重庆交通大学学报（自然科学版）

Select

离场航空器滑行时间预测研究

李楠1，焦庆宇1，张连东2，樊瑞1

2021, 40(03): 1-6. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.03.01

摘要 ( )

PDF(811KB) ( )

为准确预测离港航班滑行时间，结合北京首都国际机场实际运行情况，分析航空器滑行距离、场面滑行航空器数量(进，离港)、跑道运行模式对航班滑行时间的影响；并运用DBSCAN算法按每小时航班流量对机场运行时间段进行分类；根据分类结果建立多元回归模型，分别采用传统统计学和机器学习（Lasso回归）预测航空器离场滑行时间。结果表明：与传统统计学多元线性回归模型相比，机器学习交叉训练集下模型的预测准确度较高，预测与实际误差值在5 min内的占87%。研究结果可用于大型机场实际运行航班滑行时间预测。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

海上搜寻船舶选择问题研究

王军，于安民，杨春林

2021, 40(03): 7-15. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.03.02

摘要 ( )

PDF(3940KB) ( )

鉴于海上搜寻任务时间紧迫及目标在待搜寻海域内的概率分布不同的特点，根据概率分布将待搜寻海域划定为若干个子区域，并对目标在不同海域的概率分布进行研究。考虑到目标在海域内不同位置概率不同，故各子区域对优质搜寻资源的调用优先级不同，研究了向多个区域派遣船舶的最优选择问题；构建了以各子区域搜寻完毕的时间期望总和最小为目标的海上搜寻船舶选择优化模型，该模型充分考虑到搜寻船舶的搜寻能力、最大航速、距各子区域初始距离等因素；并设计算法通过引入算例验证了该模型的有效性。研究结果表明：在考虑不同子区域的概率基础上来选择合适的船舶，指定搜寻船舶赶往合适的子区域，能够节省搜寻任务完成时间。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

考虑能见度的无信号交叉口行人与车辆冲突识别

马艳丽，朱洁玉，张宿峰，张鹏

2021, 40(03): 16-21. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.03.03

摘要 ( )

PDF(1466KB) ( )

为减少低能见度下无信号交叉口过街行人与车辆的交通事故，开展了考虑能见度影响的车辆与过街行人冲突识别研究。结合车辆行人相对位置、速度、加速度、车辆尺寸等信息，构建了过街行人与车辆冲突识别模型，确定了基于人-车间距的交通环境能见度测量方法，给出车辆速度与能见度之间的关系模型，在此基础上对模型进行修正，并验证了模型的有效性。结果表明：该冲突识别模型可对过街行人与车辆冲突进行有效识别，冲突识别的准确率为82.4%，该研究可为车-路协同下的无信号交叉口行人和车辆冲突识别提供决策，进而提高低能见度下行人与车辆的安全性。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

关联交叉口延误计算模型研究

刘庆广1，顾玉牧1，林培群2

2021, 40(03): 22-26. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.03.04

摘要 ( )

PDF(2064KB) ( )

为了弥补传统延误模型仅研究单个交叉口的不足，搭建了关联交叉口“相位差-延误”模型，用以定量分析关联交叉口运行情况。模型基于交通稳态理论（Webster延误模型），考虑关联交叉口交通流量、配时方案、相位差、路段长度等影响因素，可以动态反映关联交叉口相位差与延误之间的关系。用具体的算例说明了公式的使用方法，对提出的关联交叉口延误模型进行验证。结果表明：与VISSIM仿真结果比较，“相位差-延误”模型较为可靠。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于自学习的组网式交通信号灯异常检测研究

刘永涛1,2,樊亚敏1，张莉1，黎冠1

2021, 40(03): 27-33. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.03.05

摘要 ( )

PDF(5407KB) ( )

