• 2022年第39卷第5期文章目次
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    • >交通基础设施
    • SRPE套管约束RC柱偏压力学性能试验研究

      2022, 39(5):1-9. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20220915.001 CSTR:

      摘要 (371) HTML (0) PDF 1.44 M (1535) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对西部强盐渍土/盐湖地区的钢筋混凝土(RC)桥梁墩柱的严重腐蚀问题,提出新型材料组合结构“钢骨架聚乙烯塑料复合管(SRPE)约束 RC 柱”,为研究其偏心受压力学性能,进行了 8 根 SRPE 套管约束钢筋混凝土柱和 4 根无套管约束对比柱的偏压试验,获得了试件破坏形态和荷载-轴向位移曲线,进而分析了 SRPE 套管压力等级、偏心距、长细比等设计参数对试件偏心受压力学性能的影响规律,并给出了偏压承载力计算公式,供工程应用参考。 研究结果表明:SRPE 套管对钢筋混凝土偏压柱的极限承载力和延性有显著提升;SRPE 套管压力等级越高,试件承载力的提高效果越好,但对延性的影响不明显;试件的极限承载力随着偏心距和长细比的增加而减小;试件的延性随着长细比的增大而降低;对比试件的柱中峰值挠度要远小于 SRPE 套管试件的柱中峰值挠度,且偏心距和长细比越大,试件的柱中峰值挠度越大;达到极限荷载时,各偏压试件的侧向挠度曲线接近于正弦半波曲线。

    • 砒砂岩的结构组成研究

      2022, 39(5):10-19. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20220914.009 CSTR:

      摘要 (280) HTML (0) PDF 1.62 M (2147) 评论 (0) 收藏

      摘要:明晰砒砂岩的结构组成和矿物组成,是揭示砒砂岩地区水土流失机制及研发治理砒砂岩地区水土流失方法的基础。 通过借助定量 XRD 及光学显微镜分析等材料分析法,分析中国内蒙古鄂尔多斯地区砒砂岩的结构组成和矿物组成。 结果表明:砒砂岩的结构由颗粒状骨架物质和黏土类胶结物质组成,其胶结方式为接触式胶结;砒砂岩颗粒状骨架物质主要由石英、碳酸钙及长石等组成,黏土类胶结物质为蒙脱石、绿泥石、高岭石及氧化铁等;砒砂岩颗粒状骨架晶体(石英和长石等)是依靠亲水弱胶结黏土物质的胶结力、晶体间的摩擦力、机械咬合力及颗粒支撑作用所形成的固体混合物,为三元颗粒支撑渗透式结构。

    • 基于试桩曲线的桩筏基础沉降实用计算方法

      2022, 39(5):20-28. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20220914.010 CSTR:

      摘要 (192) HTML (0) PDF 1.66 M (1843) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据实际工程中桩筏基础沉降处于线弹性阶段的特点,从试桩曲线得到的单桩竖向刚度入手,基于相关理论和经验公式建立了桩筏基础整体竖向刚度的计算方法,并在此基础上给出了在设计荷载作用下桩筏基础平均沉降的实用计算方法。通过对软土地区及黄土地区高层建筑基础、嵌岩桩基础及大型交通工程 4 大类 8 个工程实例的现场实测结果对比分析,计算沉降值基本为实测沉降的 0.8~1.5 倍,验证了所提出的沉降计算方法的可靠性,可为实际桩筏基础初步设计中的沉降计算提供参考。

    • >交通基础设施
    • 不同雨型条件下围堰边坡渗流稳定性数值分析

      2022, 39(5):29-35. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20220914.012 CSTR:

