基于AIS大数据耦合分析的沿海港口泊位利用率研究

针对我国沿海港口能力供给水平数据跟踪方面长期存在的时效性差、人为统计过程中易出现错漏等诸多问题,分析传统泊位通过能力统计失真的具体原因,提出将泊位利用率作为评价港口服务水平的表征指标,依托地理信息系统(GIS)平台和基于船舶自动识别系统(AIS)等数据耦合的空间拓扑分析,综合考虑空间关系、航速特征、经留时间等影响因素,研发基于AIS大数据的泊位利用率算法模型,并以上海港2019年集装箱泊位利用率为例进行算法验证。结果表明,所提出的泊位利用率算法模型是可信的;提供了一种能够反映客观实际、定量分析判断港口服务水平的技术手段,可为政府部门长期动态监测港口能力与运输需求互动平衡关系,支撑政府部门决策港口发展重点和建设时序,避免空间资源浪费、重复建设、能力过剩等问题提供技术支撑。

宁波舟山港中部海域船舶通过能力适应性分析

宁波舟山港中部海域四面岛屿环抱,船舶只能通过几处航门进出。东侧的灌门和龟山航门船舶通航潮流条件、南侧的金塘大桥和西堠门大桥最大通航船型限定均较严格。通过对灌门和龟山航门水域的潮流观测,设定船舶依次排队通过工况对2处航门的航道通过能力进行分析,并对金塘和西堠门大桥的通航尺度和现行规范进行适应性分析,研究净空尺度起算面、船舶水线以上高度、桥梁坡度和挠度、桥梁净高和过路船舶水线以上最大高度实时测量系统。结果表明,灌门和龟山航门的通过能力与中部海域港口规划发展相适应。宜建立大型船舶过桥动态审批制度,从而起到释放水域岸线发展潜力的效果。

长江和西江大型船闸通航运行关键技术研究与展望

保障长江和西江大型船闸通航枢纽的畅通、安全、高效意义重大。针对闸-船-航道三要素影响因素多、耦合性强,航道水流非定常,水位变幅高、变率快等难题,研究大型船闸通过能力多维分析建模与仿真、非恒定流下船闸航道水动力学特性分析、多约束非定常船-闸水动力学精细化建模等方法,攻克了复杂多变条件下船闸中间航道通航、新标准船型与船闸协同下快速过闸、大型船闸扩能建设工程设计等船闸通过能力提升关键技术,以及大型船闸联动安全控制、关键设备运行智能监测、通航安全风险防控等联动运行安全控制关键技术,构建长江和西江大型船闸高效安全通航工程技术体系,并建立通航调度与安全一体化管控平台。从多尺度动力学、数字孪生、智能化与国产化和绿色生态技术等方面,展望大型船闸通航运行科技发展的方向。

污水泵内颗粒通过性能及流动损失特性研究

为了研究柱状颗粒参数对污水泵内固液两相流动特性以及通过性能的影响规律,采用CFD-DEM耦合方法计算了离心泵内固液两相流动,基于熵产理论分析了不同颗粒物性条件下泵内的流动损失特性,并通过试验对其进行了验证。结果表明:柱状颗粒长径比、体积分数和密度影响了污水泵内颗粒的通过性能以及流动损失;固相浓度从1%增大至5%,泵的扬程降低1.97 m,效率降低2.2%,颗粒通过能力逐渐降低;颗粒密度从1000 kg/m^(3)增大至2500 kg/m^(3),泵的扬程降低1.63 m,效率降低3.76%,颗粒通过能力略有增强;在各工况下,总熵产变化规律与泵性能变化规律一致,高熵产区域主要集中在叶片进口边附近,说明熵产分析能够有效反映泵内的流动损失特性。研究结果可为污水泵的优化设计提供理论依据。