随着智慧交通的发展，信号灯成为城市道路能够正常运转的关键性设备，交通部门有必要实时掌握信号灯的运行状态，以便及时发现故障并加以排除，降低交通事故的发生率。针对现有研究方法存在的硬件结构复杂、成本较高、安装施工困难、维护不便等问题，提出了一种基于自学习的组网式信号灯故障诊断方法。系统可以一键学习、快速准确地掌握正常情况下交通信号灯的运行状态，通过动态阈值模糊推理诊断方法，解决了由于系统老化、温度变化等原因造成的阈值漂移问题。整体采取无线组网的方式和一拖三测量结构，通过边缘计算分布式处理的方法，很大程度上降低了施工难度，硬件系统成本降低50%以上，有效解决了当前设计、安装存在的诸多问题。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

行人主动安全系统对交通流运行状态影响分析

华珺1，孙智诚2，赵俊玮1，朱彤2,3

2021, 40(03): 34-42. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.03.06

摘要 ( )

PDF(2679KB) ( )

行人主动安全系统能够有效降低人车碰撞风险，但其对交通流长时间运行状态的影响有待探究。运用Net Logo软件，基于智能体建模思想设置车辆和行人运动模式，选择平均车速波动情况和车辆等待时间、行人等待时间、行人速度分布评估传统车辆、行人检测系统车辆和人车通讯系统研究车辆运行时的交通流稳定性和通行效率。研究结果表明：行人主动安全系统在不同道路条件下的性能互有差异；行人检测系统的使用不利于交通流运行的稳定性；人车通讯系统的普及可能影响车辆通行效率，加剧城市拥堵。研究为驾驶人培训、自动驾驶车辆市场准入、道路设计和管理等方面提供思路。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

高速公路危险货物运输人员暴露风险实时评价分析

陶健，王文君，庞夺峰，殷传峰

2021, 40(03): 43-48. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.03.07

摘要 ( )

PDF(481KB) ( )

为更加准确和实时评估道路危险货物运输人员暴露风险，基于风险评价内容和危险货物运输卫星定位监管系统实时采集的车速和道路信息参数，建立高速公路危险货物运输人员暴露风险实时评价模型；重点研究了危险货物在高速公路运输过程中，平均车速分别与交通密度和高速服务区人员暴露量的函数关系，实时评价路上和人员密集区的人员暴露量，并考虑车型对平均车速的修正；实例分别对不同车速条件下和路过服务区时的运输风险进行评估。结果表明：车速和人员密集区对人员暴露风险影响显著，可进一步分解风险指标，提高风险评价的精度。同时该模型可实时评估运输动态风险，对辅助危险货物运输风险智能监管、降低运输风险有现实意义。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于XGboost模型的城市轨道交通列车运行速度实时异常检测研究

刘杰

2021, 40(03): 49-55. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.03.08

摘要 ( )

PDF(2298KB) ( )

随着城市轨道交通的迅猛发展，为保证列车安全行驶，对列车速度异常检测方法研究十分必要。为此提出一种将极端梯度提升（XGboost）和异常检验方法结合的列车速度异常检测方法。首先利用现场采样的列车速度数据，对XGboost模型进行训练，然后利用交叉验证和网格搜索方法确定XGboost模型最优参数，最后利用极大似然估计和格拉布斯检验，对预测结果进行异常判定。实验结果表明：与另外4种常用模型的测试集对比，F1值分别提高7.08%、12.9%、16.9%和2.9%，该方法在时间效率上满足列车运行实时检测要求。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

城市轨道交通快慢车方案线路通过能力研究

王晓潮1，周鲁1，金华2，田梦2

2021, 40(03): 56-63. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.03.09

摘要 ( )

PDF(631KB) ( )

针对城市轨道交通既有通过能力计算方法较为粗糙的问题，通过合理假设及分类讨论，采用易得参数给出了城市轨道交通快慢车方案下线路通过能力的计算公式。并以福州某地铁线路为背景进行了案例分析，发现由越行站分割所得区段内的慢车站数量而非越行站间距是线路通过能力的主要影响因素，并给出了越行站设置的相关建议。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

商品汽车整车运输方式选择的多属性决策模型

王海燕，安凯敏

2021, 40(03): 64-71. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.03.10

摘要 ( )