      摘要 (138) HTML (0) PDF 1.63 M (1816) 评论 (0) 收藏

      摘要:为分析降雨渗流对围堰稳定性的影响,依托江西省某航电枢纽项目,以非饱和渗流理论为基础,运用 Geo-Studio 数值模拟软件对不同降雨条件下围堰的渗流情况和稳定性进行模拟分析,得到不同雨型条件下围堰稳定性的变化情况。 研究结果表明:降雨对堰体影响具有滞后性,不同雨型对堰体强度滞后性的影响由大到小依次为:后峰型、均匀型、中峰型、前峰型,且滞后性受降雨强度影响;降雨入渗作用受降雨峰值出现的时间影响,堰体的安全系数随降雨强度峰值出现而骤减;相比初始稳定条件,前峰型降雨对围堰稳定性影响最小,后峰型降雨对围堰稳定性影响最大;坡内土体在前期降雨影响下渗透系数会处于一个高水平状态,此时围堰抵抗突发强降雨的能力将随渗透系数的升高而减弱。

    • 抗落石冲击被动柔性防护网的设计选型

      2022, 39(5):36-44. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20220914.005 CSTR:

      摘要 (168) HTML (0) PDF 2.48 M (2775) 评论 (0) 收藏

      摘要:以残余拦截高度和落石缓冲距离作为评价被动柔性防护结构变形性能的关键技术指标,在此基础上提出了一种用于拦截和缓冲落石冲击能量的新型被动柔性防护网。 利用 ANSYS/LS-DYNA 大型通用有限元分析计算软件建立了 3 种形式的环形网模型,从最大耗能、残余拦截高度和落石缓冲距离 3 个方面对环形网的耗能性能和变形性能进行了分析。 结果表明:带竖向支撑的环形网可以有效降低落石的缓冲距离并提高环形网的残余拦截高度,但环形网的最大耗能均有不同程度的下降;与无支撑和双支撑环形网相比,单支撑环形网具有以下优点:最大耗能占比较高,在瞬时冲击荷载作用下具有迅速衰减落石冲击能量的功能,落石的缓冲距离小且防护性能基本不受落石冲击位置的影响。 在防护网铺设位置距离道路较近的边坡、陡峭边坡中的防护网水平铺设以及二次防护等落石防护工程中,优先选用单支撑环形网。

    • 基于卫星重力时变重力场的陆地水储量变化研究

      2022, 39(5):45-51. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20220914.003 CSTR:

      摘要 (171) HTML (0) PDF 1.94 M (1807) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用卫星重力技术监测全球陆地水储量变化(TWSC)兼具重要的实用价值和科学研究意义。 基于 GRACE(Gravity recovery and climate experiment)时变重力场模型研究了 2002—2020 年全球部分流域水储量变化,并探讨了气候和人为因素对区域水储量变化的影响。 研究结果显示:地理区域相近流域的水储量时间序列具有相似的周期和振幅,而位于南北半球的临近流域水储量变化则呈现了相反的周期信号;墨累-达令流域内的水储量受到降水和蒸发共同影响,而印度河-恒河流域由于过度抽取地下水造成流域水储量不断下降; 亚马逊流域内的 GARCE 和 GLDAS (Global land data assimilation systems)反演水储量变化的相关性达到 0.86,同时发现 GRACE 在探测区域干旱事件方面有独特的优势。

    • >交通管理控制
    • 新冠疫情防控下的电动网约车拼车调度优化模型

      2022, 39(5):52-60. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20220914.007 CSTR:

      摘要 (197) HTML (0) PDF 1.72 M (1658) 评论 (0) 收藏

      摘要:在新冠疫情(COVID-19)防控期间,网约车运营模式的安全性和局限性导致其在疫情复发地区难以满足居民安全出行需求。为实现网约车服务质量和环保效益协同发展的要求,针对新冠疫情防控特点对当前电动网约车拼车问题进行研究。考虑了乘客自身传染风险的异质性、病毒传染特点及车辆充电等问题,对乘客传染风险类型进行判别以采取不同的乘车策略。 从疫情防控角度出发建立车辆路径约束、车辆消毒约束和车辆充电约束,以司机报酬、政府补贴及车辆运营成本构成的司机总利润最大为优化目标,构建具有疫情防控特点的电动网约车拼车调度优化模型。 设计小规模算例利用 Lingo18.0 求解器进行求解,通过算例分析证明优化模型的有效性,同时可为现实环境下的网约车运营模式提供有效的价值参考。

