公交站点区域行人与非机动车交互行为建模与仿真

为研究公交站点区域行人和非机动车的冲突行为,在元胞自动机模型的基础上,首先,考虑激进型行人和混合非机动车流,通过行人穿越决策规则和非机动车避让规则耦合行人运动模型和非机动车运动模型,采用双向行人Blue模型模拟进出站行人的运动行为,采用改进的NaSch模型模拟非机动车的运动行为,建立公交站点区域行人与非机动车交互模型。然后,在北京市西单商场公交站B站台开展观测实验,微观层面展现行人和非机动车之间的交互作用,分析在不同流量构成下二者冲突演化规律以及进出站行人到达率、非机动车到达率对延误和冲突数的影响。研究结果表明,非机动车堵塞多发生在非机动车与行人刚开始的交互处,并向来车方向延伸。与进出站行人到达率相比,行人和非机动车延误受非机动车到达率影响更显著;在进出站行人比例为0.5时,行人和非机动车延误达到峰值;进站行人比例为1时,行人和非机动车延误比出站行人比例为1时延误小;在行人到达率一定时,冲突数随着非机动车达到率的增大而增加,当行人到达率较小时,冲突数呈缓慢地增长趋势,随着行人到达率的增大,冲突数增长率呈现先增大后减小的趋势。

全球经济政策不确定性对国际资本异常流动的影响

全球经济政策不确定性上升会提高国际投资的风险和成本,加上“外国劣势”的影响,投资者会减少对外投资,从而使国际资本出现本土化倾向的异常流动。采用24个发达经济体、25个新兴和发展中经济体2005年第三季度至2022年第四季度的跨国面板数据,将国际资本异常流动分为外逃、撤回、激增、中断4种类型,运用Probit模型分析发现:在样本期间,发达经济体的资本异常流动少于新兴和发展中经济体;全球经济政策不确定性上升会降低资本外逃和激增的概率,并增加资本撤回和中断的概率;全球经济政策不确定性对发达经济体4种异常流动的影响都显著,而对新兴和发展中经济体只显著影响了资本外逃和激增;全球经济政策不确定性会显著影响其他投资的4种异常流动,并显著影响直接投资的外逃和激增、证券投资的外逃和撤回;金融开放水平较低时,金融开放会强化全球经济政策不确定性对国际资本异常流动的影响,但当金融开放水平较高时,全球经济政策不确定性的影响不再显著。因此,应建立国际资本异常流动监测平台,完善国际投资监管机制,并积极推进高水平金融开放。

椰油酰胺丙基甜菜碱防聚剂对管输体系中水合物团聚的影响

针对高含水率下防聚剂失效问题,研究了新型防聚剂椰油酰胺丙基甜菜碱(CAB-35)对不同含水率及初始流量的油水乳液体系流动稳定性的影响。实验结果表明,含水率和初始流量的增加均会使水合物颗粒平均粒径弦长减小,推迟水合物堵管时间。CAB-35在纯水中的抗凝聚效果也较好,它的椰油酰胺基为长烷基链,能降低颗粒间内聚力,通过影响气体水合物颗粒之间的液桥从而使水合物颗粒凝聚力失稳。在倾斜管道中CAB-35仍具有较好的抗凝聚作用。添加CAB-35可在第一次停输再启动后保证水合物浆液的流动时间延长,但第二次停输后仍不能通过再启动泵使流量恢复正常。研究结果为防聚剂选择、高含水率体系下的水合物抗凝聚及非常规管段停启系统中水合物浆液流动提供理论支持。

基于运营成本的城际铁路列车编组和停站方案综合优化研究

针对城际铁路开通初期客流时空分布不均衡导致的单一列车编组模式造成运能浪费的问题,从列车运营成本出发,研究多种停站模式的大小编组列车开行方案。以列车运营成本最小化为目标函数,以大小编组列车的开行列数、列车停站方案为决策变量,综合考虑列车区间断面满载率、OD服务频率等约束条件,构建大小编组列车开行方案模型;采用遗传算法求解,得到全日大小编组列车开行方案。以广清城际铁路和广州东环城际铁路为例,与现行列车开行方案相比,多停站模式的大小编组列车开行方案可使列车运营成本减少59%,日断面满载率平均值由0.288 8提高到0.866 5,说明采用多停站模式的大小编组列车开行方案能够有效降低列车运营成本,提高断面满载率。

