摘要:为了完善雨雪天气下轨道交通客流预测模型,对哈尔滨市地铁1号线2017年12月份至2019年1月份的全线客流数据进行研究,引入客流基准值和客流偏差率的指标来量化轨道交通客流波动情况,研究雨雪天气下轨道交通客流波动规律,提出一种基于雨雪天气下轨道交通客流时空波动规律的短时客流预测模型WI-LSTM,以平均绝对误差（MAE）、均方根误差（RMSE）以及平均相对误差（MRE）作为预测模型的评价指标,与经典的SARIMA预测模型、支持向量回归（SVR）预测模型和未考虑雨雪天气的LSTM预测模型进行了对比。结果表明:考虑雨雪天气的WI-LSTM预测模型可以充分利用雨雪天气轨道交通客流波动规律,相比其他3种预测模型具有更高的准确性和可靠性。WI-LSTM预测模型进一步提升了雨雪天气下轨道交通客流预测精度,可为轨道交通企业运营管理提供数据支撑。

摘要:为了确定石灰岩矿粉性质中影响沥青胶浆抗冻性能的主要因素,并制定石灰岩矿粉分级和选用原则,对不同类型矿粉的沥青胶浆进行了冻融循环试验,分别检测其冻融前后的化学成分、微观形貌、微观力学性质和流变性能的变化,并对试验结果进行随机森林分析。结果表明:矿粉的掺入能够改善沥青胶浆的冻融老化性能,冻融循环后,胶浆粗糙度下降幅度、表面模量提升幅度与矿粉CaCO₃含量（质量分数）呈抛物线下降趋势,沥青胶浆黏附力与矿粉CaCO₃含量呈直线下降关系,为保持沥青胶浆冻融后性能的稳定,矿粉的CaCO₃含量不应低于85%；季冻区的沥青路面比非季冻区更容易发生水损害,与非季冻区相比,季冻区矿粉中CaCO₃含量应提高10%。随机森林方法分析表明,矿粉的物理化学性质对胶浆性能影响的程度排序为比表面积>CaCO₃含量>细度指标>塑性指数,比表面积影响沥青与矿粉的反应速度,而CaCO₃含量影响其反应的充分性。所提出的石灰岩矿粉母岩技术要求与矿粉的综合分级技术标准,可指导路用矿粉的分级、选用和生产控制。

摘要:正交异性钢-超高性能混凝土（UHPC）组合桥面板中UHPC早期收缩较大,在组合桥面板界面约束下会产生较高次内力,存在开裂的风险,进而引发结构的安全和耐久性问题。为此,基于实际工程背景,对含湿接缝的组合桥面板收缩效应开展90 d的自然环境下常温养护静置监测研究,考察组合桥面板UHPC收缩及其引发的次内力发展及分布规律,探究龄期差对湿接缝区域收缩效应发展的影响特点；建立板壳实体有限元模型,通过多模型线性叠加的方法来模拟组合桥面板湿接缝浇筑前后的收缩效应。试验和有限元分析结果表明:在炎热潮湿的养护环境下,UHPC收缩发展经历了早期膨胀、初凝硬化后快速收缩、缓慢收缩以及稳定4个阶段；UHPC在浇筑后约6 h初凝硬化,以此刻应变为参照测得前72 h收缩量约为700×10^-6,在此期间测得钢板翼缘最大压应变约为78×10^-6；UHPC收缩在靠近桥面板边缘区域更大,靠近板中心区域更小；湿接缝处在初凝硬化后测得的收缩量比周边区域更小,湿接缝与周边连接完好,收缩引发的UHPC拉应力在湿接缝附近有增加的趋势。研究结果可为含湿接缝组合桥面收缩研究积累监测数据和分析基础。

