Designing Sustainable Airport Ground Access/Egress Systems Supported by Fast-Time Modeling

The problems of airport landside capacity assessment are of industry-wide interest. Evaluation of landside capacity enables airport operators and airport designers to identify passenger and baggage flow bottlenecks, identify the primary cause of bottlenecks formation and take measures mitigating the impact of bottlenecks on the airport terminal operation. Many studies dealing with the problems of airport landside capacity are focused mainly on the processing part of the airport terminal and consider the airport terminal to be an isolated system. Even the most of models of airport landside operations developed using various simulation （both generic and dedicated） software packages （e.g., PaxSim, SLAM, WITNESS, ARENA or EXTEND） are designed for simulating the passenger and baggage flows only between curb-side and apron. Although this approach provides valuable data concerning capacity, delays or processing bottlenecks, in some cases identified capacity constraints are only the symptoms of the actual problem. In order to discover the cause of the problem, it is necessary to consider the airport terminal as an integral part of much more complex regional, national or international transportation system. This article reflects the above mentioned requirements and introduces an innovative approach to passenger and baggage flow simulation based on the fact that airport terminal is considered as an integral part of air passenger door-to-door transportation process.

基于等离子体的GTS模型气动减阻研究

为探究等离子体对类厢式货车的气动减阻效果,以GTS模型为研究对象,采用数值仿真的方法,分别研究了当来流风速为20 m/s时,3个位置处等离子体布置角度、激励电压对GTS模型的气动减阻效果并分析其减阻机理,然后进行组合工况的分析.研究结果表明,等离子体是通过诱导近壁面气体定向流动使流动分离点后移、推迟流动的分离,从而减小GTS模型前后压差阻力、降低整车气动阻力系数,等离子体布置的位置在流动分离点后方并且靠近流动分离点.单个位置激励时,等离子体布置在GTS尾部两侧时气动减阻效果最好,最大减阻率为5.09%;组合工况时最大减阻率可达6.01%.当来流风速一定时,等离子体存在最佳布置角度与激励电压.

大型载货汽车驾驶室与货厢间隙对气动力特性的影响

以简化的大型载货汽车模型GTS为研究对象,采用RNGk-ε湍流模型和混合网格技术,分别模拟了气流流过驾驶室与货厢之间不同长度的间隙时产生的流场形态。通过分析不同间隙区域的流场形态分布和空气阻力系数的变化规律发现,间隙长度G≤55%时,对整车的气动力特性的影响较小;当G>55%时,气动力特性的变化对整车的影响逐步增大。同时研究发现,在GTS模型的驾驶室顶部加装导流罩可改善整车的气动力特性。

山东半岛北部海洋动力环境的高频地波雷达观测

利用两台高频地波雷达(ground wave radar,WERA)站对山东半岛北部雷达覆盖海区的浪、流场进行了观测,并且利用海洋-大气-波浪耦合沉积输运模型(coupled-ocean-atmosphere-wave-sediment transport modeling system,COAWST)对该区域的一个强风暴过程进行了数值模拟,对雷达观测数据、现场声学多普勒流速剖面仪(acoustic Doppler current profilers,ADCP)调查数据和数值模拟结果进行比对分析发现,模型模拟的水位变化与ADCP测量结果一致,WERA所观测到的有效波高和ADCP结果比较吻合,模型模拟的ADCP站位的流速相位、大小与雷达观测结果比较接近,与ADCP的结果有一定偏差。雷达观测的海区流场结果与模型反映趋势基本一致,但是在近岸方向上变化较大,其原因可能与ADCP的投放位置、模型的分辨率设置等因素有关。高频地波雷达系统是海岸带动力环境观测的一个有效工具,在实际应用中有着广泛的前景。

