子群算法确定神经网络初始权值,建立 PSO-BP 算法的 QSI 模型。 结果表明,基于 PSO-BP 算法的 QSI 模型能更好预测国际航线市场份额,绝对误差控制在 1%。

    • 基于模型预测控制的汽车主动避障系统

      2020, 37(1):70-76. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2020.01.010 CSTR:

      摘要 (401) HTML (0) PDF 1.70 M (1906) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了加强汽车行驶安全性,搭建了包含环境感知、危险态势评估、路径决策和控制执行四部分的智能汽车主动避障系统。 基于改进人工势场模型构建了以道路边界斥力势场、动态障碍物斥力势场和引力势场核心的路径规划模块,同时,建立以前轮偏角为控制变量的车辆动力学模型, 利用模型预测算法对路径进行跟踪。 利用动力学仿真软件 CarSim 和控制仿真软件 Simulink 联合仿真,结果表明文中运用的模型预测控制优于驾驶员预瞄控制,对路径具有更好的跟踪效果、提高了跟踪精度, 实现了汽车主动避障。

    • >学科基础与前沿
    • 一种新型电力电子变压器CHBR直流电压平衡控制策略

      2020, 37(1):77-87. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2020.01.011 CSTR:

      摘要 (109) HTML (0) PDF 2.43 M (1882) 评论 (0) 收藏

      摘要:以无工频变压器新型电力机车牵引传动系统电力电子变压器(power electronic transformer, PET)级联 H 桥整流器(cas- caded H-bridge rectifier,CHBR)为研究对象;建立电力电子变压器 CHBR 数学模型;以瞬时功率理论为基础,提出一种新型电力电子变压器 CHBR 直流电容电压平衡控制控制策略; 同时实现非理想牵引网电压下系统单位功率因素运行。 最后通过 Matlab/Simulink 计算机仿真软件,仿真结果表明所提控制策略的有效性和优越性。

    • 基于FM-EEMD信号分解的站线变关系识别

      2020, 37(1):88-93. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2020.01.012 CSTR:

      摘要 (228) HTML (0) PDF 1.84 M (1135) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前配电网站线变的隶属关系动态变化的频次高、梳理复杂等问题,研究设计一种基于 FM-EEMD 信号分解的线变关系识别的方法。 该方法利用载波信号在低压侧负载处及其他分支分流比小、本支路变压器中压侧分流比大的特点,通过在 0.4kV 侧注入一定频率的载波信号,检测中压侧载波信号的相关特性以识别线变关系。通过 FM-EEMD 方法对中压侧的信号进行经验模态分解,分解得到中压侧载波特定频率的载波信号,通过对该载波信号的分析完成站线变关系的识别。 仿真表明该方法可以有效的提取载波信号。

    • 纳米受限水通道的设计与应用

      2020, 37(1):94-100. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2020.01.013 CSTR:

      摘要 (147) HTML (0) PDF 2.17 M (2168) 评论 (0) 收藏

      摘要:水是地球上所有生物不可或缺的资源,在人类发展的进程中发挥着至关重要的作用。 纳米受限水通道的构型与设计是对纳米受限水进行分子动力学研究的最关键步骤之一, 受限水在微观通道内的流动行为经常呈现出与传统宏观流体理论截然不同的形式。 本文重点围绕以碳基材料为主体的纳米受限水通道的构型与设计,结合近期国内外在相关领域取得的重要研究成果进行系统性综述,主要介绍了纳米受限水在海水淡化、医学和能源等领域的应用,并对未来纳米受限水的发展方向进行了展望。

    • 智能交流电力电子开关的研究

      2020, 37(1):101-105. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2020.01.014 CSTR:

      摘要 (200) HTML (0) PDF 1.77 M (1656) 评论 (0) 收藏

      摘要:智能交流电力电子开关与传统机械开关相比具有极大优势,研究一款可遥控、安全可靠、低成本的智能交流电力电子开关具有极高的科研价值与商业化推广价值。 基于可控硅构建的智能交流电力电子开关,运用互联网及红外控制技术通过手机相关应用程序来实现对开关的遥控,提高安全性与便利性,保障人身安全的同时,实现开关电器的人性化和智能化。 从计算机仿真与实验测试来看,电路设计合理,功能完备。 智能交流电力电子开关可以替换传统机械开关,采用手机遥控使用简便,可应用于智能家居;整个系统电路简洁可靠、成本低,易于安装与批量生产。