摘要:为提高应急管理水平,量化各受灾点物资需求紧迫度,提出考虑紧迫度的车辆最优路径规划方法。采用K-means聚类算法确定应急物资配送中心的选择以及受灾点的划分,以应急救援过程中的总时间最短、救援所花费的总费用最小以及受灾点紧迫度排序指数最大为目标,构建多目标的应急车辆路径优化模型,并设计改进的布谷鸟-蚁群组合算法进行求解。以汶川地震为背景构造算例,验证模型的有效性,结果表明:与不考虑需求紧迫度的车辆路径方案相比,考虑需求紧迫度的路径优化方案在所需运输总时间上升1.92%、救援过程总费用增加3.43%的前提下,紧迫度排序指数提高了11.2%。考虑需求紧迫度的车辆路径优化模型在保障突发灾害救援效率的同时,兼顾了不同受灾点的物资需求程度,提高了应急物资运送的公平性。

摘要:为促进城市轨道交通网络与城市空间结构在功能上的协同发展,基于多源数据利用空间联立方程解析职住空间结构形态与轨道交通网络的空间交互关系。采用职住自足性指数测度职住平衡,并提出基于实际路网改进的高斯两步移动搜索（2SFCA）法计算轨道交通可达性；利用空间联立方程揭示了职住平衡与轨道交通可达性的空间交互效应；引入局部空间自相关探讨了西安市职住空间和轨道交通网络的耦合关系。结果表明:基于实际路网距离的高斯2SFCA法能够更合理地评价轨道交通可达性；区域职住平衡和轨道交通可达性存在互馈作用；两者自身均存在正向空间溢出效应,且两者之间存在正向交互空间溢出效应；从局部耦合效应来看,强化西安市主城区北部和西南部的轨道交通规划与建设,通过城市轨道交通对城市发展的引导作用,优化城市空间结构。研究结果揭示了城市轨道交通网络与职住空间交互作用的规律,可发挥城市轨道交通对优化城市空间布局的合理引导。

摘要:为验证915 MHz微波频率用于沥青路面再生加热的可行性,在分析微波加热机理的基础上,设计了喇叭天线参数并对其进行了优化,采用CST仿真软件,进行了915 MHz与2 450 MHz两种微波频率下单天线与阵列天线对沥青混合料的加热效果对比,同时对不同天线间距、加热高度、混合料厚度等对加热效果的影响因素进行了仿真分析。结果表明:915 MHz微波频率加热沥青混合料具有更好的均匀性与深度方向上更小的温度梯度；改变天线间距、加热高度和混合料厚度,会导致加热箱内微波相互干涉现象发生变化,进而对加热效果产生影响,当混合料厚度为250 mm,天线间距为70 mm×70 mm,加热高度为70 mm,此时加热效果最好,混合料温度均值最高,且离散系数最低,温度均匀性好,沥青老化现象较少。对于大型微波再生加热设备,由于其要求加热厚度大、产量高,采用915 MHz更为合适。

摘要:为了研究预制拼装桥墩的连接构造能否形成可靠的传力机制及其抗震性能,基于一组预制拼装桥墩拟静力试验,采用ABAQUS软件建立了试验桥墩的有限元模型并结合试验结果验证其有效性。在此基础上,分析现浇、波纹管浆锚连接和榫头+波纹管连接的预制拼装桥墩的地震动力响应。之后,进一步研究轴压比和配筋率对新型带榫头构造的预制拼装桥墩地震动力响应的影响规律。结果表明:在结构形式和地震作用均相同的条件下预制拼装桥墩和现浇桥墩的动力响应结果基本一致。有榫头构造较平面接缝的预制拼装桥墩的位移响应、残余位移、塑性损伤程度更小,榫头构造提高了预制拼装桥墩的抗震性能。通过参数分析发现,轴压比越大,桥墩的位移响应以及塑性损伤程度越大,剪力响应和地震耗能更大；纵筋配筋率越大,桥墩的位移响应以及塑性损伤程度越小,剪力响应越大,但在1%~2%之间,对地震耗能的影响不显著。

摘要:为从水气角度量化沥青路面水损害提供理论依据,探究半刚性基层内水气扩散的影响因素,通过理论推导确定材料厚度和温度条件这两个主要影响因素,设计试验装置和试验方案,探究材料厚度和温度条件对半刚性基层内水气扩散的影响规律。研究结果表明:半刚性基层内水气扩散与其两侧相对湿度差无关,与温度因素和厚度条件相关；水气扩散通量随着材料厚度增大而逐渐减小,且减小趋势逐渐减缓,而水气扩散系数随着材料厚度增大而增大,且增大趋势逐渐减缓,这说明材料厚度增大会在一定程度上阻碍半刚性基层内的水气扩散；水气扩散通量随着温度增大而增大,且增大趋势逐渐加剧,而水气扩散系数随着温度增大而增大,且增大趋势逐渐加剧,这说明温度增大会为水气扩散提供更多的能量,加剧水气在半刚性基层内的扩散。

