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期刊信息/Journal information
交通运输工程学报
交通运输工程学报

陈荫三

双月刊

1671-1637

jygc@chd.edu.cn

029-82334388

710064

西安市南二环路中段

交通运输工程学报/Journal Journal of Traffic and Transportation EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
正式出版
收录年代

    千枚岩复合改良土单轴压缩力学特性

    赵秀绍程安赵林浩邓琪...
    171-180页
    查看更多>>摘要：针对千枚岩土作为路基填料强度不足的问题,提出一种水泥与红黏土联合改良千枚岩土的方法,通过无侧限抗压强度试验,研究了水泥与红黏土复合改良千枚岩土浸水与不浸水试样的应力-应变曲线,分析了无侧限抗压强度与变形模量随红黏土掺和比与水泥掺量的变化趋势.试验结果表明:随着红黏土掺和比的增大,当水泥掺量为0时,红黏土改良千枚岩土的应力-应变曲线为典型的弹塑性特征,而当水泥掺量不为0时,复合改良土的应力-应变曲线近似表现为线弹性特征,红黏土改良千枚岩土与复合改良土的无侧限抗压强度与变形模量均增大;在浸水条件下,红黏土改良千枚岩土试样发生崩解导致无侧限抗压强度和变形模量降低至0,复合改良土无侧限抗压强度和变形模量减小,水泥掺量分别为3％与5％时,软化系数分别为0.45～0.62与0.71～0.93,因此,复合改良土水稳性更优;水泥与红黏土复合改良千枚岩土时,无侧限抗压强度增加幅度大于水泥与红黏土单独改良增幅之和,实现了"1+1＞2"的改良效果,即协同作用,因此,宜采用复合改良方案改良千枚岩土;水泥掺量为3％与红黏土掺和比为20％可以作为满足规范350 kPa强度要求的经济复合改良方案,为了增强水稳定性、快速填筑和协同作用的充分发挥,可以考虑水泥掺量为5％与红黏土掺和比为40％的复合改良方案.

    铁路路基千枚岩土力学特性复合改良协同改良

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    盐湖区高速铁路长短桩复合地基变形特性

    杨晓华王东清张莎莎孔祥鑫...
    181-192页
    查看更多>>摘要：依托伊朗德黑兰至伊斯法罕高速铁路项目,开展全长桩(混凝土桩)、全短桩(碎石桩)和长短桩(混凝土桩-碎石桩)复合地基离心模型试验,模拟了填筑与工后2年的地基沉降过程,研究了桩长比、桩间距、短桩布置形式与填土高度对地基沉降特性的影响.研究结果表明:在相同地质条件下,全长桩、长短桩和全短桩复合地基的桩间土工后沉降分别为28.16、36.17和53.95 mm,分别减小了 70％、60％和40％以上,因此,全长桩和长短桩复合地基工后沉降可以满足规范要求(不超过于50 mm),长短桩复合地基工后沉降介于全长桩和全短桩复合地基工后沉降之间;桩长比每增加0.1,桩间距分别为3、4倍桩径时长短桩复合地基沉降分别减小7％～12％和8％左右,表明提高桩长比能够显著改善复合地基的沉降控制效果,并随桩间距的增大而更为有效;桩间距从3倍桩径增大到5倍桩径,桩长比为0.5时复合地基沉降从36.56 mm增至55.71 mm,桩长比为0.7时复合地基沉降从28.38 mm增至45.93 mm,表明在较大桩间距下沉降控制效果较差,为使沉降满足规范要求,桩间距为5倍桩径时桩长比应不小于0.5;桩长比为0.7时,一长一短、一长两短和一长三短3种布置形式复合地基沉降分别为28.37、38.06和43.69 mm,表明在相邻两长桩之间布置更多短桩可以兼顾沉降控制与经济性,短桩布置越多,长桩应力越大,但应力整体趋势保持不变;不同填土高度下长短桩复合地基中碎石桩块体以向下运动为主,长桩刺入垫层,短桩刺入软土,并在剪切变形与块体侧向挤出的作用下形成局部潜在滑移面.