    • 考虑动态交通信息的异质出行行为分析

      2022, 39(5):61-69. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20220914.011 CSTR:

      摘要 (210) HTML (0) PDF 1.66 M (1754) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了定量分析交通事故引起的高速公路动态拥堵交通信息和出行者异质性对出行选择行为的影响,依据在日本西部地区对 2 500 名高速公路出行者进行的大规模 SP/RP 调查数据,采用潜在类别分析方法得到出行者对高速公路动态交通信息的偏好特征;将得到的分组结果作为解释变量纳入多水平模型中。 结果表明:通过对数据进行潜在类别分析,出行者可划分为 3 类异质群体,即动态交通信息高依赖组、动态交通信息低依赖组和动态交通信息无依赖组,占比分别为 38.8%,36.1%,25.1%, 并且不同交通信息依赖组的出行者在性别、年龄和职业上分布差异均具有统计学意义;不同交通信息依赖组的出行者在动态交通信息下的出行行为有明显差异;考虑数据分层结构的出行预测模型比不考虑数据分层结构的预测模型预测结果更准确。

    • 基于环境成本的公铁货物运输方式选择研究

      2022, 39(5):70-77. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20220914.015 CSTR:

      摘要 (253) HTML (0) PDF 1.72 M (2128) 评论 (0) 收藏

      摘要:交通运输业是目前主要的污染排放源之一,鉴于铁路运输在绿色环保方面的优势,引导货流从公路转向铁路已经成为降低货运行业环境污染的重要举措。 研究了公路与铁路竞争条件下考虑环境成本的货物运输方式选择问题,量化分析了环境成本对货物运输方式选择的影响。 首先利用各类污染物排放量与成本因子测算单位环境成本,并采用 Logit 模型对货物单位时间价值进行标定。 基于此,综合考虑运输成本、时间成本和环境成本,以最小化社会总成本为目标构建了公铁运输网络间货物运输方式选择模型。 以山东省公路网和铁路网货运数据进行了实例研究,分析了环境成本系数变化对运输方式选择和路径决策的影响。 结果表明,考虑环境成本后,铁路货运市场份额将会提高,运输成本和污染物排放量则有所降低。

    • >交通管理控制
    • 基于自相关分析的交通流预测输入步长研究

      2022, 39(5):78-85. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20220914.004 CSTR:

      摘要 (165) HTML (0) PDF 2.01 M (1620) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前的交通流预测研究中,输入步长主要取决于人为的选择,容易受到干扰,并且缺少从理论方面选择输入步长的方法。 为了能够自适应地选取输入步长, 基于交通流历史时间序列的自相关分析, 以机器学习中典型的最小二乘支持向量机 (LSSVM)、随机森林(RF)以及长短记忆(LSTM)3 种算法进行多输入步长的交通流预测,探究以自相关系数值选取最佳输入步长的方法可行性。 实验结果表明,在输入步长的自相关系数为 0.80~0.91 时,LSSVM 能获得较优的预测精度,当自相关系数为 0.47~0.51 时,LSTM 能有较好的预测精度,而 RF 交通流预测的最低误差对应的输入步长自相关程度较低,自相关分析方法可能并不适用。

    • 考虑心理变量的老年人错峰出行选择行为分析

      2022, 39(5):86-96. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20220914.006 CSTR:

      摘要 (236) HTML (0) PDF 2.03 M (1935) 评论 (0) 收藏

      摘要:老年群体因身体素质以及出行时间约束强度有别于一般通勤者,其出行方式通常为公交或步行。 利用验证性因素分析结合二元 Logit 模型,研究早高峰暂停公交优惠政策前后,老年人个人统计学属性以及老年群体对日常出行态度、在高峰时段乘坐公交的感受、对错峰出行的支持意愿等心理因素对老年人出行行为的影响,并利用潜在分类模型对老年群体进行分类分析。 结果表明,在短距离出行中,老年人的各种心理因素均对老年人出行选择有显著影响;在高峰时段公交出行中,老年群体的选择会受到公交优惠政策变化和群体对于错峰出行支持度的影响;通过潜分类模型计算发现老年群体中出行目的性强,对于高峰公交出行、错峰出行感受较为敏感的老年群体所占比例较低。

