基于域架构的纵横向结合行人紧急避障系统研究

针对行人横穿场景,提出了一种基于域架构的纵横向结合的紧急避障策略。首先,搭建基于域架构的行人紧急避障系统,通过最大减速度模型和多项式组,拟合纵横向轨迹决策规划方法,并基于采样离散数值计算法,综合考虑避障安全距离、动力学约束和平顺性的成本函数,选取最优轨迹;然后,分别使用双环比例-积分-微分(PID)、线性二次型调节器(LQR)控制方法,实现对纵横向的运动控制;最后,通过PreScan、CarSim和Simulink联合仿真及域架构系统延时分析,验证了该避障系统的适用性,有效提升了道路安全性。

基于改进MPC与RBF-PID的智能车轨迹跟踪控制

为提升智能汽车轨迹跟踪控制的稳定性和精度,提出一种基于时域参数自适应MPC与RBF-PID的轨迹跟踪控制方法.首先搭建车辆横纵向动力学模型;其次分析控制时域与预测时域对跟踪精度的影响,设计时域参数自适应MPC横向控制器并进行仿真验证;然后基于径向基函数(RBF)神经网络整定PID控制参数,设计分层式纵向控制器,并设计折线速度曲线与PID算法进行对比;最后以车速为耦合点构建智能汽车横纵向综合控制系统,并在蛇形工况下对横纵向综合控制系统进行仿真实验.结果表明,所设计的横向控制器能保证低速时的跟踪精度和高速时的车辆稳定性,纵向控制器可有效提高速度跟踪精度,横纵向综合控制系统能实现车辆在变车速工况下对轨迹的精准跟踪,同时保证良好的行驶稳定性与舒适性.

基于DBO-LQR和MPC的智能车轨迹跟踪控制

为提高智能车辆轨迹跟踪的精度和稳定性,提出1种基于蜣螂优化(DBO)算法优化的线性二次型调节器(LQR)与模型预测控制(MPC)的横向、纵向控制策略。构建车辆动力学模型和基于Frenet坐标系下的横向误差模型,设计带有前馈的横向LQR控制器,利用蜣螂优化算法确定LQR控制器权重系数;基于MPC实现纵向速度和位置的跟踪,利用纵向速度联结横向控制器与纵向控制器,同时对车辆的速度和转向进行控制;最后基于CarSim和Matlab/Simulink联合仿真平台在不同道路工况下进行仿真实验,验证所提策略的有效性。结果表明:在城市道路泊车、城市道路换道、高速公路换道3种工况下,车辆的最大横向跟踪误差均小于0.010 m、航向偏差在0.0250 rad内;横摆角速度及前轮转角变化比较平稳、无明显抖动,所提策略可有效提高车辆跟踪轨迹的精度和稳定性。

市政预制梁桥横向合理构造分析

超载情况下,T梁、预制小箱梁结构横向联系成为病害集中爆发的部位。选择35 m跨度的桥梁结构,以板单元建立有限元模型,利用MIDAS Civil程序的移动荷载追踪功能寻找最不利工况,对不同超载系数的超载车辆按拉应力域配筋的设计方法进行分析。对横隔板开裂情况进行对比分析,从而确定不同桥梁类型的横向联系的合理构造。

长大简支梁桥上有砟轨道无缝线路纵横垂向变形研究

由于长大简支梁桥上无缝线路,在温度荷载和车辆荷载作用下的轨道和桥梁结构各项变形较大,简单的桥上无缝线路计算模型和检算项目已不满足要求。为了能够更好地分析其受力与变形,更详细地对其进行计算和检算,采用有限元方法建立了长大简支梁桥上有砟轨道无缝线路纵横垂向空间耦合模型。所建立的空间耦合模型,充分考虑了长大简支梁桥上有砟轨道无缝线路各部分的细部结构和其对整体力学特性的影响。采用该模型可以计算钢轨附加力,也可以对梁缝纵向变化量、钢轨横向变形、桥梁竖向挠度、梁端转角和梁轨相对位移等进行计算。计算结果详细,检算项目全面,方法便于设计与施工使用。

