基于JACK的盾构机换刀作业人员工作负荷评估模型

针对盾构机换刀作业的工作负荷评估问题,引入民航管理员工作负荷评估标准作为工作负荷评估的基础,建立盾构机换刀作业人员工作负荷评估模型.应用JACK软件求解工作负荷初始值和影响因子修正值,并将其代入评估模型求解最终值,确定工作负荷等级,实现对盾构机换刀作业工作负荷的评估.以盾构机换刀作业过程中的伸缩油缸安装作业为例,进行了工作负荷评估仿真实验.结果表明,评估模型的评估结果与实际换刀作业人员的工作负荷情况吻合,验证了评估模型的有效性与可行性.

内蒙古地区马兰黄土隧道围岩及支护特性研究

通过对窑沟隧道周边收敛、拱顶下沉、围岩压力、钢拱架内力、喷射混凝土应力和锚杆轴力进行监控量测,了解隧道开挖过程中马兰黄土隧道围岩变形特性及支护结构受力特性。结果表明:施工过程中拱部沉降的量值远大于净空收敛的量值;围岩压力分布不均匀;钢架支护在隧道支护体系中起着非常重大的作用;拱部系统锚杆对结构的稳定性作用不大;水对拱顶沉降的影响非常严重。

基于注意力分配的盾构显示界面优化研究

为保证盾构机的有效掘进和安全运行,让司机第一时间识别盾构机显示界面中掘进状态和地质变化等相关信息是关键。因此,提出一种基于注意力分配的盾构机主控室显示界面布局优化方法,综合考虑参数信息重要程度与视觉特性,利用Jack软件生成最佳可视区域。在此基础上,结合参数信息模块的注意力等级,构建基于注意力分配的盾构机主控室显示界面优化模型。针对基于注意力分配原则构建的界面布局模型求解问题,提出一种基于人工鱼群与粒子群混合智能算法的模型求解算法,解决优化模型求解过程中因权重系数设置不合理而使节点信息的重要性量化不够准确,并难以获得最优方案的问题。最后,针对优化后的盾构机主控室显示界面进行眼动试验,试验结果表明,优化后的盾构机主控室显示界面能够更好地使驾驶员的注视点集中在相应的认知加工区域,能够快速获取掘进参数。

安静微表处均布型设计法研究

针对目前传统微表处（Micro—Surfacing，简称MS罩面）高噪声的现状，对国内多条高速的MS罩面噪声进行检测、对比、分析，并对MS产生噪声的机理、级配影响、施工方法、检测评价进行分析，从而提出更具操作性的安静MS均布设计法。研究发现：传统MS罩面的车内噪声是道路使用者最为关注的噪声，与MS稀浆混合料最大粒径集料尺寸、车速、构造深度等有关；并且通过在4．75～9．5 mm筛孔间增加7．13 mm筛孔来改善该档集料的均布性，从而将传统MS罩面高噪声构造波长由15 mm减小到10 mm以内，提出了可降噪3．5～4．5 dB的安静MS设计法。

基于半实物仿真与数字仿真的盾构机换刀作业建模与仿真分析方法

为实现盾构换刀作业过程的工作负荷评估,换刀作业过程的工效学建模与仿真是关键。基于此,提出一种基于半实物仿真与数字仿真的盾构机换刀作业建模与仿真方法。以UG与Jack为数字仿真平台,构建虚拟换刀作业场景;以盾构换刀实验平台与FAB动作捕捉系统为半实物仿真实验平台,建立盾构换刀实验平台与虚拟仿真映射关系,应用FAB动作捕捉系统采集半实物仿真实验数据,并以关键帧技术实现数字仿真环境下的虚拟人驱动。以盾构换刀试验为例,进行了盾构换刀作业工效学仿真实验,仿真结果表明:仿真的场景与真实换刀情况完全吻合。验证了该方法可以实现真实工况下换刀作业的工效学仿真,为后续的盾构换刀作业工作负荷评估提供了有力的支持。