PDF(1338KB) ( )

为保证商品汽车整车运输的时效性，提高运输效率和效益，以运输时间、运输价格、安全性、可靠性为主要元素，构成商品汽车运输方式决策的属性集，考虑各属性间“部分可补偿”的特性和托运人对不同运输方式的偏好程度，采用改进的ELECTRE-I算法建立运输方式选择的多属性决策模型，并以“武汉-贵阳”商品汽车整车运输为例验证模型的有效性。结果表明：改进的ELECTRE-I算法对整车运输方式选择具有可行性，可为主机厂选择合理有效的运输方式、节省运输时间、降低运输成本提供理论支撑。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于ABAQUS的跨座式单轨钢轨道梁应力状态分析

林骋

2021, 40(03): 72-77. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.03.11

摘要 ( )

PDF(3074KB) ( )

针对跨座式单轨钢轨道梁结构，利用有限元分析软件ABAQUS，分析了采用不同类型顶板加劲肋的钢轨道梁的应力状态，并对桥面板应力体系进行了深入分析。结果表明：钢轨道梁顶板在列车轴载作用下表现出明显的三体系应力特性，其中第二、三体系应力占比为30%～45%；顶板设置纵向或横向加劲肋均能起到降低顶板第二、第三体系应力的作用；设置纵向加劲肋的效果优于横向加劲肋，但会减小轨道梁顶部焊接空间，制造加工难度大；增加横向加劲肋数量能够明显降低顶板应力，其效果优于增加加劲肋板厚；研究为顶板采用横向加劲肋构造的跨座式单轨钢轨道梁设计提供理论依据。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于深度学习的桥梁健康监测数据有效性分析

梁宗保1，柴洁1，纳守勇2，马天立1，唐玉1

2021, 40(03): 78-83. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.03.12

摘要 ( )

PDF(3426KB) ( )

作为桥梁结构健康监测系统的基石，监测数据的有效性分析是十分重要，然而现今大多数分析方法都依赖统计学理论，需要大量的领域知识，不适用于大规模数据集。提出了一种灰色关联度与深度学习相结合的方法，通过灰色关联分析对数据进行预处理，自动给定数据标签并进行标签正确性验证，结合深度学习模型DNN、DBN对数据有效性进行分析。实验表明：所提方法将监测数据有效性分析准确率提升至94.47%，具有较好的预测性能，解决了传统人工分析存在的低效率、低准确度的问题，适用于大型桥梁结构健康监测系统。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

钢桥面浇注式沥青铺装复合梁疲劳损伤规律分析

王民1,2，尚飞1，肖丽1，包广志3

2021, 40(03): 84-88. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.03.13

摘要 ( )

PDF(1490KB) ( )

浇注式沥青混合料作为钢桥面典型铺装材料之一，与正交异性钢桥面板构成的组合结构，共同承载车辆荷载。为了探讨钢桥服役期间浇注式沥青混合料材料参数对其复合结构疲劳损伤规律的影响，采用三点加载的复合梁疲劳试验，采集试验过程中荷载、变形参数，计算复合梁损伤变量，分析材料模量、铺装厚度、荷载水平对复合梁疲劳损伤的影响程度。结果表明：相同变形条件下，较高模量的材料提高了铺装层刚度，但自身衰变速度相反更快；厚度变化与复合梁疲劳损伤速率基本呈线性关系；荷载变化对其影响非常大，特别是当施加的荷载初始挠度由0.6 mm增加到0.8 mm时，复合梁疲劳损伤速率加快了180%。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于表面能理论的石灰改性沥青黏附性研究

董仕豪，韩森，尹媛媛，吴松，张启鑫

2021, 40(03): 89-97. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.03.14

摘要 ( )

PDF(6843KB) ( )