轴向运动带的横向与纵向非线性振动

研究轴向运动带的横向和纵向自由振动问题。利用Hamilton原理,建立轴向运动带横向和纵向自由振动的耦合动力学模型。基于Galerkin方法对轴向运动带系统模型的状态变量作离散,得到带有非线性项的常微分方程组。通过数值仿真,给出轴向运动带的横向振动与纵向振动比较,轴向运动速度对带的横向振动和纵向振动的影响,以及初张力对带的横向振动和纵向振动的影响。

轴向运动带的横向与纵向振动分析

利用Hamilton原理,建立了轴向运动带横向和纵向自由振动的耦合动力学模型。基于Galekin方法对轴向运动带系统模型的状态变量作离散得到带有非线性项的常微分方程组。通过数值仿真,给出了轴向运动带的横向振动和纵向振动比较,轴向运动速度对带的横向振动和纵向振动影响,以及初张力对带的横向振动和纵向振动影响。

轴向运动带的固有频率及振动分析

研究轴向运动带的固有频率及自由振动相关问题。利用Hamilton原理,建立了轴向运动带横向和纵向自由振动的耦合动力学模型。基于Galerkin方法对轴向运动带系统模型的状态变量作离散,得到带有非线性项的常微分方程组。通过数值仿真,给出了轴向运动带的一阶和二阶固有频率的变化,以及不同张力情况下频率比值随速度的变化,同时也对轴向运动速度对带的横向振动和纵向振动的影响进行了研究。

探求ΔY_r的基本思路及尾部下陷工况下ΔY_r之探求

提出探求ΔYr(推土机铰点O每区间末在纵向垂直偏离本区间台车架基线之数量)的基本思路;按此思路对尾部下陷工况下的ΔYr进行了研究,导出了尾部下陷工况下计算ΔYr的公式;利用铲刀纵前向运动的履带式推土机模型对该工况下克服后扰及β型扰动进行了物理仿真.研究结果表明:在此工况下,无论本区间内履带下地形如何,自控系统可根据ΔYr和铲刀刃纵倾轨迹角αc的控制公式克服履带下地形的扰动,使αc最终等于期望的铲刀刃纵倾轨迹角α.′仿真结果证实了探求ΔYr的基本思路对尾部下陷工况可行,导出的ΔYr表达式使αc控制公式在此工况下的应用迈出了一大步.

履带式推土机尾扬头陷和头扬二工况下ΔY_r之探求

运用探求ΔYr(推土机铰点O每区间末在纵向垂直偏离本区间台车架基线之数量)的基本思路,分别研究了履带式推土机尾扬头陷和头扬工况下的ΔYr,导出了二种工况下ΔYr的表达式;利用铲刀纵前向运动的履带式推土机模型对二工况下克服后扰及β型扰动分别进行了物理仿真.研究结果表明:在这二种工况下,无论本区间内履带下地形如何,自控系统可根据各工况下导出的ΔYr表达式及铲刀刃纵倾轨迹角αc的控制公式克服履带下地形的扰动,使αc最终等于期望的铲刀刃纵倾轨迹角α.′仿真结果证实了导出的ΔYr表达式正确,使αc的控制公式在这二种工况下的应用上迈出了关键的一步.

大跨重载箱梁整孔纵、横移施工技术

广州至深圳沿江高速公路机场特大桥跨径布置为16-5×60m+1-4×60m+6-5×60m,共114孔228片60m整孔预制箱梁(先简支后连续形式),边梁重2 390t,中梁重2 384t。该桥箱梁采用陆地预制箱梁、整孔箱梁横移→纵移→栈桥横移的移梁技术、架梁船舶运载箱梁航行架设技术方案,预制场内设置6组横移滑道和1组纵移轨道,采用2套横移台车(箱梁横隔墙施工前采用六点支撑,横隔墙施工后采用四点支撑)和1套纵移台车进行箱梁纵、横移施工。实践表明,该大跨重载箱梁整孔纵、横移施工技术适用于现场大型预制箱梁的顶升和移运。