在线编解模式下城市轨道交通列车灵活编组开行方案优化方法

为应对客流出行时空需求愈发多样及不均衡带来的能力浪费,提出一种在线编解(重联或解编)模式下城市轨道交通列车灵活编组开行方案优化方法。首先,描述列车在线编解的灵活编组运行场景,分析该场景下列车各项作业占用时间以及折返能力与行车间隔之间的关系;然后,以企业运营成本最小为优化目标,建立在线编解模式下列车灵活编组开行方案优化模型并设计算法;最后,依托某城市轨道交通线路构造算例,验证模型及算法的有效性。结果表明:与单一交路、大小交路和多编组混跑模式相比,在线编解的灵活编组运营模式下运营成本分别减少27.5%,15.4%和6.0%,车辆运用数分别减少23.8%,15.3%和4.7%,该模式能够在保障乘客服务水平的同时减少车辆运用数、节省列车走行公里,降低企业运营成本,并有望在列车控制技术不断升级的背景下进一步发挥优势;考虑到列车在线编解作业会对正线行车产生一定干扰,该模式更适用于通过能力尚未饱和的线路及能力饱和线路的客流平峰期。

套轨铁路新建中间站布置方法与通过能力计算方法研究

随着“一带一路”倡议的推进,丝绸之路经济带沿线国家轨距不同问题对顺利实现互联互通造成的影响愈加显著,套轨技术重要性日益凸显。根据套轨铁路道岔布置复杂、信号设备繁琐等特点,分析研究套轨铁路车站咽喉区以单开道岔将两轨距线路依次分场布置、套轨正线贯通的套轨铁路中间站布置形式;提出以加速度为计算要素、基于不同列车种类和作业类型的车站技术标准占用时间查定方法来计算咽喉区通过能力;根据套轨车站各轨距线路分场布置这一基础条件,提出分别计算不同到发场通过能力,最后汇总得到车站到发线通过能力的计算思路。最终提出调整既有列车运行图降低各类间隔时间、采用标准轨距列车担负部分既有轨距运输任务等方法优化和提高套轨铁路通过能力。

超深井套管屈曲后钻具通过性计算模型研究

针对超深油藏井下载荷工况愈发恶劣的现状,对钻具在三维屈曲套管中的通过性进行了研究。通过对比钻具、套管、井筒尺寸的几何关系,考虑了套管屈曲相关参数,确定了钻具在套管正弦及螺旋2种屈曲形式下的不变形通过最大长度,建立了套管屈曲后钻具通过性计算模型,并利用该模型进行了实例计算。应有限元确定了实例中套管屈曲形式,计算了不同屈曲时的通过性。计算结果表明,钻杆及钻铤在屈曲套管中可自由通过,钻具的通过性主要受钻头尺寸的影响。通过全尺寸实物试验对钻头在屈曲套管中的通过性进行了验证。结果显示,建立的计算方法也可用于其他井下工具的通过性计算,如油管在屈曲套管中、井下工具在屈曲油管中的通过性等,对油田现场作业具有重要指导意义。

汉江兴隆枢纽二线船闸通过能力及有效尺度论证分析

近年来,兴隆枢纽坝下河床下切较为严重,一线船闸1000吨级船舶通航保证率不高。为研究二线船闸建设规模,需要根据过闸运量预测,分析既有船闸和新建船闸的通过能力。文章根据过闸船舶统计数据和发展变化的规律,预测了未来过闸船舶的组成。采用离散事件系统仿真方法,模拟船舶随机到闸和排档过程,按船舶随机到达顺序依次过闸,构建了船闸群的系统仿真模型。计算结果表明,兴隆二线船闸近、远期单向年通过能力分别为3198万t、3873万t,兴隆二线船闸有效长度取300 m是合适的。