为从机理上研究石灰［Ca(OH)2］对沥青黏附性的改善作用，基于表面能理论，分析了石灰改性沥青与花岗岩之间黏附功变化，并研究了石灰掺量和细度对沥青黏附性的影响。为了进一步验证基于表面能理论的分析结果的正确性，进行拉拔试验，并与黏附功进行相关性分析。结果表明：石灰的加入能提高沥青极性，增加沥青表面能，进而提高沥青与集料的黏附功，改善黏附性；沥青的黏附性随石灰细度的提高而增大；当石灰掺量约为沥青质量的10%时，沥青与花岗岩具有最好的黏附性；拉拔试验结果与表面能理论试验结果的相关系数为0.900，具有较高的相关性，说明利用表面能理论评价石灰改性沥青效果是可行的。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

阴离子乳化沥青储存稳定性研究

黄维蓉，孟乔，赵可，崔锦栋

2021, 40(03): 98-102. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.03.15

摘要 ( )

PDF(3352KB) ( )

为了解决阴离子乳化沥青应用中储存稳定性问题，采用光学显微镜、激光粒度分析仪及储存稳定性测试仪等试验仪器，分析原材料、制备工艺及储存环境对自制阴离子乳化沥青储存稳定性的影响。实验结果表明：乳化剂、稳定剂和消泡剂掺量分别为3.0%、0.1%和0.1%，皂液配置温度40 ℃、沥青温度130 ℃，剪切时间90 s时，制备的乳化沥青储存稳定性较好；微观分析结果表明制备的乳化沥青粒径较小，分布较为均匀，储存稳定性较好。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

采集方法对数字图像沥青混合料离析评价影响研究

李升连1,梁乃兴2,曾晟2

2021, 40(03): 103-107. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.03.16

摘要 ( )

PDF(2230KB) ( )

为了研究采集方法对数字图像处理技术沥青混合料离析评价方法评价结果的影响，提出合理的图像采集条件，通过对AC-13、AC-25级配类型混合料图像、不同光照强度下沥青混合料图像、不同采集高度图像进行数字图像预处理，采用四边静矩变异系数评价图像均匀性，并对比分析变异系数结果。研究结果表明：500张AC-13、AC-25级配类型沥青混合料图像静矩变异系数结果，主要集中于0~1.5%区间，下面层AC-25级配类型沥青混合料相对上面层AC-13更易产生离析；在光照强度充足情况下，不影响均匀性评价结果，但在夜间光照不足时结果出现偏差，需要对图像采集进行光照补偿；采集高度为60 cm时，集料颗粒面比与实际相符，随着采集高度的增加，预处理图像中大颗粒粘连颗粒增加，影响均匀性评价的准确性。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

地震作用下隧道工程失稳判定方法探讨

谭绪凯1,2，高峰1,2，徐伟1，罗兴1

2021, 40(03): 108-115. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.03.17

摘要 ( )

PDF(541KB) ( )

为寻求地震作用下隧道工程失稳判定方法的突破口，对隧道工程现有静力和动力失稳判定方法的原理、优缺点及适用范围进行了探讨，力求提出切实可行的判定思路。阐述了隧道工程在地震作用下的响应特性和破坏机理，以及7种类型隧道工程静力失稳判定方法的研究现状；结合隧道工程地震响应特性和静力失稳判定方法，从定性判定、理论推断、振动台模型试验判定3个方面阐述了隧道工程动力失稳判定方法发展概况；总结了当前隧道工程动力失稳判定方法存在的问题和不足，包括定性判定标准缺少理论支撑，由静力判定法发展来的动力判定理论方法研究深度不够，缺乏动力失稳判定方法的振动台破坏试验专项研究；最后提出了隧道工程在地震作用下的失稳判定方法的研究展望，为从事该领域研究的科研人员提供一定参考。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

PVC管聚能爆破法在水平砂泥岩隧道中的应用

种玉配1，齐燕军2，刘书奎2

2021, 40(03): 116-120. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.03.18

摘要 ( )

PDF(2812KB) ( )

