贵阳枢纽作业车运输组织优化研究

贵阳枢纽地区货运作业以卸车为主,各站卸车到达辆数及品类零散、到达时间不均衡,车站装卸线路、设备复杂多样。作业车集中到达时输送困难,造成卸车积压、作业站堵塞,枢纽机车运用不合理,各站卸车能力不能充分释放。通过对贵阳枢纽各作业站装卸设备、装卸能力、作业车到达情况、枢纽机车运用等进行分析,采取优化贵阳南站作业车编组、有序均衡输送作业车、加强分流卸车组织、规范枢纽调度机车运用等措施,合理有效输送作业车,最大化释放枢纽卸车能力,实现枢纽卸车提质增量,对于深挖贵阳枢纽卸车潜力,实现铁路货运增量具有重要的现实意义。

煤矿井下集装箱运输车自装卸机构特性研究

煤矿井下辅助运输是整个煤矿运输系统不可或缺的重要组成部分,辅助运输设备效率直接影响煤炭产量及机组利用率,对整个煤矿运行系统有着十分重要的影响。以WCJ5CE型集装箱运输车自装卸机构为研究对象,对自装卸举升机构进行了有限元静力学分析及模态分析。结果显示,自装卸举升机构强度满足条件,最低固有频率为73.28 Hz,与WCJ5CE型集装箱运输车振动频率相差较多,因此不会发生共振现象。可为集装箱运输车的结构优化提供参考。

运载火箭一级加泄连接器自动控制技术研究

运载火箭一级加泄连接器是实现一级贮箱推进剂加注与泄回的核心设备,针对当前国内一级连接器主要采用人工对接的情况,对气动驱动的加泄连接器的自动控制技术进行研究;分析了连接器机构的结构与对接脱落的主要步骤,设计采用PLC组合、直流电源、传感器供电组合等硬件系统对连接器配气台的传感器参数进行采集,对电磁阀进行控制以驱动机构运动;设计控制软件,对基础数据进行分类构建,并基于面向对象思想设计多粒度层次的流程步骤,通过嵌套组合不同粒度的步骤实现复杂的控制逻辑,采用xml文件描述流程步骤;介绍了自动对接、脱落控制流程的流程内容;经测试自动对接流程与自动脱落流程所用时间分别为133 s与97 s,满足使用要求,且已在某型号多次任务中进行了应用,有力地支撑了型号任务的发展。

改进的车联网边缘计算负载感知卸载策略研究

针对车联网边缘计算环境中,由于车辆的移动性导致的用户隐私安全问题和计算资源分配不灵活问题,提出了一种优化的负载感知安全卸载策略。首先,介绍了车辆边缘计算(VEC)的模型构建,建立了以时延与计算成本为优化目标的卸载效用模型;其次,描述了一种基于混合加密方式的车联网消息认证方案,并从完整性、防重放攻击、保密性等方面,对安全性能进行了分析;最后,根据车辆的移动性,协调车辆云资源与边缘云资源,提出了改良的负载感知任务卸载策略。仿真结果表明:该方案的平均卸载成功率比负载感知模式(LAM)算法提高了6.8%,平均卸载时延比边缘服务器(ES)汽车服务器(CS)身份验证机制(ECAM)算法降低了5.5%。相比其他现有方案,该方案在车辆切换路侧单元(RSU)情况下对于降低任务的卸载时延,提高卸载成功率有明显优势。

具有隐私保护的车联网边缘计算任务卸载资源分配策略

针对车联网任务卸载的资源最优化问题,以无线供能移动边缘计算(WP-MEC)系统为基础,提出一种关于计算时间分配、能耗、本地计算能力和任务卸载的联合优化方案。在该系统中,将“收集然后传输”协议应用于车辆的能量采集和消耗阶段,确保车辆可以持续工作。为求解该最优化问题,提出一种基于模拟退火算法的系统能量效率最大化算法。实验结果表明,所提策略的平均电池电量比全卸载模式、仅本地计算模式提高了40%以上,有效降低了系统时延,验证了所提策略的有效性和高效性。

救援车载钻机钻具自动拧卸系统研制及应用

救援车载钻机施工大直径救援孔时需要频繁起下钻具,钻具自动拧卸系统作为钻机起下钻拧卸钻具的重要组成,其拧卸效率和可靠性直接影响救援钻孔的施工效率与施工安全。针对目前矿山救援车载钻机孔口平台难以满足大直径钻具通过性要求、钻具拧卸自动化水平低等问题,研发可满足大直径钻具通过及快速对中、夹持、自动拧卸功能集成于一体的钻具自动拧卸系统。研制了可与钻机快速拆装的大开口液压孔口装置,可以实时监测和调节孔口装置的水平度,并且满足孔内钻具承载和不同工况的起下钻施工要求。研制了具有双导轨结构的钻具自动拧卸装置,可以实现液压吊卡起下钻和顶驱加装双臂钻具起下钻两种施工工艺。经过结构仿真分析、型式检验和现场工业性试验,最终形成一套大通径、结构紧凑、具有高负荷承载力,可实现手、自一体化一键上卸扣作业,满足850 mm集束潜孔锤起下钻要求的钻具自动拧卸系统,提高了钻具拧卸效率,为救援钻孔的快速施工提供了可靠的装备保障。

