• 2023年第40卷第3期文章目次
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      2023, 40(3). CSTR:

      摘要 (407) HTML (0) PDF 2.58 M (1250) 评论 (0) 收藏

      摘要:

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      2023, 40(3). CSTR:

      摘要 (378) HTML (0) PDF 184.21 K (1102) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >交通基础设施
    • 盾尾同步注浆模拟试验研究

      2023, 40(3):1-9. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20230505.015 CSTR:

      摘要 (1169) HTML (0) PDF 1.41 M (2000) 评论 (0) 收藏

      摘要:盾尾同步注浆区域位于盾构隧道管片壁后,由于其空间的封闭性,难以对浆液的扩散情况进行观测,从而导致目前同步注浆材料的分布特性尚不明确。 为此,研发了一种盾尾同步注浆模拟装置,进行了盾尾同步注浆模拟试验研究,对同步注浆过程中的土体内部的压力变化与上部土体的沉降进行了研究。 结果表明,注浆开始后出浆口移动轴线上方土体内部的压力在注浆压力的影响下逐渐增大,在出浆口远离后逐渐减小,与此同时轴线两侧的土体压力逐渐增大,产生了明显的土拱效应;注浆稳定后浆液的内部压力主要由上部荷载决定,与注浆阶段注浆压力的大小无直接关系;注浆过程中引发的地表沉降的大小主要由注浆压力决定,其次受到浆液性质的影响;凝固后的注浆体横向上在出浆口附近厚度较小,两侧较大,纵向上厚度分布较为均匀。

    • 高架桥桥基与地下车站深基坑近距离施工相互影响分析

      2023, 40(3):10-16. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20230505.001 CSTR:

      摘要 (1001) HTML (0) PDF 1.38 M (1646) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于某地下车站深基坑与高架桥桥基近距离施工难题,利用 Midas GTS NX 软件,土体采用修正摩尔库伦本构模型,对基坑开挖、桥基施工、支撑拆除以及车站主体结构回筑进行施工全过程数值模拟,分析施工全过程基坑和桥基的相互影响规律, 并结合现场实测数据对数值模拟结果进行对比验证。 研究发现,基坑开挖阶段,由于土体水平卸荷,基坑变形不断增大,基坑地表最大沉降发生在距基坑边缘约 0.4 倍基坑宽度处,地连墙最大侧移发生靠近基底处;桥基施工后,基坑地表沉降和地下连续墙侧向位移进一步增加,桥基本身也产生了一定沉降;基坑支撑拆除和车站主体结构回筑阶段,由于围护结构的作用,基坑和桥基的变形增长并不明显。

    • 盾构开挖引起邻近单桩水平向变形解析研究

      2023, 40(3):17-23. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20230505.004 CSTR:

      摘要 (1094) HTML (0) PDF 1.38 M (1516) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探索邻近桩基在盾构开挖下水平变形规律,提出了一种邻近桩基水平向受力变形响应的解析方法。 首先,基于 Loganathan 公式获得周围土体在隧道开挖影响下的自由位移,将既有桩基简化成欧拉梁,桩-土相互作用采用 Kerr 地基模型,建立既有桩基水平向受力平衡方程,从而获得单桩水平变形解析解。通过与有限元 GEPAN 数据对比,验证了该方法的合理性;与既有的理论解析对比,该方法更贴近有限元 GEPAN 数据。 参数分析表明:增大盾构隧道埋深会致使桩基水平向最大变形位置深度增大,同时会引起桩身最大位移增大;桩基水平向变形响应会随着地层损失比增加而逐渐增大;桩基水平向位移会随着桩基与隧道水平距离的增大而减小,但桩身产生最大水平位移处埋深会随之减小。

    • 基于专家先验信息的轨道不平顺预测研究

      2023, 40(3):24-32. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20230505.002 CSTR:

      摘要 (668) HTML (0) PDF 1.68 M (1690) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究在缺乏历史数据时如何准确预测轨道不平顺的发展趋势。 提出了一种可以考虑专家先验信息的轨道不平顺预测方法。 通过问卷调查法获取专家先验信息并构建具有先验信息的贝叶斯线性回归模型,然后使用马尔科夫链蒙特卡洛方法对模型参数进行求解,最后对轨道不平顺的幅值进行预测和误差分析并对比了不同模型在缺乏历史数据时的预测效果。 结果表明:该方法可以准确预测短期内有砟轨道不平顺的发展趋势,相关系数均在 0.9 以上。 在缺乏历史数据的情况下,贝叶斯线性回归模型也能保持较高预测精度 R2 为 0.88,比传统线性回归模型高 17%。

    • 双层车辆段运用库环境振动特性实测分析

      2023, 40(3):33-39. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20230505.007 CSTR:

      摘要 (818) HTML (0) PDF 1.53 M (1557) 评论 (0) 收藏

      摘要:现场实测某地铁典型双层车辆段运用库道床、柱子和盖板的振动加速度,分析运用库振源特性及其传递衰减规律。 结果表明:列车分别通过一层和二层时各道床和柱子的振动相差不大,但一层道床-柱子的振动衰减相对较大;运用库盖板振动的卓越频率主要集中在 30~80 Hz,靠近板中的测点振动响应大于盖板端部测点;列车在运用库二层行车比一层行车引起上方盖板的振动响应大,若进行上盖开发应当考虑对运用库二层进行减振设计;无论是一层行车还是二层行车,振动由道床传至柱子时全频段均在衰减,且振动能量中的低频部分容易引起盖板的共振。