机场航空器地面滑行时间优化研究

提出航空器地面滑行优化研究,目的是在保证地面飞行安全的前提下,通过生产资源的合理调度和优化配置,提高设施资源的利用率,从而提高经济效益.本文简单地阐述了机场系统功能区的组成,提出了将机场地面系统视为带节点和弧的机场网络图结构,并简要介绍了飞机滑行的基本规则和在这一过程中可能出现的三种滑行冲突.核心内容是建立了系统的飞机滑行路径优化模型.将飞机的安全间隔、滑行规则和这三类冲突避免作为约束条件,研究进、出港航班滑行路径的优化问题.并以天津滨海国际机场为例,利用实际航班时刻数据进行算例分析,把优化结果与实际滑行时间进行对比,验证了该模型的可行性和优越性.

基于GT-SEM的水陆两栖飞机起降安全风险作用机制

为探究水陆两栖飞机起降安全风险作用机制,有效预防飞机起降安全风险,首先,基于扎根理论(GT),对28个事故统计报告和29位访谈者的访谈记录进行编码,识别两栖飞机起降安全风险因素,构建风险因素概念模型;然后,通过设计调查问卷收集数据,运用因子分析筛选风险因素,并探究风险因素间的相关关系;最后,运用结构方程模型(SEM)揭示风险因素对起降安全的作用路径。结果表明:水陆两栖飞机起降安全风险因素概念模型包括人员、设备设施、环境及管理4大类风险因素及33个具体风险因素项;4大类风险因素间的作用关系及其对起降安全风险的作用路径系数均显著。

内蒙古河套灌区冻融周期内渠道水热耦合数值模拟

为了研究季节性冻土区温度对渠道水分场的影响以及变化规律,在一个冻融周期内对河套灌区南边分渠地温和含水率进行了现场测试,并基于Harlan模型和Darcy定律,建立了二维水热耦合模型,利用有限元软件对渠道的水分场和温度场进行了数值模拟。结果表明,随着渠道边坡表面温度的降低,冻结锋面逐渐向下发展,水分在温度梯度的影响下不断向渠道表面聚集,对渠道衬砌产生冻胀破坏,渠道边坡中下部水分迁移量大,冻胀破坏严重,低温与水分迁移量之间存在时间上的滞后。模拟值与现场测试结果相符,验证了水热耦合数值计算模型的正确性。

阿特拉津农药在包气带内运移模拟

对植物根区(土壤层)及渗流区(作物根区以下潜水面以上包气带部分)农药的行为进行了数学描述.应用植物根区数学模型模拟了旱田除草剂阿特拉津农药在研究区包气带中的行为.模拟结果表明,吸附系数较小、降解半衰期较长和在水中的溶解度较大的阿特拉津农药可长期残留在包气带内,并且能够随降雨入渗进入潜水含水层而污染地下水.

基于地铁的地上地下闭环物流配送路径优化

面对闭环物流需求增长与道路资源紧缺的不平衡问题,设计了基于地铁的地上地下配送模式,以运输成本,时间窗惩罚成本,碳排放成本,转运成本,固定成本和地铁货运运营成本的总成本最小为目标函数,构建基于地铁的地上地下闭环物流配送路径优化模型。基于半初始化子路径扰动策略改进了自适应遗传算法,并以南京市秦淮区为例进行分析。结果表明:相比于常规自适应遗传算法,改进的算法可以缩短49.14%的运算时间,且求解更高效、稳定;选取多编组的开行方式,并设置物流车厢容量和发车间隔分布为3 000件和5 min,可以降低4.6%的平均服务时间和3.8%的总成本,具有较好的送达时效性和经济性;相比传统物流模式,合理利用现有地铁线网的地上地下闭环物流配送方案可以降低57.5%的碳排放量、减少8.1%的平均配送时间,其配送模式可为未来城市物流与地铁的发展提供参考依据。

