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期刊信息/Journal information
科学技术与工程
科学技术与工程

明廷华

旬刊

1671-1815

ste@periodicals.net.cn

010-62103284

100081

北京市海淀区学院南路86号

科学技术与工程/Journal Science Technology and Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊向社会介绍科技界、工程界进展情况和为科学家、工程技术专家开展学术交流服务的一份学术性、知识性和动态性杂志。主要内容包括科学技术发展前景和重大建设工程进展情况，科学技术与工程方面的新成果、新知识、科技界和工程界的热点问题等。适合科技工作者、工程技术专家、领导同志、管理干部和图书资料馆（室）订阅。
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    基于OpenStreetMap的城市公交专用道设置优化

    刘月薛运强孙立山
    1216-1223页
    查看更多>>摘要：为合理设置公交专用道,通过OpenStreetMap(OSM)提取可设置公交专用道的路网,采用Stroke道路表示法将OSM路网与百度路网进行融合,结合百度地图实时交通数据实现交通态势可视化,从而准确直观地识别出公交专用道的设置路段.通过构建公交路阻函数模型,计算设置公交专用道前后的时间效益差,确定公交专用道的设置方案.最后以南昌市部分路网为例,通过SUMO软件仿真结果表明:在青山南路设置公交专用道可以使公交车辆延误降低19.6％;社会车辆延误降低10.8％.实例验证所提出的设置优化方法有利于减少交通延误,为合理设置公交专用道提供支持.

    城市交通公交专用道OSM交通态势分析路阻函数

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    高密度立交出入口区段车流量对驾驶人精神负荷影响

    易刚杨迪矫成武孔繁星...
    1224-1233页
    查看更多>>摘要：要为明确高密度互通立交行驶环境下,主线车流量对出入口区段驾驶人精神负荷间的影响,在重庆市内环快速路高密度互通立交群进行自然驾驶实车试验,使用Physiolab生理检测仪连续采集驾驶人在行驶过程中的心电数据,用于统计各驾驶人的心率指标变化情况.本次试验基于主成分分析法选择心率变异率指标RMSSD(root mean square of successive differ-ences)、LFnorm(low frequency norm)、HFnorm(high frequency norm)、LF(low frequency)/HF(high frequency)以及心率突变率指标HRMR(heat ratemutation rate)作为驾驶人精神负荷的评价指标,记为主成分F1和主成分F2,并建立评价模型.结果表明:驾驶人在小净距立交出入口区段行驶时,立交主线车流量的大小会影响驾驶人的精神负荷;当驾驶人驶入立交主线时,三次模型对入口段车流量与主成分F2的拟合效果最好,呈开口向上的三次曲线,曲线谷值点出现在2级流量水平处,模型显著;当驾驶人驶出立交主线时,一次线性模型对出口段车流量与主成分F1的拟合效果最好,模型显著.

    互通式立体交叉高密度立交小净距出入口心率变异率心率突变率精神负荷

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    基于均匀设计的组合梁斜拉桥施工控制多参数敏感性分析

    李文涛刘耀东曹明明
    1234-1241页
    查看更多>>摘要：为确定影响钢混组合梁斜拉桥结构响应的主要因素及其影响程度,依托某在建钢-混组合梁斜拉桥进行参数敏感性分析.采用MIDAS/Civil建立有限元仿真模型,从试验设计和统计学角度出发引入均匀设计试验、多元线形回归分析并结合统计检验方法,以成桥状态下主梁线形、主塔位移、拉索索力为结构目标响应,选取主塔和主梁混凝土梁弹性模量、斜拉索弹性模量、拉索初张力、桥面板容重、桥面板钢束张拉控制应力等参数进行敏感性分析.结果表明:拉索初张力、桥面板容重和斜拉索弹模为成桥线形、成桥塔偏的敏感参数且拉索初张力的敏感程度远大于其他两个参数,成桥索力的敏感参数为拉索初张力、桥面板容重;引入的方法可准确的获取该桥成桥状态下结构响应的敏感性参数.