    • 一种基于SM2智能卡的微电网安全登录系统的设计

      2020, 37(1):106-112. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2020.01.015 CSTR:

      摘要 (179) HTML (0) PDF 1.89 M (1197) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决微电网系统中身份认证问题,设计了一种基于 SM2 智能卡的微电网安全登录系统。 首先以 SM2 智能卡为核心,描述了用户身份认证过程;然后对其进行安全性分析,该方案具有防伪造、防篡改、防重放特性;最后在嵌入式开发平台上实现了该系统。 实验结果表明,该系统具有一定稳定性和高效性,对微电网系统安全稳定运行具有一定意义。

    • 一种基于密钥捆绑的无证书签名方案

      2020, 37(1):113-118. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2020.01.016 CSTR:

      摘要 (272) HTML (0) PDF 1.80 M (1108) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统无证书签名方案中公钥和公钥持有者之间缺乏认证的问题,提出了一种基于密钥捆绑的无证书签名方案。 在随机预言机模型和 Inv-CDH 困难问题假设下证明了方案的安全性。 同时与其他无证书签名方案进行了效率比较,结果表明所提方案在计算效率上有一定优势,适用计算能力受限的物联网应用场合。

    • 不同含水率红粘土的抗剪强度试验研究

      2020, 37(1):119-126. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2020.01.017 CSTR:

      摘要 (221) HTML (0) PDF 2.00 M (3077) 评论 (0) 收藏

      摘要:红粘土是一种典型的特殊土,其遇水膨胀、失水收缩的特点会对红粘土地基、路基的稳定性造成重大影响。 为了进一步了解红粘土的物理力学特性,针对江西重塑红粘土的抗剪强度与含水率的关系进行了试验研究。 室内直剪试验结果表明:随着含水率的增加,红粘土的抗剪强度和粘聚力均减小,粘聚力与含水率的变化曲线近似“S”型,而内摩擦角在一定范围内波动,影响机理较为复杂;通过 X 射线衍射试验分析得出,江西红粘土的矿物成分主要有石英、云母、钾长石及少量的胶结物质氧化铁;通过电镜扫描土样观察,发现剪切破坏后红粘土的微观结构特征发生了巨大变化,说明红粘土受到剪切作用后其微观结构的变化使得土体产生变形甚至破坏。

    • >学科交叉
    • 螺杆泵式点胶系统动态特性分析与试验研究

      2020, 37(1):127-131. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2020.01.018 CSTR:

      摘要 (232) HTML (0) PDF 1.89 M (3420) 评论 (0) 收藏

      摘要:螺杆泵式点胶系统具有精度高、胶液应用范围广等优点。 根据螺杆式点胶系统流速动态模型,应用 Matlab Simulink 软件分析了开机时间、胶液体积弹性模量、流体动态特性对胶液流速动态特性的影响。 结果表明:随着开机时间的延长,系统趋于稳态,动态特性度流量的影响逐渐减小;胶液可压缩性越强,非牛顿系数越大,流速瞬态响应越慢。 实验结果表明,面积计算法可以用于预测点胶量,预测误差小于 5%。

    • 停靠站附近间歇式公交专用道适用条件探究

      2020, 37(1):132-142. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2020.01.019 CSTR:

      摘要 (547) HTML (0) PDF 2.40 M (1937) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于 STCA 模型和公交优先权的概念,结合直线式公交停靠站附近的交通流运行特性,在优化车辆跟驰规则和换道规则的基础上,建立三车道元胞自动机车辆换道模型。 运用建立的模型,分别对设置完全式公交专用道(DBL)和间歇式公交专用道 (IBL)的道路交通运行情况进行局部仿真。 考虑车辆换道率和公交发车频率,从基本图、时空图、平均速度和速度稳定性方面对比分析,进一步探究 IBL 策略的适用条件。 结果表明,当车辆密度大于 20 veh/km 且公交车辆发车频率小于 200 veh/h 时,IBL 策略较 DBL 策略效果更好。 此时允许部分社会车辆进出公交专用道,虽然车辆换道率更高,但并不会对路段交通流造成负面影响,反而能提升车辆通行效率和道路资源利用率,减轻交通拥堵。

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