    • >载运装备运维
    • 等温处理对AlMgLi0.5Zn0.5Cu0.2轻质高熵合金半固态组织影响

      2022, 39(5):97-104. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20220914.014 CSTR:

      摘要 (233) HTML (0) PDF 2.31 M (1313) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用等温热处理法制备 AlMgLi0.5Zn0.5Cu0.2 轻质高熵合金半固态坯料,研究保温温度和保温时间对 AlMgLi0.5Zn0.5Cu0.2 轻质高熵合金半固态组织演变影响。 结果表明:随着保温温度增加,AlMgLi0.5Zn0.5Cu0.2 轻质高熵合金的晶粒平均尺寸先减小后增大, 而圆整度先增大后减小。 随着保温时间的延长,AlMgLi0.5Zn0.5Cu0.2 轻质高熵合金的晶粒平均尺寸和圆整度均增加。 在 460 ℃ 保温 60 min 时,AlMgLi0.5Zn0.5Cu0.2 轻质高熵合金的的半固态组织最佳, 晶粒平均尺寸为 41 μm, 圆整度为 0.82, 粗化系数 K= 20.95 μm3 /s。

    • 一种低输入纹波电流的反激变换器

      2022, 39(5):105-111. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2022.05.001 CSTR:

      摘要 (172) HTML (0) PDF 2.10 M (1478) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对开关变换器输入侧固有的断续纹波电流带来的电磁干扰、缩短输入源寿命等问题,以反激变换器为对象,提出了一种无源纹波补偿电路。 该电路由变压器、二极管、电解电容组成,在所设计的纹波抑制条件下,其工作在类似反激状态,产生补偿电流,有效地抑制了输入侧固有的断续纹波电流。 在阐其工作原理的基础上,运用公式推导了系统增益、纹波电流抑制条件以及相关变量的参数计算方法,搭建了一台 60~80 V 输入、额定输出电压 30 V、额定功率 65 W 的实验样机,实验结果验证了所提无源纹波补偿电路的可行性及理论分析的正确性。

    • 基于麦克纳姆轮的打磨机器人移动平台仿真分析

      2022, 39(5):112-119. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20220914.013 CSTR:

      摘要 (183) HTML (0) PDF 2.15 M (1962) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统打磨机器人都是固定基座或者安装于导轨上,其机动性不高,工作区域有限。 针对室内墙面打磨机器人需要具备高机动性,提出基于麦克纳姆轮的四轮打磨机器人移动平台。 首先对单个麦克纳姆轮做结构分析,了解其运动方式;然后对麦克纳姆四轮移动平台做正、逆运动学分析,得到了四轮移动平台的逆运动学公式;接着在 Simulink 中建立逆运动学模型;最后在 Vrep 中进行正运动学验证。 结果表明对麦克纳姆轮移动平台分析的正确性,以及麦克纳姆轮移动平台可以充分提高打磨机器人的机动性,为机器人自动打磨打下良好基础。

    • >交叉学科前沿
    • K-means聚类算法研究综述

      2022, 39(5):120-126. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20220914.001 CSTR:

      摘要 (431) HTML (0) PDF 1.85 M (4086) 评论 (0) 收藏

      摘要:聚类分析是数据挖掘的重要技术,而在 5G 时代,海量的数据维度高、数据集大,利用 K-means 算法易受离群点的影响, 且 K 值、初始聚类中心的选取影响聚类结果的稳定性和准确率,甚至导致聚类陷入局部最优,对 K-means 算法的改进受到众多研究者的关注。 主要对 K-means 聚类的研究现状进行归纳总结。 首先,介绍 K-means 算法的思想原理;其次,针对初始聚类中心点的选取、K 值确定、 离群点对现有改进算法进行基于密度和距离的分类总结, 并对各个改进算法的优势和缺陷进行分析;最后对 K-means 算法未来可能的研究方向和趋势进行展望。

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