截止阀在不同工况下内部流场仿真模拟分析与研究

截止阀是一种常见的阀门类型,具有结构相对简单、密封性能好、调节性能优良、可靠性高、使用寿命长等优势,但由于截止阀的阀体内流道比较曲折,流体在流动过程中会产生较大的阻力,导致能量损失。本文对DN80截止阀进行仿真模拟分析,通过Ansys软件,探索截止阀在半开启、完全开启等不同工况下,截止阀内部流体的运动分布和压力状态,进行仿真模拟流场研究。研究发现随着流速增大,阀门内部流场的紊动程度明显增加,且由于流速和流向的改变,容易产生漩涡和二次回流现象。当阀门逐渐关闭时,流道截面积减小,流体通过阀门时的流速随之增大,使得阀门两端产生压差,即阀门下游的压力会降低,而上游压力则会相应上升。反之,当阀门开度增大时,流道截面积增加,流体流速减小,阀门的阻尼效果减弱,阀门的压差就会减小。

结合道路信息的HEV发动机起停触发系统设计

现有的发动机起停系统只要发动机满足怠速停止的基本条件发动机就会停止,造成车辆频繁起停,这样不仅会加剧发动机部件磨损,还会增加整车油耗。为解决这一问题,设计了一种结合道路信息的混合动力汽车发动机起停触发系统(HEV-EST)。根据HEV发动机怠速和重起油耗图,确定HEV-EST起停条件;利用BP神经网络数字识别算法和颜色识别算法构建交通信号灯识别模型;运用统筹学的排队论对交通流进行分析计算,构建交通流分析模型;最后结合交通信号灯识别模型和交通流分析模型,设计了HEV-EST;并进行了MATLAB仿真验证。结果表明:该系统明显降低了车辆无效起停的次数,提高了整车燃油经济性。

基于流量时间法的冷水水表动态检定装置设计

传统的水表检定存在效率低和精度受限的问题,为此介绍了一种基于流量时间法的冷水水表动态检定装置,该装置的设计遵循了流量时间法的基本原理和精密的检定原理,同时集成了多项关键技术。在硬件方面,装置采用PLC设计、AD模块和温度传感器,确保了系统的高效稳定运行;软件设计方面,采用了先进的算法来优化数据处理和用户界面。测试结果表明,与传统的启停法相比,流量时间法大幅提高了测试效率,减少了时间消耗(测试耗时从39 min降低到4.5 min),同时保持了较高的测量准确度(最大误差为0.30%)。实验结果验证了装置的有效性,展示了其在冷水水表检定领域的应用潜力。

一种轨道交通客流OD精准化辨识算法

特大城市的轨道交通承载着城市的交通运输骨干任务,积累了蕴含着乘客出行时空关系、出行规律及出行习惯等的客流票卡数据,具有较高的实践指导价值。首先,设计了轨道交通AFC数据预处理方法,构建了轨道交通客流刚性需求筛选算法;其次,改进FP-Tree算法并用于挖掘刚性需求客流OD,得出精准化的乘客进出站频繁项集;最后,构建基于换乘客流路径选择模型的客流换乘OD挖掘算法,将客流换乘OD转化为线路OD,精准化挖掘客流OD需求,研究成果可为轨道交通市郊线路快车停站方案的制定提供支持和决策指导。

城市轨道交通站台区域精确停车窗设置方案研究

随着城市轨道交通高效率、高密度,以及灵活编组混跑等运营组织需求的提出,为更好地适应潮汐客流分布不均衡的特点,结合不同编组列车共线运行时的不同停车策略,阐述城市轨道交通中站台区域精确停车窗设置需考虑的因素及设置方案、精确停车窗计算原理等;针对多编组列车混跑,提出站台头端对齐、尾端对齐、以车站站台中心对齐等不同停车策略下的精确停车窗匹配设计方案;同时,为尽可能提高列车停站时的开门效率和停车窗设置的灵活性,在确保满足安全开关门要求的前提下,提出额外增加停车误差容忍余量的精确停车窗优化设计方案,可为多编组混跑项目的站台区域精确停车窗设计提供参考。

气液两相流供水管道停泵水锤计算及防护研究

为对输水管道内气液两相流时停泵水锤工况进行模拟研究,根据水锤基本理论,通过对系统内气液两相流流态的合理简化,搭建水锤计算模型,选取工程实例,进行最不利工况下的模拟计算。结果表明:突然停泵会在管道中产生严重的断流弥合水锤现象,最大超压约71 m;管道含气5%时比不含气状态的水锤压力水头高出10~40 m,且水锤波周期变长,收敛性更差。针对工程实例进行水锤防护分析,对“快关止回阀+气压罐”“缓闭止回阀+气压罐”“缓闭止回阀+箱式双向调压塔”3种防护措施进行比较,得出采用“缓闭止回阀+箱式双向调压塔”可以有效缓解管网水锤压力、保障管网正常稳定运行的结论。