摘要:为探究伸缩缝参数对大跨度中承式钢管混凝土拱桥车致动力响应的影响,建立了考虑伸缩缝参数影响的车-桥耦合动力响应分析方法（车-缝-桥耦合动力响应分析方法）；进而以某大跨度中承式钢管混凝土拱桥为研究对象,探究了伸缩缝高差、支撑刚度、缝宽等参数对车-缝-桥耦合动力响应的影响规律。结果表明:1）伸缩缝设计参数条件下,随车速的增加车辆对伸缩缝的竖向冲击作用呈先减小后增大的趋势,与主梁车致冲击作用相比,伸缩缝车致冲击作用更加显著；随车速增加主梁车致冲击系数呈增大趋势；考虑伸缩缝参数影响后,车辆对主梁的竖向冲击作用与空间位置有关,与伸缩缝位置相近的主梁测点冲击系数更大。2）伸缩缝参数变化条件下,中横梁升高会导致车辆对伸缩缝的冲击作用增大,而中横梁升高或降低均会导致车辆对梁端的冲击作用增大,并造成支座反力的增大；伸缩缝支撑刚度降低或缝宽变大时,车辆对伸缩缝中横梁的冲击作用影响均增大；伸缩缝参数对主梁1/4跨截面、1/2跨截面位移响应影响较小。

摘要:为在换流阀外冷却系统设计初期快速选择合理的冷却方式,分析了影响冷却方式选择的当地气候环境和换流站设备条件等因素,构建基于堆叠异构的残差网络（SH-ResNet）模型用于对冷却方式进行分类,模型集成了有监督的分类器与无监督的聚类方法,并将ResNet作为元分类器,深度挖掘输出结果之间的潜在联系。通过研究近年来不同地区站点的气候环境、换流阀冷却系统需求、设备布置情况以及最终设计使用的冷却方式,总计209个样本数据对所提出模型进行训练与评估试验。结果表明:SH-ResNet的分类正确率达到0.97,相较于基础分类器平均提高了11.46%,可见,在样本集较小的情况下该模型保证了其强大的泛化能力,并提高了分类准确度。基于该模型的冷却方式推荐系统交互窗口的设计不仅给予了冷却方式的推荐占比,并可视化特征参数与冷却方式间的联系,为换流阀外冷却系统设计提供了一种最优化选型方法。

摘要:针对吉林省西部地区的碳酸盐渍土,基于不同石灰、石灰+粉煤灰改良土的方法,通过界限含水率试验、击实试验、三轴剪切试验研究了石灰、石灰+粉煤灰改良碳酸盐渍土的工程特性和强度特征,并结合土的固结压缩试验分析探讨了改良盐渍土的变形特性。结果表明:掺加石灰和石灰+粉煤灰改良剂可以有效改善碳酸盐渍土的塑性和击实特性；碳酸盐渍土掺加改良剂后,使得石灰和石灰+粉煤灰改良土的抗剪强度有效提升,石灰改良土在掺量达到9%时强度有所降低,而石灰+粉煤灰改良土则随着不同土层不同含盐量的变化,使得改良效果有所不同；改良后的盐渍土由中压缩性土转为低压缩性土,随着养护龄期的增加土的压缩变形降低,采用合理的改良剂掺量能使得改良后的盐渍土压缩性达到最优。

摘要:为使城市公共交通网络的构建更符合居民实际的换乘意愿,采用复杂网络理论中的space-M方法,以承载力为连边权重,提出考虑寒区城市居民出行特征的双层网络层间连边规则,构建了地铁-常规公交的加权双层网络模型,并给出其统计特性和承载力的计算方式。根据民出行意愿调查,严寒城市不同季节下公交-地铁站点的换乘意愿有明显变化。然后以哈尔滨市地铁-公交网络为实例,对比其冬季与其他季节网络整体承载力、连边承载力、节点承载力,并对网络进行鲁棒性分析。结果表明:哈尔滨市冬季地铁-常规公交网络的整体承载力为7 960 594 人/h,低于其他季节的8 338 903人/h。对于严寒城市,应在冬季对地铁与常规公交实施更为有利的管控手段,以提高其网络承载力。