东北铁路运输能力适应性分析和补强措施研究

东北地区是我国重要的工业和农业基地,对国家维护国防安全、粮食安全、生态安全、能源安全、产业安全的战略地位十分重要,关乎国家发展大局。通过深入分析,阐释东北地区铁路出入关通道能力、主要装车站装卸车能力,从区间通过能力限制、主要站点运输能力不足、机车机班周转效率不高、集中修施工组织影响、部分集疏港铁路能力不足等方面,找准制约东北地区铁路运输供给质量的瓶颈,从提高列车编组质量、铁路站场扩能改造、加强机车机班周转、统筹施工与运输组织、提升集疏港通道能力等方面,提出进一步提升东北地区铁路运输能力的一系列对策,为服务和支撑东北全面振兴提供运力保障。

利用OpenTrack软件进行UIC406铁路通过能力计算研究

不同国家地区对铁路通过能力计算的理念和方法存在差异性,在海外轨道交通项目中,业主及咨询商经常要求运营商以UIC406计算铁路通过能力的方法评估铁路能力。不同于其他借鉴或使用UIC406概念的铁路通过能力演变计算方法,利用OpenTrack软件的相关功能可以实现并呈现UIC406提供的铁路通过能力计算过程,并对不同情形下的铁路通过能力进行评估,计算和评估过程简便且高效,评估结果在国际轨道交通运营领域认可度较高,为海外轨道交通运营项目的顺利开展提供支持。

基于数学建模和仿真分析的车辆上下台阶通过性研究

通过性是车辆的重要性能之一,台阶是一种常见的通过性考察地形,《汽车通过性试验方法》(GB/T 12541-2023)推荐M类车辆进行上下台阶通过性试验。文章采用理论数学建模和基于ADAMS的仿真分析两种方法进行车辆上下台阶通过性研究,分析了车辆通过目标台阶时各系统的最小离地间隙,计算表明下台阶时挡泥板二和排气系统发生磕碰,需进行结构优化。文章研究方法可以推广至其它地形,在车型设计阶段完成地形通过性能力计算评估可以提前识别并规避动态磕碰风险、节省试验资源、压缩开发周期。

大藤峡船闸通航管理现状及对策建议

大藤峡水利枢纽船闸于2020年3月31日建成投用,通航3周年时累计通过船舶6.77万艘次,货物5544万吨,西江黄金水道中枢作用凸显。然而,船闸通过能力无法满足通航需求、船舶滞航严重和待闸锚地容量不足等问题随之显现。结合大藤峡船闸通航后通航安全保障工作面临的新形势、新情况和新要求,综合提出相关工作建议,着力构建长效机制。

阀控式铅酸动力电池装配压力的设计

装配压力是阀控式铅酸动力电池制造工艺的重要参数之一。研究了装配压力对电池初期性能、电池储液量、开路电压、一次放电合格率的影响,以及循环过程中湿态压力的变化。结果表明,装配压力过高或过低都会对电池的性能产生影响。确定装配压力的一个合理范围,保持合适的压缩比,可以对电池的初期性能、电池储液量、开路电压、一次放电合格率有可靠保证。

提前右转组织方式及其影响分析

以可插车间隙理论和概率论为基础,建立了固定与可变交织区长度的提前右转组织方式下右转机动车通行能力计算模型与延长交织区所能够增加的通行能力的计算模型,提出了提前右转组织方式的适用条件。以平均延误为指标,对比分析了两种组织方式下右转机动车的运行效果,基于Webster信号配时方法,对实行提前右转方式的交叉口内直行和左转车流的通行能力进行了分析。分析结果表明:采用提前右转组织方式后交叉口直行和左转通行能力增加;在右转机动车提前右转能够满足通行能力时,提前右转可减小冲突区的面积,否则,可以通过延长交织区长度来增加通行能力,以减少右转车的平均延误。

地铁检票闸机通过能力研究

检票闸机是地铁车站的重要设施之一,其通过能力的大小对车站客流的疏运起着十分重要的作用。对晚高峰时刻客流进行视频录像,采用逐帧回放的方式,统计乘客属性、闸机属性、统计乘客连续检票刷卡的间隔时间和乘客通过闸机的时间,采用SPSS统计分析软件进行数据分析,计算乘客通过闸机速度和闸机通过能力。