CEEMDAN-PSO组合优化BiLSTM的公交站点短时客流预测方法

客流观测数据的非平稳性和选择学习参数的主观性,是影响双向长短时记忆神经网络(Bidirectional Long Short-Term Memory,BiLSTM)预测公交站点短时客流精度的重要因素.通过自适应噪声完备集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition With Adaptive Noise,CEEMDAN)提升客流观测数据的平稳性,用粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)优化BiLSTM隐藏层神经元个数、学习率与训练次数;基于Theano和Tensorflow深度学习库Keras,构建了公交站点短时客流预测组合模型CEEMDAN-PSO-BiLSTM,用均方根误差与平均绝对误差进行预测精度检验,并在浙江省海宁市2个公交站点进行了应用.研究结果表明:客流预测精度由高到低依次为CEEMDAN-PSO-BiLSTM、CEEMDAN-BiLSTM、PSO-BiLSTM、BiLSTM和LSTM,2个站点CEEMDAN-PSO-BiLSTM比BiLSTM预测结果的均方根误差分别下降了53.76%和48.36%、平均绝对误差分别下降了45.71%和40.22%,提升数据平稳性与优化学习参数组合改进BiLSTM的CEEMDAN-PSO-BiLSTM模型,能显著提高公交站点短时客流预测精度.

介质物态变化对超低温阀门降温效果的影响

深入研究超低温阀门的关键技术,对提高我国特种阀门技术具有深远影响。在仿真模拟超低温阀门温度分布时,采用的分析方式忽略了低温介质吸收热量发生相变后,所产生的低温气体与阀门之间的热量传递。为此,以Class300-DN65超低温截止阀为例,研究了稳态工作过程中介质物态变化及相变产生的低温气体对阀门降温效果的影响。首先,对绝热状态下介质流动的过程进行了计算流体动力学(CFD)仿真模拟,并建立了其传热学模型,以解释热量的传递过程;然后,研究了发生热量传递时阀盖内部间隙、以及阀体内流场介质物态分布规律;最后,根据稳态流-热耦合分析了阀门的温度分布情况。研究结果表明:由液化天然气闪蒸以及汽化产生的低温气体会在阀盖内部空腔底部流动,不断与阀盖、阀杆对流换热,从而对其进行降温。未考虑低温气体对阀门结构温度场的影响时,填料函底部温度为10.6℃;考虑低温气体时,填料函底部温度仅为-0.2℃。因此,设计超低温阀门时需要考虑低温气体对阀门的降温效果,否则容易导致密封失效。

不停丝自动化铲板系统的集排丝技术研究

为消除不停丝自动化铲板时废丝收集排出作业对铲板清洁效果的不良影响,提出了正压吹气和负压抽气相衔接的气流集排丝方法,开展了基于螺旋气流场设计的集排丝技术研究。首先提出了集丝装置静止居中放置、铲板组件偏置做连续旋转的不停丝自动化铲板系统的结构设计方案,设计了外壁面布置有螺旋吹气管路的倒漏斗状集丝装置。然后应用Fluent流体仿真的稳态和瞬态分析技术开展集排丝系统的流场分析和具体参数设计:以在漏斗内部形成螺旋内聚的气流场为目标,设计吹气管路的导气孔数量为6、倾角为40°;以喷丝板面温降小于18℃、温度峰峰差值小于3℃为目标,初步确定吹气流速为15~25 m/s;以末端负压抽气辅助正压吹气产生螺旋内聚向下的气流流动为目标,确定了吹气流速为15 m/s、末端负压为-85 Pa。最后通过实验装置的模拟,实现了纺丝向内聚拢并交织缠绕后被收集排出,从而验证了集丝装置结构设计和气流参数设计的可行性和正确性。

角式截止阀介质流动以及热固耦合仿真分析

角式截止阀是一种非常重要的截断阀门,通过数值模拟对角式截止阀内部的介质流动以及各个零部件的温度和应力进行计算。结果表明:角式截止阀竖直管道中的介质压力和速度比较高;角式截止阀中的介质不会产生非常大的温降;阀体内外表面上的应力比较大,壁厚方向上的中间位置应力比较小;阀盖顶部的应力要比阀盖底部的应力小;阀杆上半部分的温度非常低。

停流光谱研究稀土络合动力学

在水相中引入水溶性氨羧络合剂二乙三胺五乙酸(DTPA),可以在非平衡条件下实现相邻稀土元素的动力学分离。目前对加入DTPA调控稀土络合萃取速率的原因尚不清楚,无法解释稀土动力学分离的机理。采用快速动力学停流光谱,研究了稀土离子与DTPA络合反应动力学规律。结果表明,随溶液pH值和DTPA浓度变化,稀土离子与DTPA的络合与解离速率存在明显差异。该研究为调控稀土离子络合或解离速率差异实现不同稀土离子间动力学分离提供了理论依据。