    组合梁斜拉桥均匀试验设计多元线性回归分析参数敏感性分析

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    预应力超高性能混凝土工字形梁抗剪性能试验

    李伟东邹德强潘泽宇李立峰...
    1242-1250页
    查看更多>>摘要：为了研究预应力超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)工字形梁的抗剪性能和抗剪承载力计算方法,设计并完成了3片预应力UHPC工字形梁的单点加载试验,获得了试验梁的荷载-位移曲线、破坏模式和裂缝分布特征等关键结果;基于试验结果,结合法国UHPC规范、瑞士 UHPC规范、中国公路桥梁规范及公路桥涵超高性能混凝土应用规范意见稿计算了试验梁的抗剪承载力,分析了各个规范的适用性.此外,基于修正压力场理论(modified compression filed theory,MCFT),分别采用Mohr-Coulomb准则和Rankine准则,计算了试验梁的抗剪承载力,并进行了分析讨论.研究表明:预应力UHPC工字梁的抗剪承载力随着剪跨比的增加而减小,箍筋对于抗剪承载力影响较大;各国规范对UHPC梁的抗剪承载能力的计算较为保守.采用Mohr-Coulomb准则的计算结果较Rankine准则的计算结果与试验值更为接近;特别是小剪跨比的试验梁,处于弯剪复合状态,Mohr-Coulomb准则考虑了受压区UHPC法向和切向应力的影响,更为接近实际状况.

    桥梁工程超高性能混凝土工字梁MCFT抗剪承载力

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    ETC门架数据驱动的高速公路差异化收费双层规划方法

    陈淼王建设李轶群吕行...
    1251-1258页
    查看更多>>摘要：针对传统收费导致高速公路经济效益低、运行效率差等问题,结合ETC(electronic toll collection)门架数据分析高速公路运行特点,提出一种基于双层规划的高速公路差异化定价模型.首先,获取高速公路ETC门架数据,分析交通量特点,初步确定所要实施的差异化收费方案.其次,构建双层规划模型,上层最大化高速公路经济效益,下层分析出行者出行行为并完成基于Logit模型的交通量分配.最后,以长深高速河北段为例展开实证分析,使用模拟退火算法求解出一种分车型分路段的差异化收费方案.结果表明:ETC门架数据能够充分分析高速公路的运营状态和运行特征,为精细化的高速公路差异化收费的研究提供强大的数据支撑;使用优化后的分车型分路段差异化收费方案后,高速经济利润提升32.3％,货车交通量增长42.2％,客车共增长36.8％;路段整体交通量增长38.6％,并且平行道路饱和度降低,拥挤状况得到缓解.

    差异化收费收费费率双层规划Logit模型交通量分配

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    多参数变弯度翼型气动优化设计方法

    王巍冯贺刘畅黄茹...
    1259-1267页
    查看更多>>摘要：为了获得机翼最优的气动外形,提出了一种多偏转参数与非均匀B样条结合的翼型前后缘连续偏转变形方法.以NACA3412翼型为研究实例,对翼型曲线进行参数化重构.以翼型前、后缘偏转位置和偏转角度为变化参数,模拟分析了不同变形状态对翼型气动特性的影响规律.以翼型升力系数和升阻比为优化目标,以前、后缘的偏转角度、偏转位置以及过渡段长度等六个偏转参数为设计变量,采用多 目标遗传算法和ANSYS软件进行优化设计.结果表明,与基础翼型相比,优化后的变弯度翼型的升阻比提升约19.26％,升力提升约44.43％,明显改善了翼型的气动性能.