基于HydroGeoSphere的河谷地区地表水地下水水流水质联合模拟

在一个流域内,地表水地下水常常存在着密切的水力联系,尤其是在河谷地区。把一个流域内地表水地下水分开进行研究,会使二者的相互联系得不到切合实际的表达。为了解决以往数学模拟模型无法综合考虑地表水地下水在水量水质相互联系这一问题,以河谷地区为原型建立假想例,通过采用双重节点耦合法将地表水模型和地下水模型耦合,建立地表水地下水水流联合模拟模型。在此基础上,使用Fick定律描述地表水与地下水之间的溶质交换过程,建立地表水地下水水质联合模拟模型。开发应用HydroGeoSphere软件对构建的联合模拟模型进行求解,预报未来120d研究区内水流和总氮的变化特征。结果表明,研究区地表水地下水补排关系为地表水补给地下水,大量开采地下水会使河口流量减少;随地下水开采量增加,地下水污染加重。

矿山职业性尘肺病四级预防框架

为加快解决困扰我国职业健康发展的矿山尘肺病高发的问题,探索一套有效的矿山尘肺病预防模式,基于扎根理论(GT)质性研究方法,运用“扎根范式”,对24位相关专家访谈资料和20篇文献进行开放性编码和选择性编码,形成4个核心范畴,建立“1+3”模式的矿山尘肺病四级综合预防理论模型。根据开放性编码和选择性编码结果,统计分析每一个编码的分布特征和出现频率。结果表明:零级预防(法律法规、社会职能、政府职能)提供顶层设计,第一级预防(工程技术管理、健康管理组织行为、个体健康自我管理)是前提,第二级预防(员工健康管理、工作场所职业卫生评价)起促进作用,第三级预防(社会参与、病后自我管理、医疗保障、权益保障)是最后一道屏障。4个核心范畴共同组成职业性尘肺病四级预防模型,为预防矿山职业性尘肺病制定策略提供指导框架。

飞机地面除冰资源协同控制

针对多并行除冰任务下分布式资源协同能力较弱及均衡性低的问题,结合机场除冰资源配置及时空分布状态,提出了一种基于多Agent协商的飞机地面除冰资源协同控制方法.建立了多Agent除冰资源协同运行框架,设计了面向全局协同联合体招投标机制的资源优化方法,提升了整体任务均衡性.在协同运行方案的基础上构建自治多Agent协同优化模型,采用加入决策因子的模型预测控制方法生成自治协同控制策略,并面向实际场景验证所提方法的可行性.结果表明,基于优化方案生成的初始化协同控制策略容错时间均值达4.89 min,与其他传统方法相比,平均起飞容限最大提升1.015 min,平均利用率增加15.28%,保证了除冰资源的安全性及协同性.

基于深度神经网络的航班保障时间预测研究

航班地面保障时间预测是提高机场运行保障效率和决策能力的关键问题之一。考虑到服务流程的复杂性和特殊性,建立了航班地面保障资源到位时间的高斯概率模型,提出了一种基于深度神经网络的航班地面保障时间预测模型,并根据保障数据规律性变化调节模型参数,减小不确定性因素产生的泛化误差。研究结果表明,单航班预测结果的平均绝对误差比多航班小4.479 min,模型评价分数达到了94.608,且预测精度比传统BP神经网络和贝叶斯网络方法高3%~5%。

基于演化博弈理论的城市轨道交通高峰票价定价研究

准确衡量高峰时段城市轨道交通与地面公交的时间、空间价值,确立合理的城市轨道交通票价对于城市轨道交通可持续发展显得十分重要。通过构建群体成员高峰时段对于城市轨道交通以及地面公交选择情景下的演化博弈模型,以重庆市为例,对其城市轨道交通票价定价进行了研究分析。结果表明:票价以4元为基础票价,以2元递增从一定程度上能够有效地控制城市轨道交通的客流量,并在此基础上对城市轨道交通客流量以及票价进行了敏感性分析,发现在相同票价变化幅度的情况下,出行距离越远,客流变化幅度越大,且随着出行距离的增加,客流变化幅度差值显著增加。