考虑换乘站客流疏解的地铁列车跳站与客流控制协同优化

早高峰时段,各大城市地铁线路和换乘站的客流运输与疏解压力巨大。本文首先说明部分列车在换乘站跳站,可延缓换乘客流乘车过程、降低换乘站客流疏解压力。在此基础上,构建地铁单线双方向列车换乘站跳站开行与客流控制协同优化模型,极小化乘客在始发站等待延误时间和换乘延误时间。其次,对相关非线性约束进行近似线性替代,将原模型转化为线性整数规划模型。最后,以北京地铁5号线早高峰为背景设计数值实验,使用优化求解器CPLEX调用分支定界算法求解模型,验证了模型的实际优化效果。实验结果表明,相较于列车站站停和既有客流控制,优化所得方案在14 min内使得列车运载的乘客增加了2954人,并使乘客在站外延误时间、换乘延误时间和总延误时间分别降低了58.9%、16.9%和41.6%。

公交停靠站对社会车辆干扰影响机理及优化研究

为了降低共用车道中公共汽车和社会车辆行驶时的相互干扰,本文选取进口道公交停靠站的位置设置为研究对象进行优化.以厦门市3个沿进口道设置的单泊位公交停靠站为例,基于实地数据采集建立了进口道对应的车道宽度、机动车流量、公交车辆与社会车辆速度差异、距离交叉口位置等参数与干扰程度的相关模型,利用该模型预测公交车辆和社会车辆之间的交汇次数误差均低于20%.进而以厦门市的公交停靠站点为实例进行了干扰状态预测,以评价相应进口道运行延误情况,并以干扰最低值作为约束条件,对进口道处设置的公交停靠站提出相应的优化方法.研究验证表明,当机动车道设置宽度在3.5~3.75 m、公交停靠站距离交叉口长度在80~110 m时,干扰现象最不显著.两类车的交通流总量降至500 pcu/h时,车流干扰趋于缓和,且车辆速度差异差小于3 km/h.

交叉口下游公交站点对车辆饱和流率的影响

公交站点的选择对于交叉口车辆饱和流率有着较大的影响。本文以交叉口下游直线式公交站点对交叉口饱和流率的影响为研究对象,对公交车辆的停靠过程及停靠时间进行分析,以此构建交叉口下游的交叉口流率影响模型,根据所建模型计算得出的数据对交叉口饱和流率进行识别,然后对通过交叉口的流率进行分析,确定交叉口饱和流率的识别流程及折减幅度计算方法,并分析在公交车停靠影响下交叉口流率的可能影响因素。最后对模型进行敏感性分析,得到车道合并折减系数以及车流率对交叉口饱和流率的影响关系。

冰雪条件下面向网联混行交通流的交叉口配时优化

在网联与非网联车混行交通流条件下,针对冰雪条件下信号交叉口通行能力下降的问题,从冰雪条件对交通参数的影响和网联人工驾驶车辆实时传输交通信息的特性入手,分析不同冰雪条件下交通流的变化,通过研究网联自动驾驶汽车与人工驾驶汽车驾驶特性区别,以及冰雪条件对人车和道路的影响,推断头车启动时间、期望车头时距、平均行驶速度等交通参数,采用停车线延误计算方法对其进行修正。再得到修正后的停车线延误模型,以最短延误为目标计算最佳周期,利用MATLAB对其求解,依据网联车实时传输的交通信息调整信号配时方案,通过VISSIM软件进行仿真。最后得到的配时方案和原方案相比,延误时间缩短了16.6%,行程时间减少14.63%,平均停车次数也明显减少,模型配时方案更符合当前道路状况,对提高信号交叉口车流速度,减少交叉口冲突有显著的效果,适用于冰雪条件下的信号交叉口信号配时。

基于时空协同优化的多目标城市轨道交通延误恢复研究

针对城市轨道交通延误引起滞留旅客较多和短期运力不足的情况,提出同时采用车站限流措施和灵活跳停策略的列车延误调整方法。通过构建多目标线性规划模型,对延误列车运行图进行优化调整,将优化目标分为延误旅客总人数最小化和线路延误总时间最小化2部分,同时引入跳停决策变量,考虑跳停对计算线路总延误时间的影响,精确调整线路延误列车运行时间。多目标线性规划模型既有效缓解因滞留旅客过多造成的站台拥挤,又快速恢复因某趟列车延误造成的大面积晚点。最后通过实际算例对模型进行验证,计算结果表明该模型相较于传统的运行时刻调整策略可有效缓解站台滞留旅客的拥挤情况,缩短线路总延误时间,快速恢复城市轨道交通系统的正常运营。