车联网低时延计算数据卸载策略研究

为了解决快速移动车辆在高维数据卸载过程中极易出现通信网络传输延迟波动和卸载丢包的问题,设计了一种基于优化李雅普诺夫的高维数据卸载算法(An Optimized Lyapunov Algorithm for Unloading High-dimensional Data,OLA-UHD),通过仿真对车载终端的卸载率和鲁棒性进行分析并讨论了2种环境下的时延情况。结果表明,OLA-UHD策略具有更强的鲁棒性、更高的卸载比例和更低的丢包率,面对少量卸载任务能够有效降低时延15.4%以上,在面对十万级计算卸载任务时,降低时延113.2%以上。

城市老商业区沿街商铺装卸车位规划

城市老商业区货物配送需求较高,但因缺少配建装卸停车位而难以满足沿街商铺配送需求,由此导致违法停车且严重影响城市交通运行。欧美部分城市颁布了装卸车位相关法律法规和管理办法,也取得了诸多研究成果。通过借鉴这些实践经验,构建服务水平效率极值法和可接受范围重叠法进行装卸车位类型、数量和选址的规划,重点提出停车位平均占用率和非饱和时间时段比例指标。进而将规划方法应用于上海市黄浦区五金市场区域沿街商铺装卸车位规划,明确按6.0 m×2.2 m尺寸规划装卸车位,提出在研究路段南侧规划2个港湾式装卸车位;结合货物重量、货物装卸途中障碍物和附加值/危险性等情况修正各商铺配送最大可接受距离,据此确定了装卸车位的选址。

线材制品工字轮自动装卸转运车研制与应用

工字轮作为承载工具用于线材制品的周转和生产,为解决工字轮在收放线机上的人工装卸及车间周转时生产效率低、劳动强度大的问题,针对焊丝类线材生产企业研制了工字轮自动装卸转运车,对其主要的机械结构、控制系统方案设计及其在焊丝企业的技术应用特点进行阐述。并对高效全自动工字轮装卸及周转技术应用在未来线材制品生产企业自动化、智能化方面的发展进行展望。

矿用车载计算显示控制单元的设计与应用

在露天矿山领域,辅助作业有人驾驶车辆匹配智能驾驶的矿用卡车协同作业的需求成为新的行业热点。辅助作业有人驾驶车辆存在多种车型,而且协同作业的场景也复杂多样,协同作业的难度很大。文章对协同作业管理系统中的核心部件进行研究,提出了一种集成车载计算控制功能和人机交互处理功能的车载计算显示控制单元设计方法。其采用模块化设计方法对车载计算显示控制单元的系统构架、系统软硬件结构及应用软件架构进行了设计,并根据协同作业应用特点,采用人机交互设计方法,提出3种典型的应用软件界面自动适配方案。该方法采用了以同一套软硬件覆盖所有协同辅助作业车型的方案,可降低前期开发和后期维护的成本,具有良好的工程应用前景。依据本方法设计的车载计算显示控制单元在某露天煤矿进行了应用,实现了多种车型的装车,应用过程中,所有协同车辆整体辅助无人矿卡全流程作业,配合运行流畅、设备运行稳定。

3-RSR/SP并联车载天线机构运动及力学特性分析

提出了一种新型3-RSR/SP并联式车载天线机构,基于螺旋理论分析机构自由度,发现在不同状态下机构自由度可变;建立机构的静力平衡方程和变形协调方程,并绘制不同工况下机构各构件所受力与机构位姿之间关系曲线;与3-RSR并联机构进行对比,所提出的机构驱动力矩较小,验证了其中间支链具有静力卸载作用。考虑车载天线的实际工况,通过拉格朗日方程法分别建立机构在基座固定和基座运动两种情况下的动力学模型,并绘制与之相应的机构驱动力矩变化曲线,表明基座运动对驱动力矩影响较大。所提出的构型有助于拓宽并联机构在天线领域的应用,特性分析对后续样机研制具有一定参考价值。

横向减振器对机车平稳性能的影响

基于机车车辆-轨道耦合动力学理论,运用TTISIM(Train/Track Interaction Simulation)仿真软件,以横向减振器为研究对象,以机车运行平稳性指标为依据,系统分析了机车横向减振器的阻尼参数、工作状态、卸荷速度和悬挂位置等参数对于机车平稳性能的影响。仿真计算与分析结果表明:选取适当横向减振器的结构阻尼参数,对提高机车的平稳性有利;采取适当的减振器卸荷速度可以达到提高乘车舒适性的目的;横向减振器是否正常工作对机车的运行品质有较大影响,必须严格确保所有减振器的正常工作;横向减振器的悬挂位置,对于车体的运行平稳性几乎没有影响。