    高速铁路路基工程长短桩复合地基软弱盐渍土沉降离心模型试验数值模拟

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    钢轨吸振器对轮轨摩擦自激振动的抑制效果

    崔晓璐钟言明徐晓天唐传平...
    193-203页
    查看更多>>摘要：基于摩擦自激振动理论和现场调研,建立了 DTVI2和科隆蛋扣件结构支撑下的小半径曲线区段轮对-钢轨-吸振器系统有限元模型,采用复特征值分析和瞬时动态分析研究了 2种扣件区段钢轨吸振器对钢轨波磨的抑制效果;通过最小二乘法和粒子群算法研究了钢轨吸振器的不同参数对钢轨波磨的影响规律,确定2种扣件下钢轨吸振器的最优参数组合.研究结果表明:安装钢轨吸振器前后,轮对-钢轨-吸振器系统发生摩擦自激振动的主要频率为480 Hz;DTVI2扣件的最大垂向振动加速度由270.01 m·s-2下降到206.07 m·s-2,降低了 23.71％,功率谱密度(PSD)峰值由98.98 dB下降到94.92 dB;科隆蛋扣件的最大垂向振动加速度由300.97 m·s-2下降到211.44 m·s-2,降低了 29.74％,PSD 峰值由 101.58 dB 下降到 95.14 dB;在 DTVI2 扣件区段中,钢轨吸振器质量为14.0 kg,连接刚度为9.0×106 N·m-1,连接阻尼为1.0×105 N·s·m-1时对钢轨波磨的抑制效果最好;在科隆蛋扣件区段中,钢轨吸振器质量为7.5 kg,连接刚度为1.07× 107 N·m-1,连接阻尼为1.0×105 N·s·m-1时钢轨波磨的抑制效果最好.可见,安装钢轨吸振器能够有效抑制轮轨系统的摩擦自激振动,从而抑制钢轨波磨的产生和发展;钢轨吸振器对科隆蛋扣件区段钢轨波磨的抑制效果优于DTVI2扣件区段;合理选取钢轨吸振器的连接参数会进一步抑制钢轨波磨的产生和发展.

    城市轨道扣件钢轨吸振器摩擦自激振动复特征值分析瞬时动态分析钢轨波磨

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    基于惯性增强效应的曲线轨道结构垂向振动控制

    杨舟冯青松张凌陆建飞...
    204-216页
    查看更多>>摘要：针对曲线轨道的垂向振动控制,基于惯性增强效应,引入了调谐质量阻尼惯容器(TMDI)和振幅放大型调谐质量阻尼器(AM-TMD),以实现更佳的振动控制效果;将曲线轨道考虑为离散支承的曲线Timoshenko梁结构,采用能量泛函变分法建立了有限长曲线轨道分析模型;在曲线钢轨两端引入完美匹配层作为低反射边界条件,用于更好地模拟无限长轨道结构;通过与已有无限长离散支承曲线轨道动力响应计算结果的对比,验证了分析模型的准确性以及完美匹配层的有效性;分析了垂向固定谐荷载作用下,调谐质量阻尼器(TMD)、TMDI和AM-TMD对曲线轨道动力响应的影响,评估了 TMD、TMDI和AM-TMD的减振性能;分析了振幅放大系数与TMD工作能力之间的关系,揭示了 AM-TMD的工作机理.研究结果表明:TMDI的引入有效地弥补了传统TMD在实现宽频控制时的质量缺陷,与TMD相比,同参数的TMDI工作带宽拓宽约1.5倍,最大振动衰减提升了约5.5 dB;AM-TMD的实质在于利用振幅放大机构来同步增大TMD的有效质量、刚度和阻尼,进而全面提升TMD的工作能力,与TMD相比,同参数的AM-TMD工作带宽拓宽约2.0倍,最大振动衰减提升了约6.1 dB.可见,从宽频控制、高衰减率的角度考虑,TMDI、AM-TMD比TMD更具优势.

    城市轨道交通曲线轨道振动控制惯性增强效应惯容器振幅放大

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    横风作用下空载和满载敞车的动力学特性对比

    王开云何文涛胡彦霖閤鑫...
    217-226页
    查看更多>>摘要：建立了考虑1节机车和4节敞车的货物列车空气动力学模型,研究了风速对空载和满载敞车车体表面压力分布规律的影响,计算了敞车受到的气动载荷,并将气动载荷加载到货物列车动力学模型,从车体姿态和运行安全性两方面分析了不同速度横风作用下空载和满载敞车的动力学特性.研究结果表明:在横风作用下,机车后第1节敞车受到的侧力、升力和侧滚力矩最大,当风速为10 m·s-1时,最大值分别为-7.17 kN、4.59 kN、1.89 kN·m;对于第1节敞车,当风速为10 m·s-1时,满载敞车受到的侧力、点头力矩和摇头力矩相比于空载敞车分别减小了 15.8％、79.0％和12.2％,而受到的升力和侧滚力矩分别增大了 39.9％和56.6％,因此,装载状态对横风作用下敞车气动载荷有较大影响;空载敞车更易受气动载荷影响,当风速分别为25、30 m·s-1时,空载敞车1的车体横移分别为-12.66、-14.82 mm,满载敞车1的车体横移分别为-12.01、-13.68 mm,空载敞车1的车体侧滚角分别-0.69°、-0.83°,满载敞车1的车体侧滚角分别-0.64°、-0.73°,因此,空载敞车横移与侧滚角大于满载敞车;当风速为25 m·s-1时,空载敞车的轮重减载率达到0.68,已超出安全限值0.65,而满载敞车的轮重减载率为0.24,小于安全限值,当风速为30 m·s-1,空载敞车的倾覆系数达到0.75,接近安全限值0.80,而满载敞车的倾覆系数仅为0.23,因此,较大速度横风作用下,空载敞车存在较大的运行安全风险.

