“双碳”战略下的中国特色公路货运运力供给体系规划建设

我国货物运输量大,但货运结构不合理,公路货运规模经济效益差、组织管理落后、运输费用高,货车能耗高、污染大。为实现我国经济社会高质量发展,践行“碳达峰、碳中和”战略,保障我国能源安全,必须变革公路货运运力供给体系。推动新能源货车替换柴油货车、汽油货车,改善公路货运运输装备;依托共享挂车池发展甩挂运输,提高公路货运集约化、规模化程度,改变公路货运运输组织方式;依托我国新能源汽车技术和新能源储能设施建设基础,规划建设“新能源牵引车+新能源储能设施+共享挂车池”的中国特色公路货运运力供给体系。

气动附加装置降低厢式货车后体阻力

在风洞中通过天平测力和静态压力传感器测压实验,研究了简易厢式货车模型安装背部隔栅气动附加装置后阻力特性和背部压力分布的变化。结果表明采用高度适当、布置合理的背部隔栅,可以使厢式货车后体侧缘的分离剪切层再附于隔板上并在隔板后缘再次分离。从而使厢式货车下游的分离尾涡区变窄,提高其背部压力,最终减小了厢式货车模型因后体分离引起的压差阻力。实验发现减阻效果最好的是采用的3横3竖形式、高度为50mm、距离厢式货车后体边缘30mm的隔栅,最大可以将模型的阻力减小7.19%。

侧风下半挂货车侧移特性的分析与优化

为提高某带导流罩的半挂货车侧风作用下的行驶安全性,首先采用CFD与多体动力学软件,对高速行驶的半挂货车侧风作用下的侧移特性进行了分析;然后以导流罩为对象,采用优化拉丁超立方方法进行试验设计;最后基于Kriging模型建立了代理模型,并以此为基础,利用多岛遗传算法进行优化。结果表明,与安装初始导流罩的半挂货车相比,安装优化导流罩后的半挂货车在侧风作用下的侧向位移最大约降低了10%。

集装箱半挂运输车气动特性的数值仿真及改进

为降低车身的气动阻力,文中应用CFD软件对某款集装箱半挂运输车简化模型进行数值仿真,以揭示车身周围空气流动的机理。首先分析了原车型的车身周围流场的流动特性,然后加装导流罩并研究改变其圆角半径和驾驶室与集装箱的间距对整车气动阻力系数的影响规律。

皮秒激光烧蚀Al膜的理论分析与实验验证

为研究Al膜受短脉冲激光作用时的能量传输过程,建立了一维半经典双温热传导模型。根据材料加工过程的熔化现象,对模型的相变区域进行有效设置。通过有限元法求解,得到晶格温度随时间分布的规律。根据自由电子气理论优化了模型,得到Al膜表面反射率和热吸收系数随时间的分布图。得到了激光辐照所产生热电场的分布规律,并分析了电子温度梯度对其影响。描绘出电子漂移运动速度的分布规律,证实激光作用产生的热电场是电子漂移运动的主导因素,发现最大漂移速度位置随时间的延长而加深。对激光作用后的晶格温度进行了区域性分析,定义了过热加热区,并得到激光烧蚀深度随时间的变化关系。实验结果表明,不同功率皮秒激光烧蚀Al膜的深度接近于理论计算结果。

随动转向半挂汽车列车机动性分析

针对半挂汽车列车低速机动性差和半挂车第三轴轮胎磨损严重的问题,可将半挂车第三轴设计成随动桥。基于对随动桥基本结构和转向原理的分析,在Adams/Car软件中建立了普通半挂汽车列车和随动转向半挂汽车列车整车模型。对建立的两个整车模型进行360°转弯和转向盘角阶跃转向运动试验,仿真结果表明:随动桥可减小半挂汽车列车的偏移距和通过宽度,提高半挂车第三轴的轨迹跟随能力,可有效提高半挂汽车列车的转向机动性和减轻半挂车第三轴轮胎的磨损。

基于鞍座因素的半挂汽车列车横向稳定性研究

针对轿车操纵稳定性研究方法在汽车列车研究中的局限性,探讨了一种适合于研究汽车列车操纵稳定性的方法和改善措施.根据所建包含鞍座阻尼的半挂汽车列车系统动力学模型,进行了'S'移线工况下汽车列车运行状态的计算机仿真与分析,揭示了挂车相对牵引车侧倾角、横向加速度等运动参数的变化响应,并通过施加鞍座阻尼力矩来改善系统的横向稳定性.研究结果表明阻尼力矩能有效减小系统的横摆振幅和摆振频率,为研究半挂汽车列车操纵稳定性提供了参考和借鉴.

