摘要:为研究油池火灾下空心板通道桥梁底温度场分布及结构损伤特征,利用FDS分析不同油池火灾场景下空心板通道桥梁底温度场分布,利用ABAQUS对所有火灾场景中最不利的空心板梁进行热传导分析,获取梁体内部温度场,最后利用基于强度折减的虚拟层截面等效原理,计算其火灾损伤程度。结果表明:空心板通道桥跨径越小、桥下净高越大、油池面积越大,梁底温度越高;梁底宽度对梁底温度场的影响不显著;在风速较小时,梁底最高温度会升高,但风速过大时,火焰被吹出通道桥,导致梁底温度变低。同时根据钢绞线、钢筋和混凝土虚拟层的损伤数据,分阶段建立了油池火灾下空心板梁跨中截面抗弯承载力保有率的预测公式。研究结果可为通道桥的灾后评定、加固和修复方案制定、防火措施研究等方面提供参考。

摘要:为解决浅埋软弱围岩(Ⅴ级)隧道三台阶法开挖参数优化问题,选择台阶进尺与隧道半跨的比值R、黏聚力、内摩擦角、围岩弹性模量、泊松比为影响因素,通过设计多水平正交有限元分析获取不同参数组合对应的拱顶沉降值。基于自适应粒子群算法(APSO算法)对支持向量回归模型(SVR)进行优化,建立三台阶法开挖拱顶沉降预测模型,并设置SVR模型对比分析;建立以拱顶沉降为输入值,以比值R、黏聚力、内摩擦角、围岩弹性模量、泊松比为输出值的APSO-SVR模型,实现比值R的反演分析;依托实际工程,利用Midas GTX NX对台阶开挖极限进尺参数进行精度验证。结果表明:ASPO-SVR模型相较于SVR模型误差明显减小、精度明显提高,验证优化SVR模型的可行性与优越性;反演结果在Midas中显示拱顶沉降模拟值与规定值相差0.72%,验证优化参数方案的准确性及合理性;基于APSO-SVR的三台阶法开挖参数反演优化模型精度较高,可为类似工程的结构安全施工提供借鉴。

摘要:在覆水或覆冰雪的弯坡路段，车辆在制动过程中容易发生滑移并失去控制，是多雨及寒冷地区亟待解决的重要交通安全问题。文章首先分析了低附着系数弯坡路段中车辆对路面附着力的消耗特点，在此基础上，融合公路平、纵、横断面线形参数及路面附着系数、轮胎滚动阻力、车辆行驶空气阻力等行驶力学因素，求解得到低附着系数弯坡路段中车辆行驶速度与最大制动减速度的关系。结合车辆制动滑移率，提出适用于低附着系数弯坡路段的车辆最小制动距离预测模型，并通过CarSim车辆动力学仿真试验对模型进行验证。研究可为低附着系数弯坡路段自动驾驶车辆行驶速度与制动减速度协同优化控制提供参考，也可为多雨雪地区的互通立交匝道中车辆跟驰安全分析与风险预警提供支持。

摘要:针对传统路面检测车巡检效率低、设备成本高、实时性差等问题,提出一种基于边缘智能的轻量化路面病害实时检测方法。该方法采用YOLO-Trip模型,高效提取颜色和空间位置特征,结合TensorRT技术实现边缘端实时检测;针对现有里程测量存在的精度不足与部署困难等问题,设计了IMU和GNSS自校准高频里程计,结合卡尔曼滤波与线性插值算法,实现高频里程测量;构建了低功耗车载边缘计算平台,无需额外供电即可实时采集和检测路面图像。里程计对比实验表明,在0~40 km/h速度范围内,系统采样最大误差与车轮编码器相比仅为0.9%,显著优于单GNSS方案;模型对比实验表明,YOLO-Trip模型在召回率和平均精度上较基准模型均有所提升,同时参数数量更少,计算量更小,减轻了边缘计算压力。系统能实时检测横向裂缝、纵向裂缝、网状裂缝和凹坑等病害,准确记录位置信息,适用于农村水泥路和山区柏油路,为路面养护提供数据支持。

摘要:针对现有无人工地路径规划技术对施工设备几何与运动特征考虑不足,且缺乏多机协同机制的问题,提出一种基于改进RRT*算法的多机协同路径规划方法。首先,将行走设备在俯视平面内设定为具有普遍性的矩形,利用分离轴定理和向量叉积等手段提出了矩形设备在直线行进和旋转过程中与障碍物的碰撞检测方法;其次,引入时间窗机制与时空协同规划框架,设计了“行进-行进”与“行进-旋转”两类动态冲突检测流程,解决了多设备协同作业中的即时避碰问题;最后,将该算法应用于隧道及梁场等复杂场景中进行仿真验证。结果表明:所提算法规划的路径考虑了真实设备的形状、尺寸、转向角约束以及障碍物的形状、尺寸、分布,相比传统算法,有效解决了大长宽比设备在狭长空间内的避障难题,显著提升了复杂受限环境下的路径搜索成功率与鲁棒性;另外构建的时空协同规划框架确保了多设备在复杂工地环境中安全、有序、高效地行驶或作业;该研究不仅验证了算法在隧道、梁场等真实工程场景中的适用性,也为未来实现无人工地机群的智能化、高效化协同作业提供了重要的理论依据与技术支撑。