定向井的多层分注管柱串通过性分析

随着定向井注水层数增多,多层分注管柱串的通过性分析,是施工过程中确保油井安全、防止管柱失效的主要方法,严重影响井下分注工艺的成功实施。以多个封隔器和配水器(5个工具以上)组成的多层分注管柱串整体为分析对象,充分考虑井眼轨迹、曲率、井径、地层摩阻、套管直径等因素的影响,采用力法和位移法,结合能量和动力学分析方法,在三维空间下,分析管柱串与套管内壁之间的摩擦阻力与管柱串整体通过能力之间的关系,建立了一种可用于定向井至水平井的多层分注管柱串在起下过程中的动态载荷和受力剖面模型,在井筒的最大曲率处,比较管柱串下端的轴向作用力与摩擦阻力,从而实现对多层分注管柱的通过性分析。最后结合工程实例,对多层分注管柱串进行了通过性和安全性分析,给现场作业提供了良好的工程指导。

闸墩冰荷载及过冰能力的模型试验研究

本文针对我国东北地区某航电枢纽设计中泄洪闸闸墩的冰荷载以及流冰期排冰的问题进行了对应的物理模拟试验。通过孤立闸墩和双闸墩的冰荷载试验,证实了边界条件对冰荷载的影响,获得了边界影响系数.不同冰速的试验也证明,冰速对于冰力具有明显的影响。文中将试验结果与理论公式计算进行了比较并提出了作者的看法,可供工程设计人员参考。根据现场实测资料,进行了三种江面冰排不同分布和密度的闸墩过冰能力的定性物理模拟试验,阐述了现有工况下闸墩间流冰通过的可能性。

提前右转机动车的通行能力

以可插车间隙理论和概率论知识为基础,对提前右转两种组织方式下右转机动车的理论通行能力进行了对比研究,建立了设置交织区所能增加右转机动车通行能力的计算模型,并且以平均延误为指标对比分析了两种组织方式的运行效果。在实行右转机动车提前右转的交叉口,如果只允许右转机动车在某一点处穿越非机动车流进入渠化开辟的右转机动车专用车道,就能够满足通行能力时,则采用该种组织方式。当出现右转机动车通行能力不足时,可以通过延长交织区长度来增加通行能力,减少右转车的平均延误。延长交织区长度虽然增加了冲突区面积,但是可以解决一些实际问题。

液体旁通复叠式制冷系统性能分析

为调节应用于高低温恒温箱中的复叠式制冷系统的制冷量,提出液体旁通制冷系统。当旁通电磁阀关闭时,制冷系统处于最大负荷状态,而电磁阀开启后,通过蒸发器的制冷剂减少,制冷量减少。因此,可以根据低温下制冷量的要求,调节进入蒸发器的制冷剂流量,从而调节制冷量。根据有限时间热力学原理,对这种复叠式制冷系统建立数学模型,进行数值模拟,对数值解的分析,表明这种负荷调节方式是可行的。液体旁通复叠式制冷系统有效地降低了压缩机的排气温度,且不存在液击的危险,适合应用于高低温恒温箱中提供变负荷制冷量。对高低温恒温箱的性能测试表明,带有液体旁通的复叠式制冷系统能有效地减小系统在高温工况下的制冷量并节约能量。

基于车间距的交叉口通行能力分析

针对信号交叉口实际通行能力与理论计算结果存在较大偏差的问题,运用运动学方程,分析了车辆队列的停车位置和车间距对车辆通过交叉口延误时间的影响。研究结果表明:一个给定的交叉口,通过调节信号的相位和周期的方法能提高路口的通行能力,但调节能力有限;车间距过大或过小都会增加车辆通过路口的延误时间,从而导致交叉口的通行能力下降;当停车间距在4~8 m之间时,可有效地降低等待队列长度及车辆通过交叉口的启动延时时间,从而最大可能地提高信号交叉口的通行能力。