倒车问题的模糊优化控制方案

本文对倒车问题进行了详细的描述，以Ｋｏｓｋｏ提出的模糊控制方案为出发点，利用遗传算法对输入和输出变量隶属函数进行优化，从而进一步缩短了运动轨迹，并通过仿真进行了验证。

带时间窗的甩挂运输路径优化问题研究

针对带时间窗的甩挂运输路径优化问题,考虑整车和卡车2种运输方式,以及整车、卡车、混合3种行驶路径,以行驶时间为目标函数构建模型,设计基于A、B策略的两阶段混合启发式算法.算例分析结果表明:针对客户规模在100以内的小规模算例,均可在3 s内求得结果,策略B的求解时间少于策略A,而策略A的目标函数优于策略B;当客户规模逐步增至900时,选择策略A可获得更高的求解效率.可见,本文所构建的模型与算法是可行和有效的,对实际配送过程中的车辆指派与路径优化具有一定的参考价值.

半挂水泥混凝土运输车液压驱动系统设计

就大型半挂水泥混凝土搅拌运输车液压驱动系统的设计计算进行了探讨,在系统功率确定方面,采用类比法用实验将已有容量混凝土搅拌车在稳定工况下,搅拌功率与容量的曲线找出,再用最小二乘法拟合得到装载容量与搅拌功率的关系式,确定搅拌功率。根据现有容量水泥搅拌的峰值与稳态功率比例系数,确定了本系统的最大功率并以此为依据确定泵、马达等主要元件的参数。

基于混合进化算法的甩挂配送问题

甩挂配送问题考虑甩挂运输的交通限制,将客户区分为是否为单箱卡车客户,建立单箱卡车配送和双箱甩挂车配送的混合线路,是带有子回路的新型路径优化问题。采用2-opt局部优化算法对线路进行了优化。然后,建立了0/1整数规划模型,对线路进行了分段,以最小化子回路新增成本为目标优化子回路组合。在此基础上建立了混合进化算法,搜索最优混合线路。通过算例研究演示了甩挂配送问题的新特征,通过仿真分析了子回路组合优化模型的性能,以及算法在集成2-opt与否时适应度的演化,结果表明了该方法的有效性。

卡车的TSK模糊控制

针对在保证一定精度的条件下,要求一次性完成卡车的倒车的情况,利用TSK (Takagi-Sugeno-Kang)模糊系统控制卡车,在TSK模糊控制器作用下让卡车从任意的初始位置一次性倒车到指定的位置。在卡车数学模型中,线性部分设计线性状态反馈控制器,非线性部分先求TSK模糊模型,然后设计基于TSK模糊模型的TSK模糊控制器。它是一个非线性控制器,可保证闭环系统的稳定性。仿真实验结果表明,所设计的TSK模糊控制器对卡车的倒车控制是非常有效的。

液体晃动降低半挂液罐车行驶稳定性

为研究液体晃动对半挂液罐车行驶稳定性的影响,针对罐体内液体的横向晃动问题,运用势流理论建立液体晃动的控制方程,采用Galerkin方法求解该方程,并求解液体受迫晃动对罐体的作用力,根据等效原则,建立液体受迫晃动的等效力学模型,在考虑液体质心的横向移动产生的附加力矩和液体动压力对罐体产生的作用力基础上,结合半挂车的刚体模型,建立了半挂液罐车数学模型。对液体和固体2种货物,通过阶跃转向和双移线2种工况对比仿真试验,分析了液体晃动对半挂液罐车行驶参数和车辆失稳形式的影响。仿真结果表明,在阶跃转向时,液体晃动对车辆的侧倾角影响较大,降低了车辆的侧翻速度阈值,而对其他运行参数影响较小;在双移线工况时,液体晃动加剧车辆的侧向加速度和铰接角的波动,使车辆横向摆振明显;在充液率k=1.2附近,随着车速的增加,车辆先表现为摆振失稳,再发生侧翻,而在接近满充液率(k=1.9)情况下,随着车速的增加,车辆直接表现为侧翻事故。该文为半挂液罐车稳定性控制的研究和安全行驶提供参考依据。