转体跨越运营高铁钢桁梁施工关键技术

廊坊光明桥为(118+268+118) m上加劲连续钢桁梁桥,上跨多股既有线,与既有京沪高铁交角33°。钢桁梁采用转体法施工,拼装跨度为京沪高铁侧(119+138) m、西牵出线侧(130+119) m,采用带辅助滑道的简支梁体系非对称转体方案。施工过程中,与铁路平行位置采用独柱式拼装支架和带转向功能的龙门吊拼装钢桁梁,京沪高铁侧钢桁梁远离设计转体位置15 m进行拼装,西牵出线侧钢桁梁向边跨预偏30 cm拼装;京沪高铁侧钢桁梁拼装完成后横移至设计转体位置;钢桁梁同步落梁至主墩;采用带大悬臂的简支梁体系进行转体,辅助滑道采用轴承式滚动走行系统;转体后,西牵出线侧钢桁梁利用墩顶特殊设计的永久支座向跨中纵向顶推30 cm;在铁路限界上方采用全封闭防护小车进行合龙施工。该桥多次体系转换施工累积误差可控,成桥精度与设计吻合,确保了高铁运营安全。

铁路框架桥纵横梁线路加固体系模型优化与结果评价标准研究

对静力计算的模型进行了优化,建立加入钢轨、纵梁及扣轨梁等纵向构件的三维模型,考虑了支撑加固体系的框构桥及开挖土体的影响;设置变化不同参数的多个工况,将优化模型与简化模型在各工况下的数值模拟结果进行比较与分析;综合考察相关规范及规定,从而建立评价纵横梁线路加固体系静力计算结果的标准。基于模拟计算的结果,分析了各工况下横梁的挠度和应力以及钢轨的挠度,并利用建立的评价标准进行评价。研究表明,优化模型能够较精确地模拟现场工况,使计算结果更加贴近真实值;利用建议的线路加固体系评价标准对计算结果进行评价,得到的结论将更加偏于安全。

车箱对接装置的设计

针对目前水平压缩垃圾站垃圾转运车箱与压缩设备对接中存在的问题,设计了一种新型的车箱对接装置。该车箱对接装置在横移平台上巧妙地配置纵移机构、液压动力单元及横移机构,使对接装置能够独立承载垃圾箱完成与垃圾压缩设备的对接与分离。该设计结构合理、紧凑,能够提高垃圾转运设备的运行效率,延长使用寿命。

纵横抬梁法加固线路施工安全控制措施

省道S103在K982+008处采用8~18 m不同跨度的连体框构桥下穿既有瓦日(瓦塘—日照)双线铁路。由于瓦日铁路上下行线间距为4 m,无法使用D型便梁,最终确定采用纵横抬梁法加固线路。首先对横梁最大容许跨度进行计算,然后采用MIDAS/Civil建立数值模型,对中-活载作用下纵梁、横梁的竖向位移进行了分析。发现工字钢横梁变形较大,该处是加固体系的薄弱部位。据此提出严控土方开挖量和顶进步距、加强纵横抬梁加固体系关键处所的检查和整修、对轨道竖向位移实时监测三项控制措施。经实施,竖向位移变化总体可控。

铁路框构桥顶涵施工纵横梁加固设备深化研究

对铁路框构桥顶涵施工纵横梁加固设备变形、松散等缺点进行了原理分析,优化原有结构提出优化方案,并建立模型进行受力分析。设备优化方案对提高纵横梁加固体系稳定性、安全性有一定的参考价值。

一种无缝线路道床稳定状态参数测试方法

目前在城市轨道交通建设中,对无缝线路道床主要参数的竣工验收主要参照《铁路轨道工程施工质量验收标准》,但该标准并未介绍具体的试验方法。道床的密实度、支承刚度、纵横向阻力的状态直接影响轨道的稳定性,对无缝线路的设计、施工及后期维护也十分关键。结合国内某城轨建设工程的竣工验收试验,给出了具体的设备清单、测试方法及相关注意事项,旨在为后期轨道工程验收、施工规范及验证规范的完善提供相关参考。