    车辆工程货物列车敞车横风气动特性动力学特性运行安全性

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    地铁列车关键气密部件对车内压力舒适性的影响

    李杨刘友梅
    227-237页
    查看更多>>摘要：为全面分析地铁列车运营时车外压力对车内乘客耳压舒适性的影响,采用实车线路试验方法,实测了地铁列车匀速通过隧道时,关键气密部件(空调压力波保护阀、车门气动辅助锁与贯通道排污孔筛)在不同密封条件下的车内、外压力,分析了车外压力波动特性、沿列车长度方向的压力分布规律以及车内关键气密部件对车内压力变化幅值的影响.研究结果表明:头车和中间车的车外压力受车头进入隧道产生的压缩波影响较大,列车车身表面压力峰值从头车向尾车逐渐降低;在空调开启时,相较于启用压力波保护阀,未启用时车内3 s内压力变化幅值增加了 48％～61％,1 s内增加了 75％～90％,说明空调压力波保护阀对车内压力舒适性影响显著;在空调关闭时,与启用车门气动辅助锁相比,未启用时3 s内车内压力变化幅值增加了 39％～46％,1 s内增加了 69％～78％,表明车门气动辅助锁对车内压力舒适性的影响仅次于空调压力波保护阀;在空调关闭的情况下,与启用贯通道排污孔筛相比,未启用时3 s内车内压力变化幅值增加了 3％～11％,1 s内增加了 1％～13％,说明贯通道排污孔筛对车内压力的影响较小.

    车辆工程地铁列车实车试验压力波气密性舒适性

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    基于区间二型模糊逻辑的制动防抱死控制

    王骏骋吕林峰王法慧
    238-250页
    查看更多>>摘要：针对传统模糊逻辑制动防抱死控制抗干扰能力较弱,在面对不同路面附着系数及理想滑移率时滑移率控制效果较差的问题,提出了一种区间二型模糊逻辑制动防抱死控制系统和方法;控制系统以滑移率误差为输入,利用区间二型模糊集合描述了滑移率误差及其变化率,并经模糊化、模糊推理、模糊降型、解模糊化4个步骤得到理想制动力矩输出;根据上、下隶属度函数确定的模糊变量隶属度计算模糊规则激活度区间,以增强系统的抗干扰能力,并保证滑移率精准跟踪;基于MATLAB/SIMULINK软件,针对搭载了提出的控制器与传统控制器的车辆,模拟了在不同路面附着条件下的防抱死控制性能,并搭建了防抱死硬件在环平台,进行了验证分析.研究结果表明:在区间二型模糊逻辑制动防抱死控制下,车辆在低附着系数路面下前、后轮滑移率误差均方分别下降了 52.96％和57.36％,制动距离缩短了 0.24 m,制动时间降低了 0.04 s;在中附路面下前、后轮滑移率误差均方分别下降了 65.15％和73.32％,制动距离缩短了 0.36 m,制动时间降低了 0.05 s;在高附着系数路面下前、后轮滑移率误差均方分别下降了 47.20％和39.57％,制动距离缩短了0.19 m,制动时间降低了 0.02 s.由此可见,相比于传统模糊逻辑制动防抱死控制,提出的区间二型模糊逻辑制动防抱死控制在不同制动条件下均能取得更好的滑移率控制效果.