集装箱码头间互拖的集卡甩挂运输调度问题

集装箱码头间的互拖是一种促进相邻码头资源重新组织与优化的协作方式,集装箱甩挂运输能够解耦互拖与港内作业之间的复杂耦合关系。为了提高互拖的集装箱甩挂运输的有效性,满足码头间协调的时间要求和对集卡资源的有效利用,提出了互拖集卡甩挂运输调度的两阶段方法。首先建立互拖任务之间的时间关系网络,然后在此基础上建立集卡调度的混合整数规划模型。算例分析说明了该方法的有效性;演示集卡作业任务序列,分析其码头作业量分布对于港内作业调度的影响。研究结果提供了码头间互拖集卡甩运输的一种参考方法。

机动车加载制动检测系统研制

针对三轴及三轴以上的多轴货车、并装双轴、并装三轴的挂车,由于并装轴的结构因素,中间轴有被相邻车轴架空的情形,导致部分轴在空载状态时测得的轴荷比实际轴荷偏小,从而使测得的轴制动率存在"虚高"情况,不能准确反映车辆加载运行状态下的制动性能。依据国家标准要求,研制机动车加载制动检测系统,对测控系统的结构、信号规范、信号调理电路、检测流程等进行详细设计与实现。实际试车表明,该系统稳定可靠,能较好地发现车辆制动隐患,提高车辆在实际载货过程中的行车安全性。

重卡半挂系统在虚拟试验场的平顺性仿真分析

通过参数化建模,对某重卡半挂系统在虚拟试验场(VPG)激励下进行平顺性仿真研究.采用白噪声滤波法模拟不平路面仿真,得到测试车场,建立以四轴重型汽车半挂车列车为例的整车动力学系统模型.通过整车系统常规工况设定,利用MATLAB的ODE15S模块对1/2整车动力学方程进行微分方程求解.结果表明:车体的座椅处加速度值范围为-0.48~0.50m·s^(-2),在0.4,1.8s左右分别达到波谷值和波峰值;整体趋势分布为先下降后上升,在5.5,6.7s左右分别达到波谷值和波峰值,即该系统在0~2s间出现较大的振动响应.

液压组合挂车转向机构换位孔的可制造化处理

根据任意轴线下液压模块式组合挂车转向系统的优化设计原理,通过合并法、分开法、综合法三种孔位处理方法,实现了对优化后的换位孔的可制造化处理,取得了满意的效果。

带时限要求的甩挂运输车辆调度优化

为更灵活地满足客户配送需求,研究了带时限要求的甩挂运输车辆调度问题(truck-and-trailer routing problem,TTRP),建立了数学模型,并提出了两阶段混合求解算法。第一阶段运用近邻算法快速产生初始可行解,第二阶段利用禁忌搜索算法进行路径改善。通过与Lingo进行比较测试可知,本研究的混合算法可在短时间内求得高质量的解。此外,建立了包含18例题的大规模实验测试库,测试结果显示,混合算法可有效减少车辆使用数量,节省固定成本支出,从而降低总成本。

半挂车快速设计系统中自动装配匹配技术研究

自动化装配是半挂车快速设计系统的核心功能之一。在分析半挂车整体及各零部件结构特征的基础上通过规划装配顺序、装配约束关系和构造装配函数,提出了适用于半挂车主要零部件及总成的装配约束类型及实现方法,规范了半挂车主要零部件快速设计时装配基准及匹配类型的设置,实现了自动装配,大大提高了装配设计的速度和效率,并基于UG验证了该方法的有效性和实用性。

半挂铰接列车山区高速路段协同水平分析

现阶段半挂铰接列车动力性能不足,导致山区高速公路设计指标与车辆行驶性能存在协同水平低的问题。文章以东风天龙半挂铰接列车为研究对象,开展了自然驾驶实车连续行驶试验,根据车辆运行状态参数及道路纵面高程变化,剖析了纵坡路段下车辆连续速度、平衡车速以及短下坡-上坡衔接路段速度变化特征,并以20 km·h^(-1)作为速度折减量,获取了适用于半挂铰接列车的临界坡长指标。试验结果表明:相比于相关公路路线设计规范中的代表车型,半挂铰接列车平衡车速下降了25%~35%,临界坡长降低了44%~58%;在短下坡-上坡山区高速路段,车辆车速主要分布在80~90 km/h区间,呈现区间控制状态。该研究可为山区高速公路纵断面设计、车路仿真及车速管控提供基础数据,进而提高半挂铰接列车行车安全。