摘要:随着高速公路使用年限的增加，日常养护已成为当前高速公路运营的重点。养护活动往往会占用部分道路资源，导致潜在的交通拥堵和安全风险。为提高高速公路工作区交通安全，在现有工作区安全设施设置的基础上，文章提出了4种优化方案，包括工作区安全设施标志加红旗、路面铺设红色频闪灯、全程提供语音导航及预警策略综合优化方案。通过驾驶模拟实验，采集驾驶人驾驶数据比较安全设施优化方案对驾驶人驾驶安全的影响，利用秩和比法综合评价方法对每种优化方案进行评估。结果显示，工作区安全设施标志加红旗、路面铺设红色频闪灯和全程提供语音导航的综合优化方案对驾驶人驾驶安全提升最高。未来在高速公路工作区可考虑加入语音导航提高驾驶人驾驶安全。

摘要:在城市轨道交通早高峰常态大客流时段,站内拥挤现象普遍,管理者通常采取车站限流策略,导致乘客出行行为表现出明显的偏好异质性。为深入探究早高峰时段不同乘客群体的出行时间选择行为及其限流策略的作用机制,综合考虑个人属性、出行特性和态度偏好,设计了一份针对不同计划出行时间和通勤时长的乘客出行时间选择意愿调查问卷。基于上海地铁的问卷调查结果,选取年龄、期望到达时间弹性和拥挤度敏感性作为反映乘客异质性的关键特性变量,构建了乘客出行时间选择的多项Logit模型和考虑乘客异质性的混合Logit模型。运用Biogeme软件对模型参数进行标定,研究结果显示:在所有特性变量中,旅行耗时对乘客出行时间选择的影响最为显著;当计划出行时间接近限流开始或结束时间,且通勤时长较长时,乘客规避限流的意愿更强烈;个体异质性分析表明,具有灵活期望到达时间弹性的乘客更倾向于调整出行时间以避开限流或列车拥挤,而拥挤度敏感性较高和年龄较小的乘客则更关注排队候车人数。

摘要:为提高地铁列车转向架故障诊断的准确率与鲁棒性,提出一种融合卷积神经网络(CNN)与改进图卷积网络(GCN)的多传感器信息融合诊断方法。首先对各传感器采集的振动信号进行连续小波变换,生成时频图;其次利用5层CNN对各通道时频图进行特征提取,并将每个传感器视为图结构中的一个节点,提取的特征作为节点属性输入GCN;然后为克服传统GCN中邻接矩阵固定、无法反映节点间动态关联的缺陷,设计多层感知机(MLP)根据节点特征自适应更新邻接权重,实现动态图卷积;最后通过两层GCN与分类头完成故障识别。实验表明,所提方法平均诊断准确率达99.46%,在部分工况下最高可达100%,显著优于单通道CNN及CNN-LSTM、CNN-Transformer、MSSCNN等现有模型。混淆矩阵与t-SNE可视化结果显示,各类故障特征聚类清晰,错分率低于1%。研究证明,该方法在多工况、多故障模式下均具备优异的诊断精度与稳定性,为地铁转向架智能运维提供了可靠技术支撑。

摘要:为了对车辆进行结构疲劳分析,有必要将短时间所测得的动应力时域信号利用外推技术外推成更长时间的历程。以某型机车车体的部分测点为例,提出了基于熵权法和Topsis方法确定最优阈值的方法。首先,将初始时域信号进行去零漂等前处理后,采用熵权法对超阈值(POT)模型阈值评价指标进行权重分配;其次,采用多指标的Topsis方法进行综合评价,对比相对接近度获得最优阈值。对峰谷值超出量进行广义帕累托(Pareto)分布参数拟合,进行极值重构并替换原始样本,最终得到外推后的样本。从P-P图、Q-Q图可以看到,峰谷值样本拟合效果较好;从累积分布图可以看到,外推5倍和10倍后的样本极值变大,且曲线与实际样本曲线接近。对外推后时的时域信号进行损伤计算后发现,疲劳寿命评估方法更偏于安全。

摘要:SiC_p/Al复合材料因其低密度、高比强度/模量、优良的耐磨性与耐高温性等综合优势,在航空航天、轨道交通等领域展现出显著应用潜力。然而,增强相SiC与基体Al间物理化学性能的显著差异导致其焊接性极差,严重制约了其工程化应用。激光焊接技术以能量输入高度集中、热影响区窄及加工精度卓越等优点,被誉为SiC_p/Al复合材料焊接的理想技术。综述了SiC_p/Al复合材料激光焊接技术的研究进展,探讨了其面临的主要挑战,梳理了现有工艺优化策略,重点分析了焊缝的界面反应机理、界面结构调控方法及其对焊缝性能的影响,并阐述了相关的强化机制。最后,在剖析当前研究不足与挑战的基础上,对未来研究方向进行了展望,旨在为该技术的深入研究和工程应用提供参考。

摘要:K-means算法是一种广泛应用的高效无监督聚类算法。然而,研究表明,在处理高维或非球状结构的数据集时,K-means算法在确定聚类数目和选择初始质心方面存在显著局限性。为优化K-means算法的初始质心选取机制,解决聚类数目确定问题,文章提出了一种基于知识诱导与无用中心驱动的K-means算法。该算法首先引入高密度知识点的检测机制,通过识别数据集中的高密度知识点,构建候选质心集合,基于高斯混合模型理论推导最优聚类数;随后,采用无用中心筛选策略对候选质心进行优化选择,最终确定最优初始质心集合。在真实数据集上的实验结果表明,所提算法在聚类性能上总体优于其他对比算法。该算法可有效解决非球状数据分布的聚类问题,并在复杂数据结构场景下展现出较为优越的聚类性能。