MT3D—通用的三维地下水污染物运移数值模型

定量研究污染物在地下水中的运移过程通常采用数值模拟方法。MT3D是一套基于有限差分方法的污染物运移模拟软件,近年来在国外水文地质和水环境模拟等领域的研究中已经得到较为广泛的认可。MT3D比较全面地考虑了污染物在地下水中的对流、弥散和化学反应等过程,可以灵活处理各种复杂的源汇项和边界条件,能够准确模拟承压、无压和越流含水层中的污染物运移过程。MT3D具有模块化的程序结构、灵活的求解方法以及全面的模拟功能,非常适合实际问题的研究,值得在国内推广使用。

城市最优路权分配方法模型解析

通过交通拥堵成因的解析发现,只有彻底保证地面公共交通的路权,才能从根本上解决城市的交通拥堵问题.为了寻找最优的路权分配方案,引入容量分析的理念,在传统分析方法的基础上,重新界定了容量定义、评价指标和运算方法,以成熟的城市综合交通模型为平台,从出行的可控性和舒适性两方面构建模型的核心,完善了交通容量的分析流程,提出了城市最优路权分配方法模型.最后以广州为实例进行了研究,结果证明,地面公共交通路权优先,既适应公交优先的理念,又能最大程度地实现城市的要求,是解决城市交通拥堵问题的关键.

地表地下耦合的水量及溶质运移模拟研究进展

地表水与地下水之间存在强烈的相互作用,构建地表水和地下水耦合的水量和溶质运移模型可以揭示地表水和地下水之间的相互作用机制,并提高地表地下水量水质预测的精度。介绍了现有的地表地下耦合的水量及溶质运移模型,对比了各模型的求解方法和适用领域,总结了这些模型的应用现状。其中水量模型中全耦合模型精度较高,是未来模型发展的主流方向,溶质运移模型中溶质反应过程模拟较为欠缺。未来应在优化求解算法、提高溶质反应模拟和加强裂隙介质模拟等方面深入开展相关研究。

径流泥沙的成因分割估算模式

从降雨对径流的形成、坡面的侵蚀和泥沙的输移过程出发，将径流分割为地表径流及地下径流；将泥沙的输移过程分成依赖于降雨及地表径流的坡面产沙、地下径流冲沙和依赖于河川径流的河道输沙。利用实测资料建立了地表径流、地下径流、坡面产沙、河道输沙等成因分割估算模式，并以实例估算和分析了影响水沙变化因素的作用。

基于PSR-Vague集的危险品航空运输地面突发事件应急能力评估

基于PSR模型,从“压力”“状态”“响应”三个方面对机场隔离区内危险品航空运输地面突发事件进行分析,建立危险品航空运输地面突发事件应急能力评估指标体系。将Vague集与熵权法结合得出评估指标权重,并进行实例验证,得出某机场危险品航空运输地面突发事件应急能力较好的结论,对其给出控制“危险品货物起火”事件的发生,加大事后“现场防护”,提高“人员撤离”效率的建议。

PBA地铁车站施工过程引起的地层沉降分析

以北京地铁蓟门桥站为工程背景,针对PBA地铁车站穿越各类土层的情况,采用Midas Gts NX有限元分析软件建立实体模型,模拟施工过程的各阶段,研究过程中引起的地层沉降规律。各种地层下PBA工法施工过程中引起沉降的最主要步骤均为导洞开挖施工阶段,发生沉降最大的部位在下导洞拱顶处,而剩余各阶段的沉降值在不同地层条件下差异较小;各地层中施工在同步序条件下引起沉降值由大到小的顺序为填土、粉质粘土、粉土、粉细砂、卵石-圆砾和卵石,深孔注浆加固措施对地层沉降的控制效果排序与之相同。结合工程的具体情况,对拟建车站施工过程的沉降值进行预测,并对施工中的土体加固提出了具体要求。研究结果为车站施工方案的可行性提供了依据。