以蒙华铁路段家坪隧道为例，分析了水平砂泥岩隧道爆破成型特点，提出了PVC管聚能爆破方法，研制出了PVC管聚能爆破装置，采用PVC管聚能爆破方法达到了预期的爆破成型效果。PVC管聚能结构方向与水平岩层层理结构基本垂直时，需减少炮眼间距，PVC管聚能爆破方法能够顾更好的控制水平砂泥岩地层隧道的超欠挖量，大部分超挖量控制在15 cm以内，最大超挖量减少了78.8%。同时若工厂规模化生产PVC管聚能结构，可以更好省时省材，提高工作效率。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

船桥碰撞结构损伤及船撞力影响因素分析

张爱锋，刘少康，姚苗苗，甄春博

2021, 40(03): 121-127. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.03.19

摘要 ( )

PDF(10165KB) ( )

随着交通运输业迅速发展，船舶航线越来越密集，跨江、跨海大桥数量逐年上升，发生船桥碰撞事故概率增加。采用非线性有限元仿真方法，对6600DWT直立艏货船和方形桥墩碰撞过程进行数值模拟，研究船桥碰撞能量转换关系，分析船舶航速、船艏撞深、船舶应力应变等船舶结构动力响应随时间变化规律。选取船舶航速、船舶载况、碰撞角度、横向偏移距、桥墩截面形式5个因素，设置多组工况，分别研究各因素对船桥碰撞力及碰撞接触时间的影响。研究结果表明：船桥碰撞事故造成船舶碰撞接触区域出现明显塑性变形，其撞击力与船舶航速和载重呈正相关，而与碰撞角度和横向偏移距呈负相关，且与桥墩截面形式存在一定相关性。研究结果再现了船桥碰撞发生全过程，揭示出船桥碰撞损伤局部性以及各因素影响下的船撞力差异。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于STAR-CCM+的IGBT散热翅片结构设计研究

刘祯1,3，林鑫1,2，吴华伟1,3，叶从进1,3，耿向阳4

2021, 40(03): 128-134. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.03.20

摘要 ( )

PDF(7669KB) ( )

IGBT元件作为电机控制器的核心元件，其散热性能将直接影响到控制器的稳定性。根据一种IGBT元件的散热要求,在常规矩形散热器的基础上设计了底为3 mm，高为1 mm的等腰三角形散热器和上底为1 mm，下底为3 mm，高为1 mm的等腰梯形散热器。分别对3种散热器的IGBT模块进行了三维建模和理论结温计算，并利用计算流体力学分析软件STAR-CCM+对3种IGBT模块在不同翅片高度、翅片厚度及翅片间距下进行了数值模拟。通过分析IGBT模块的温度场和矢量场，结果表明：仿真结果与理论计算结果误差均在5％左右；且3种散热器下的IGBT模块在翅片高度为34 mm、翅片厚度为2.8 mm以及翅片间距为2.8 mm时，其散热性能能够达到最优。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于ABP-EKF算法的锂电池SOC估计

李军，张俊，张世义

2021, 40(03): 135-140. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2021.03.20

摘要 ( )

PDF(1510KB) ( )

电池荷电状态(state of charge，SOC)的准确估计是电动汽车合理实施电池管理的前提条件和重要依据。针对目前电动汽车对动力电池SOC估计精度的不断提高这一问题，利用联合估计法对锂电池SOC进行研究。基于Thevenin电池模型与修正的安时积分算法，推导出了锂电池的输出方程以及状态空间模型，通过采集实验过程中的相关数据并应用递推最小二乘法对电池模型参数作出辨识。分析了扩展卡尔曼滤波（EKF）算法以及自适应BP神经网络算法的原理，联合两种算法并在此基础上提出了自适应BP-EKF算法（ABP-EKF)。运用所提出的算法对锂离子电池SOC进行联合估计，最后通过对比ABP-EKF与EKF两种算法估计锂电池SOC的数据，研究结果表明：所提出ABP-EKF算法相比于EKF算法在均值误差项与均方根误差项分别减少了3.9%和3.79%。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

过刊目录