摘要:为提高锂电池运行的安全性和可靠性并维护系统稳定运行,提出一种自适应混合模型与改进粒子滤波（particle filter, PF）算法的锂电池剩余使用寿命（remaining useful life, RUL）预测方法。采用经验模型与神经网络模型结合建立自适应混合模型描述电池容量退化趋势,并使用天牛须搜索（beetle antennae search, BAS）算法优化PF重采样步骤解决粒子多样性丧失问题,从而提高估计精度进而实现RUL的精准预测。应用NASA和CALCE公开的两组不同类型锂电池作为实验对象,验证模型的有效性并通过对比PF与改进PF算法验证RUL预测的准确性。结果表明:自适应混合模型对于电池容量变化的表达能力更强,既能考虑电池内部的参数变化又能反应电池外部环境的变化,基于BAS改进的PF（BAS-PF）方法相较于传统PF算法的估计精度更高而且RUL预测更准确,对于不同的预测起点,两块测试电池的RUL预测误差分别为5.88%、3.92%、1.96%和3.75%、1.25%、0%。自适应混合模型能更加有效地描述电池容量特征,基于自适应混合模型的BAS-PF算法的电池RUL预测能力更好,可靠性更强,有助于提高RUL预测的精度和表现。

摘要:为明确强风环境中下行式移动模架的抗风安全性,以东南沿海某50 m跨下行式移动模架为研究对象,采用气弹模型风洞试验和数值计算相结合的方式,对其颤振、涡振和抖振性能进行了较系统的研究。结果表明:结构竖向位移和扭转角分别是移动模架合模和开模工况时的控制性因素；合模工况时,移动模架主体结构能够满足8级强风(20.7 m/s)的作业要求,且能够抵抗14级风（46.1 m/s）作用；开模工况时,在措施得当的情况下主体结构能够满足8级强风的作业要求；多模态耦合频域抖振计算法和《公路桥梁抗风设计规范》中的等效静阵风荷载法均可以用于移动模架的抖振响应计算,且具有一定的精度,推荐采用精度较高的多模态耦合频域抖振计算法。

摘要:为了完善现有沥青胶结料温度应力计算方法,利用弯曲梁流变试验（BBR）得到沥青材料的蠕变柔量,代入线性粘弹性的Burgers模型的应变-应力关系式得到不同温度下的流变参数,再利用Burgers模型的本构状态方程的解析解,计算沥青层下温度应力的数值解（增量法）,并将计算结果与传统Hopkins & Hamming算法的结果进行对比。结果表明:总体来看两种方法大致吻合,但在较低的温度下（-30 ℃左右）,Hopkins & Hamming算法的结果较增量法偏小,低估了热可逆老化的影响；低温养护对沥青的硬化效果与沥青的流变性质相关,流变性质越复杂的沥青,受到低温养护的硬化效果越明显；当处于低温或者长期加载时,热流变复杂沥青的主曲线会偏离时间温度叠加原理。

摘要:针对负载扰动以及轨道“台阶”现象可能导致磁浮列车失稳的问题,将自抗扰广义预测控制（LADRC-GPC）理论引入磁浮列车悬浮系统,设计了一种新型悬浮控制器。控制器采用分层控制策略,内层利用扩张状态观测器(ESO)对系统进行动态补偿,得到被控对象的受控自回归滑动平均模型(CARMA) ,降低了对被控对象数学模型的依赖程度。外层以内层控制为被控对象,采用广义预测控制（GPC）对系统进行动态优化控制,提高了控制器的跟踪性。通过仿真和实验与PID控制算法、线性自抗扰控制（LADRC）算法比较,结果表明:自抗扰广义预测控制算法具有较好的跟踪性与鲁棒性,在较大负载扰动时仍能保持较小的误差。