    变弯度翼型前后缘偏转非均匀B样条非支配排序遗传算法气动特性

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    基于压气机三维彻体力模型的叶尖射流扩稳方法

    杨阳郭政波
    1268-1274页
    查看更多>>摘要：为了分析转子叶尖射流对多级轴流压气机的扩稳作用,研究了轴流式压气机三维黏性彻体力模型,通过对ANSYS CFX软件的二次开发,求解带动量源项和能量源项的N-S(Navier-Stokes)方程,实现无叶片条件下的压气机全通道数值模拟.基于模型计算的Stage 35单级压气机压比特性与实验值误差不大于0.8％,失稳点流量比实验值大1.2％,对端壁边界层流动能够准确模拟.基于模型计算了无射流和有射流条件下的多级压气机特性和失稳边界,并分析了叶尖射流扩稳机理.结果表明,模型能够模拟叶尖射流对多级压气机的扩稳作用,在100％设计转速下,设计点流量的4.6％的射流流量使稳定裕度增加了7.06％,射流能够消除叶尖区域的堵塞流动,从而扩大了压气机的稳定工作裕度.

    轴流式压气机三维黏性彻体力模型气动稳定性叶尖射流

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    动量比对单排槽针栓喷注器雾化特性的影响

    张波涛唐亮杨宝娥杨岸龙...
    1275-1282页
    查看更多>>摘要：为了获得单排槽气液针栓喷注器的破碎过程和雾化特性,通过试验和数值仿真方法研究了不同动量比下的破碎变形过程、雾场浓度和粒径分布.结果表明,径向液束在轴向气膜的剪切作用下发生变形和破碎,穿透深度和破碎长度均随着动量比的提高而增大;雾场中心的浓度随动量比提高而降低,使得雾场中心接近空心;随着局部动量比的提高,液滴粒径的最大值逐渐增大,液滴粒径的最小值逐渐减小,液滴的粒径范围逐渐拓宽;雾场液体浓度和粒径沿周向分布有相邻喷注单元之间明显的分区特征.

    气液针栓喷注器单排槽动量比雾化特性

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    基于时间窗的机场地面保障车辆动态调度

    姜伟华张文静袁琪姜雨...
    1283-1291页
    查看更多>>摘要：机场各类地面资源的优化配置是机场场面运行优化的核心问题,而机场地面保障任务的调度是其中的关键一环.针对机场地面保障车辆的调度问题,考虑航班延误、提前等情况,构建了双阶段机场地面保障车辆调度模型,并设计双阶段启发式算法进行求解;基于中国某大型机场的实际运行数据,以清水车和食品车调度为例分别进行仿真实验.结果表明:对比先到先服务策略,清水车行驶总距离减少55.31％,食品车行驶总距离减少47.38％;对比传统遗传算法,清水车行驶总距离减少19.31％,食品车行驶总距离减少22.93％;动态调整后,清水车新增总行驶距离1.2％,食品车总行驶距离新增3.2％,均在可接受范围之内.可见,双阶段机场地面保障车辆调度模型能提高大型机场场面运行效率,为机场航班实际地面保障任务调度提供理论依据和决策支持.

    机场地面保障服务软时间窗车辆动态调度改进遗传算法

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    呼和浩特市大气污染特征及气象条件影响分析

    张嘉月康娜于学普卢士庆...
    1292-1300页
    查看更多>>摘要：为了解呼和浩特大气污染防治效果,选取呼和浩特市2017-2022年的主要大气污染物、气象要素数据,对污染物浓度的年、月变化、浓度比值、相关性进行分析,利用后向轨迹聚类对2020年3月进行分析.分析结果表明:呼和浩特市2017-2022年空气质量为优、良的天数呈上升趋势.各污染物浓度年变化特征明显,各污染物的浓度变化趋势除O3均呈"U"形分布.PM2.5、PM10污染是呼和浩特市大气污染主要研究对象,PM2.5/PM10的值有明显的月变化特征,5月份为全年最低值.PM2.5和PM10高度相关性,而NO2和SO2与PM2.5、PM10均呈现正相关性.受气象要素影响,PM2.5和PM10污染物浓度变化趋势为夏低冬高,7、8月降雨量大,有利于空气质量改善,降水可带走、稀释更多的污染物.而后向轨迹聚类分析得4条气团运输路径,主要气团来自东北方向,途经内蒙西部等地区,少部分来自中国大陆地区.研究结果可以为呼和浩特大气污染防治提供依据.

    空气质量PM2.5气象条件颗粒物

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