铁路车站取送车作业问题一般模型解的构造方法

基于取送车作业问题具有顺序和批次2个优化维度,根据客观约束条件和实际生产经验,设计取送车作业问题一般模型解的模块化构造方法。以满足取送车作业顺序偏序约束构造取送车作业初始顺序方案,以满足装卸区容车能力约束构造取送车作业调整顺序方案。为了满足相应放射枝不同批次约束、调机牵引能力约束、时间窗约束和提高调机运用效率,分别采用基于相异放射枝不同批次约束的批次划分方法、基于牵引能力最大化的批次划分方法、基于不必要牵引车组数最小化的批次划分方法、基于及时送车原则的批次划分方法和基于及时取车原则的批次划分方法,将取送车作业调整顺序方案划分为一系列有序的取送车批次。算例仿真结果表明:利用本文方法生成的取送车作业方案满足铁路车站取送车作业问题一般模型的约束条件,使调机的运用和各装卸区的集中作业强度更为合理,使有效方案的生成效率比随机生成方法更高。

基于最大最小蚁群算法的多卸载点车载装箱模型研究

针对多卸载点、多种货物、多车承运中的箱式货车装箱问题,为需要在不同地点卸货的货物生成货物装卸序列。建立了基于体积、重量和装卸距离的数学模型,定义了各类装箱约束条件,首先按照装箱规则和装箱约束生成一个可行解作为蚁群算法的初始解,再根据蚂蚁在货物上寻路的特点定义了信息素和选择概率公式,通过最大最小蚁群算法在一定的循环次数内求得最优解,从而达到最大化货车的装载利用率和体积利用率的目标。最后通过一个实例证明了该方法的合理性和有效性。

公路运输车辆荷载处理方法与轴载模型研究

在对现有轴载模型分析的基础上,采用更明确表述车辆荷载力学效应和交通特征的轴载应用系数,以高等级公路实测货车轴载数据为样本,用数理统计方法建立了正常交通道路和重载交通道路运输车辆的轴载模型.结果表明,无论是正常还是重载交通,车辆轴载都服从正态分布,除单轴单轮之外,其他3种轴型的空载和有载也服从正态分布.笔者所建立的模型,避开车型干扰,降低交通调查的难度,弱化模型应用的制约因素,便于工程应用.

CNG汽车气瓶自动装卸系统设计

为了解决压缩天然气（compressed natural gas，CNG）汽车加气难的问题，提出了CNG“集中灌装、分散换瓶”的天然气汽车加气理念。采用可编程逻辑控制器（programmable logic controller，PLC）作为智能控制单元、步进电机作为装卸驱动单元，设计了可移动的三维工作台作为装卸平台。研究了步进电机的控制算法，构建了CNG汽车气瓶自动装卸系统模型，研制了专用的车用CNG气瓶自动装卸系统。理论分析和实验结果表明：该系统可以在1～2min内完成CNG汽车气瓶自动装卸任务，提高了CNG汽车的加气效率。

堆垛机式密集仓储系统复合作业三维空间路径优化

为提高堆垛机式密集仓储系统的运作效率,提出混合蚁群算法,利用该算法有效地解决了复合作业三维空间路径规划问题。在堆垛机和穿梭车配置比为1∶2情况下,分析堆垛机和穿梭车在三维空间内的实际调度路径,并考虑其运动过程中的加速度建立数学模型。针对该系统复合作业的特点,设计了一种三维启发函数来改进蚁群转移概率,将遗传算法生成的初始解转变为蚁群算法的初始信息素,通过粒子群算法对蚁群算法参数进行优化,避免蚁群算法为寻求最优参数组合而进行大量盲目实验。实例分析表明,所提出的混合蚁群算法与遗传和蚁群算法相比,具有更好的全局性,能够有效地缩短密集仓储系统复合作业的时间、优化三维空间路径、提高进出库调度效率。

露天矿卡车自动化调度系统中移动车载终端的研制

依据露天矿电铲、卡车等关键设备运行状态的分析,提出了可快速、高精度定位和自动识别移动目标运行状态等方法,研制出具有自主知识产权、通用性和实用性较强的AVLS2100移动车载终端,经在一露天煤矿的实际应用证明达到了良好的效果.

基于离散元法的漏斗车装卸载过程动态仿真

为了提高漏斗车装卸效率,提出一种基于离散元法的煤炭漏斗车装卸载过程动态仿真方法。运用离散元法建立煤炭漏斗车装卸载仿真模型,并设定合理参数对煤炭漏斗车的装卸载过程进行模拟,对煤炭漏斗车端、侧墙的作用力规律进行综合分析,最后得到煤炭漏斗卸货过程中压力与高度、时间之间的变化关系。

矿用自卸车启动气路保压分析与研究

对矿用自卸车在不同环境温度下,启动气路的压力损失进行了分析与研究,得出了柴油机不能正常启动的缘由,提出了启动气路保压的合理建议。