    • 地下水位及开洞范围对地铁车站抗浮影响研究

      2023, 40(3):40-45. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20230505.011 CSTR:

      摘要 (982) HTML (0) PDF 1.44 M (1871) 评论 (0) 收藏

      摘要:为加快整条线路的施工进度,拟在某即将建成的长大车站处增设轨排井,为保证铺轨施工,临时关闭了部分降水井,因此地下水位改变,从而引起既有车站的抗浮计算条件改变,可能对车站产生不利影响。 基于现场监测数据,采用三维有限元软件,对地铁车站结构顶板增设轨排井及不同开洞范围所造成的主体结构上浮影响进行研究。 研究结果表明:在不考虑车站主体结构与围护结构间摩擦阻力的情况下,封闭部分降水井后,设轨排井附近上浮量较大,并且车站不同部位所受上浮影响程度不同,在采取抗浮措施时应区别考虑。 在同一水位条件下,车站顶板开洞范围与主体结构最大上浮量呈现非线性增长关系,因此针对不同开洞范围的轨排井、盾构井以及特殊设备井时,应采取不同措施防止车站主体结构上浮。

    • >交通管理控制
    • 防疫关键期公共交通供需冲突图模型研究

      2023, 40(3):46-54. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20230505.005 CSTR:

      摘要 (337) HTML (0) PDF 1.76 M (1515) 评论 (0) 收藏

      摘要:在疫情轻度蔓延的防疫关键期,公共交通系统为城市出行提供基本的保障。 为平衡防疫关键期公交运营绩效与服务品质,从服务供需匹配的角度,研究公交供给与乘客需求的动态博弈关系。 针对供需双方 6 种策略构成的冲突状态,构建公交供需冲突图模型。 利用优序图法分析冲突双方策略状态的相对偏好,获得偏好排序。 面向不同类型的冲突稳定性,分析公交供需稳态。围绕苏州公交展开实例分析,通过问卷调查确立公交供需双方对不同策略的偏好。发现公交供需的纳什稳态是供给方采取削减所有线路一半班次并停运隔离区公交的策略,需求方则采取非必要不使用公交的策略。 研究可为防疫关键期公交服务策略的制定提供科学依据,促进特殊事件下公交供需冲突与供需平衡态的实现。

    • 基于烈度分布的震后城市路网结构韧性分析

      2023, 40(3):55-65. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20230505.003 CSTR:

      摘要 (224) HTML (0) PDF 1.80 M (1907) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了分析城市内部道路网络应对地震灾害时的韧性变化特征,首先考虑地震空间分布特性,结合各基础设施的综合震害分析,构建了基于烈度衰减分布的路段连通概率模型,识别脆弱路段;然后以此为基础提出了面向 3 个维度的路网结构抗震韧性多指标评估模型;最后结合实例对城市路网处于不同失效情景下的韧性表现进行分析。 结果表明:少数路段失效时路网仍具有较强的韧性,在关键路段累积失效后会使得多方面网络韧性明显下降,路网运输效率降低,并且削弱了节点间的连接关系。

    • 基于轨迹数据的过饱和信号路口排队长度分析

      2023, 40(3):66-76. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.2023.03.001 CSTR:

      摘要 (316) HTML (0) PDF 2.18 M (1837) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对交通过饱和情况,利用网联车轨迹数据提供的车辆到达和停车位置等信息,提出一种基于交通冲击波的周期初始队列长度和最大排队长度的估计方法。 基于网联车车辆轨迹确定车辆到达时刻、排队时刻、启动时刻及驶离时刻 4 个临界点的时空数据,并根据时空信息建立到达率估计模型,运用冲击波理论对每个周期初始队列长度及最大排队长度进行估计,应用微观交通仿真软件 SUMO 对模型进行仿真验证。 实验结果表明:在网联车渗透率不低于 20%的情况下,当 v/c=1.0(v 为实际交通流量,c 为道路通行能力)时,初始队列长度 MAE 值小于 6.5 m,MAPE 值小于 10%,最大排队长度的 MAE 值小于 16.0 m, MAPE 值小于 11%, 说明基于车辆轨迹的交叉口排队长度估计模型能够较为有效地估计过饱和交叉口的最大排队长度和初始队列长度。

    • 基于特征模型的高速列车自适应误差补偿控制

      2023, 40(3):77-87. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20230505.013 CSTR:

      摘要 (332) HTML (0) PDF 1.99 M (1646) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对高速列车运行过程中因不确定运行阻力和模型误差等因素产生的系统误差,提出了新的基于特征模型的高速列车自适应误差补偿控制策略,实现了其对给定目标速度曲线的渐近跟踪。 首先通过动力学分析,基于特征建模方法和参数辨识, 建立了存在系统误差的高速列车特征模型;其次,利用扩张状态观测器对系统误差的估计能力,设计了基于特征模型的高速列车自适应误差补偿控制器,并结合广义最小方差方法对控制器参数进行了优化,使其在存在系统误差时仍能实现对给定速度曲线的渐近跟踪。 该控制策略能够有效处理系统误差带来的不确定性,提高控制精度,从而保障高速列车的安全可靠运行。 为了验证本文所提方法的有效性,以 CRH380A 型高速列车为被控对象进行仿真实验。仿真结果表明设计的补偿控制方法在列车存在未知系统误差的情况下仍能保证理想的控制性能。

    • >载运装备运维
    • 自编码器及其改进算法在滚动轴承故障诊断的应用

      2023, 40(3):88-96. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20230505.009 CSTR:

      摘要 (343) HTML (0) PDF 1.92 M (1679) 评论 (0) 收藏

      摘要:自编码器作为神经网络中典型的无监督学习模型,在数据降噪和数据可视化降维方面具有明显的优势,且在各应用领域都引起了普遍重视,在滚动轴承故障诊断中的应用也日渐增加。 为了及时了解并掌握自编码器及其改进算法在滚动轴承方面的应用,对近年具有代表性的自编码器相关算法进行了分类和总结。 首先,阐述了自编码器的原理和几种基于其改进的自编码器方法的理论简述,并分析了这些算法的改进目的与改进方式。 然后,列举了上述算法在滚动轴承故障诊断领域的应用。 最后, 总结了当前自编码器及其改进算法存在的问题,分析了解决问题的思路。

    • 基于MMC的自修复材料结构与微胶囊的协同优化

      2023, 40(3):97-103. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20230505.012 CSTR:

      摘要 (326) HTML (0) PDF 1.97 M (2103) 评论 (0) 收藏

      摘要:自修复材料作为一种力学构件不仅需要结构宏观构型的拓扑优化,而且需要兼顾自修复剂载体微胶囊的尺寸和分布对自修复材料力学性能和修复效果的影响,因此对结构宏观构型与内置微胶囊进行协同优化具有重要的意义。 研究基于可移动变形组件法, 以结构柔度为目标函数, 材料面积为约束条件, 建立了内置微胶囊组件的二维数学模型, 基于移动渐近线法 (MMA),给出了协同优化自修复材料的设计方法,并与经典自修复材料进行了对比研究,验证了协同优化的优越性。研究表明: 两类自修复材料的构型具有相似性;两类自修复材料的结构柔度均随微胶囊体积分数的增加而提高,力学性能发生不同程度的劣化;与经典自修复材料相比,随着体积分数的增加,协同优化自修复材料呈现出更为优异的力学性能,当体积分数接近 14%时,其柔度值仅为经典自修复材料的 66.1%。

    • 城轨车辆动态试验线路防冒进系统设计

      2023, 40(3):104-108. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20230505.006 CSTR:

      摘要 (259) HTML (0) PDF 1.78 M (1591) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对轨道车辆生产基地高频率、长时间的车辆动态试验过程中存在的冒进安全问题,研发了一种新型红外线防冒进系统。 根据红外线报警原理,在车辆动态试验线路两侧对称安装红外线发射、接收装置,车辆冒进闯入时会中断红外线信号接收, 从而触发安装在车辆驾驶室内的报警装置,激发出电信号并传输给正在动态试验的车辆,发出指令启动车辆紧急制动系统,从而保障运行安全。 解决了人为不可控、设备信号误差、外界干扰等因素对车辆冒进带来的安全问题,同时该系统简易可靠、成本低、便于后期长期维护维修。

    • 基于混合现实的动车组车钩辅助检修方法研究

      2023, 40(3):109-115. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20230505.010 CSTR:

      摘要 (286) HTML (0) PDF 1.88 M (1965) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对动车组车钩检修工作中存在的故障复杂化、维修方式老旧、检修手册内容滞后等问题,提出了一种基于混合现实技术的动车组车钩辅助检修方法,该方法借助混合现实和数据交互技术,构建了动车组车钩故障 MR 辅助检修总体模型和技术框架,研究了虚实注册融合、故障智能诊断、数据信息交互和检修辅助指导等关键技术,实现了基于 Unity3D-HoloLens 的手势识别,视线追踪等多样人机交互辅助检修方式。

    • >交叉学科前沿
    • 高铁开通对浙江省城乡居民收入差距的影响

      2023, 40(3):116-126. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20230505.008 CSTR:

      摘要 (277) HTML (0) PDF 2.01 M (1735) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用多期双重差分法,匹配 2006—2019 年浙江省除舟山市外 10 个地级市城市数据、铁路数据,探究高铁开通对城乡居民收入差距的影响。 研究发现:高铁开通以及铁路列车频次的增多,大幅提升了浙江省各城市真实可达性;高铁开通整体上扩大了浙江省各地级市城乡居民收入差距,铁路列车频次变化引起的城市可达性变化在其中起中介作用,并且这种影响存在高铁服务区县数的异质性;高铁的影响存在提前效应,从高铁开始建设的时间算起,高铁将会缩小区域内城乡居民收入差距。

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