    汽车工程制动防抱死抗干扰能力滑移率区间二型模糊逻辑模糊降型隶属度函数硬件在环

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    基于混合策略的机坪车辆主动式实时调度方法

    包丹文陈卓姚馨宇周佳怡...
    251-265页
    查看更多>>摘要：为解决不确定性事件造成的机坪车辆调度扰动问题,提出了一种基于混合策略的机坪车辆主动式实时调度方法;设计了一种考虑机坪分区的灵活运行机制,以允许车辆自适应调整停放区域;建立了一个混合整数规划模型,旨在最小化航班保障请求总响应时间与机坪车辆总行驶距离;从时空双重维度考虑服务代价,引入车辆时空服务半径指标,设计了基于未来请求信息的灵活等待策略与动态搬迁策略;通过主动式调度策略提高航班保障服务质量,降低服务车辆运行成本,并以北京首都国际机场为实例进行了实证研究.研究结果表明:与传统调度模式相比,灵活运行机制可有效提高车辆运行效率,并缩短空闲车辆折返距离,请求总响应时间与车辆总行驶距离分别下降了37.0％和36.8％;灵活等待策略适用于航班起降密集的高峰时段,车辆总行驶距离缩短了 11.6％;动态搬迁策略适用于覆盖范围较广的机坪区域,在请求总响应时间降低17.8％的同时会产生较高的搬迁成本,车辆总行驶距离将增加12.5％.由此可见,针对繁忙的大型枢纽机场,采用混合策略能够在航班保障服务质量与服务车辆运行成本间取得有效平衡.

    航空运输动态车辆路径问题主动式实时调度等待策略搬迁策略机坪车辆

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    纯电动绿色船舶长航程航次规划与充换电策略

    梁民仓王胜正
    266-278页
    查看更多>>摘要：针对纯电动船舶长航程航次规划和充换电站选址的动态规划问题,提出了一种可行的多变量、多目标优化模型,实现航速和充换电策略的同步优化;建立了能耗最低和航时最短的双目标函数,分析了影响纯电动船舶长航程航次规划的环境和操作因素,构建了航速、航时和能耗约束条件;研究了集装箱式电池运营管理模式,建立了能量补给按照实际耗电量计费和更换电池一次性计费2种优化模型;利用非支配排序遗传算法完成了模型求解并进行试验案例验证.研究结果表明:基于案例数据条件,优化前以保证续航到第2个充换电站进行补给的最大平均航速8.5 kn计算,需耗能96 637.7 kWh、总航时62.1 h;以实际耗电量计费时,采用优化模型得到的充换电策略均是在第2个充换电站进行补给,以最短航时为优化目标时总航时仅需56.9 h,以最低能耗为优化目标时总能耗仅需65 762.5 kWh;以更换电池一次性计费时,优化模型的结果存在2种策略,即全程不换电池和在第2个充换电站更换一次电池,并且满足在更换电池前累积能耗接近船载电池的总容量,可最大程度利用能量;优化模型能够给出不同电池运营管理模式和用户偏好条件下的最优航速和充换电策略,并且能够应用于充换电站选址决策,对提高纯电动绿色船舶的运营效益具有重要意义.

    船舶工程纯电动绿色船舶长航程航次规划充换电策略选址动态规划多目标优化

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    面向环境不确定性的船舶操纵运动建模与预报方法

    陈立家周欣蔚杨沛艺王凯...
    279-295页
    查看更多>>摘要：为解决复杂环境因素影响下的船舶操纵运动预报精度问题,提出了一种面向环境不确定性的船舶操纵运动灰箱辨识建模与预报方法;参考分离型船舶操纵运动模型结构,考虑船舶操纵运动机理,建立了简化的灰箱模型;选取合适的试验对象,运用最小二乘支持向量机算法对建立的船舶操纵运动灰箱模型进行参数辨识,并通过旋回试验和Z形操纵试验测试了模型的泛化性;通过环境不确定性因素分析,构建了波浪作用力干扰模型、数据传输延时模型和感知设备误差模型,并以此为基础,生成了具有多种环境不确定性因素影响的船舶运动响应训练数据;通过仿真试验,验证了预报方法在环境不确定性因素干扰下的预报精度.研究结果表明:在引入环境不确定性因素影响的船舶操纵运动预报试验中,当感知设备误差由0逐渐提升至5％和10％时,除受较小的初始数量级因素影响的横摇速度外,其余船舶运动响应预报结果的均方根误差增幅均小于10％,预测模型的精度可以得到有效保证;而在感知设备误差达到20％的极端条件下,纵荡速度、横荡速度、艏摇速度预报误差相较于0时分别提升4.65％、15.97％、18.17％,误差增幅仍能有效控制在20％以下.可见,船舶操纵运动建模与预报方法可在一定程度上实现环境不确定性因素干扰下的高精度船舶操纵运动预报.

    水路运输船舶操纵运动环境不确定性最小二乘支持向量机建模与预报方法验证试验

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