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结合式主梁-翼板的主动气动控制优化与机理——PK箱梁断面颤振控制

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中国公路学报 2025年

作者：王子龙李珂魏晓军赵林同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室重庆大学土木工程学院中南大学土木工程学院同济大学桥梁结构抗风技术交通运输行业重点实验室广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西大学省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室

截止目前，PK箱梁分离流效应突出的主梁断面颤振主动控制规律未有清晰的认识，与此同时，为扩展和提高主动气动翼板颤振控制的适用范围和参数寻优效率，采用计算流体动力学（CFD）方法获取结合式PK箱梁主梁-翼板系统非定常气动力及其荷... 详细信息

截止目前，PK箱梁分离流效应突出的主梁断面颤振主动控制规律未有清晰的认识，与此同时，为扩展和提高主动气动翼板颤振控制的适用范围和参数寻优效率，采用计算流体动力学（CFD）方法获取结合式PK箱梁主梁-翼板系统非定常气动力及其荷载参数，采用分状态多频强迫振动法识别主梁-翼板系统气动参数并计算颤振临界风速，得到主动翼板颤振控制规律并获得最优控制参数。研究表明主动翼板改善PK箱梁颤振性能的主要原因是大幅提高了扭转运动关联的气动正阻尼，而耦合竖向运动产生的气动负阻尼受主动翼板运动影响较小。计算结果表明，PK箱梁的主动翼板最优控制参数与流线箱梁接近，PK箱梁在翼板振幅增益为2～6时颤振性能提高8.26%～ 30%。综上，结合式主动翼板对于偏钝体的PK箱梁断面同样具有较好的颤振性能提升作用。另一方面，在相同来流风速和翼板运动相位差下，不同振幅增益下的系统稳定位移不同。竖向位移变化较小，扭转位移则有所增大，这说明主动翼板在不同的振幅增益下，气动外形的改变不仅仅会改变系统颤振性能，还会对静三分力系数产生作用进而影响主梁静风和其他风振稳定性。

关键词：大跨桥梁颤振控制多频强迫振动主动翼板控制优化

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基于轨迹数据的高速公路小客车异常驾驶行为

吉林大学学报（工学版） 2024年第9期54卷 2581-2587页

作者：周荣贵高沛李雨璇周建交通运输部公路科学研究院公路交通安全技术交通行业重点实验室北京100088

为了分析不同异常驾驶行为带来的事故可能性与风险性,量化不同驾驶行为下加减速度的阈值大小,基于车辆的轨迹数据分析了速度与加速度的交互关系。采用回归的方式对速度与加速度的函数关系进行标定,构建了异常驾驶行为的数学判断模型。... 详细信息

为了分析不同异常驾驶行为带来的事故可能性与风险性,量化不同驾驶行为下加减速度的阈值大小,基于车辆的轨迹数据分析了速度与加速度的交互关系。采用回归的方式对速度与加速度的函数关系进行标定,构建了异常驾驶行为的数学判断模型。结果表明,在对应的速度区间内,加速度均值与1倍标准差的和可以作为一般异常行为判断阈值,此范围驾驶员存在产生风险的可能性;加速度均值与2倍标准差的和可以作为极端异常行为的判断阈值,此范围驾驶员已存在一定的风险,需要进行特定的管控。该模型克服了以往采用固定阈值的要求,能够实现实时动态的监控,为微观驾驶行为的研究提供了新方法。

关键词：交通工程异常驾驶行为轨迹数据速度-加速度参数标定

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基于视觉功效法的公路照明光源性能分析

光谱学与光谱分析 2015年第10期35卷 2686-2690页

作者：杨勇韩文元严明蒋海峰朱立伟交通运输部公路科学研究院北京100088 公路交通安全技术交通行业重点实验室北京100088

中间视觉条件下人眼光谱效率函数表现为一系列的曲线,其峰值波长和强度受光源光谱、背景亮度等多方面的影响,光源对照明视认性的影响无法通过单一的光学参量进行表征。试验以视认反应时间作为评价指标,应用视觉功效法测试了不同速度条件... 详细信息

中间视觉条件下人眼光谱效率函数表现为一系列的曲线,其峰值波长和强度受光源光谱、背景亮度等多方面的影响,光源对照明视认性的影响无法通过单一的光学参量进行表征。试验以视认反应时间作为评价指标,应用视觉功效法测试了不同速度条件下,人眼在不同照明环境中的视认性能,所选择光源包括高压钠灯、无极荧光灯和三种色温的白光LED,光源色温范围1 958~5 537K,背景亮度取值针对公路隧道基本段照明和一般室外道路照明,范围为1~5cd·m^-2,均在人眼中间视觉亮度范围内。统计试验结果显示：在相同速度、亮度条件下,高色温光源对应的视认反应时间小于低色温光源;相同亮度条件下高速视标对应的反应时间小于低速视标,但测试截止时刻,低速视标在观察者视场内的张角较高速视标更大。应用MOVE模型计算得到测试光源所形成不同发射光谱、不同背景亮度条件下的人眼中间视觉等效亮度,与明视觉亮度测试结果比较,中间视觉等效亮度对应的反应时间曲线标准差系数CV更小,显示中间视觉条件下不同光源等效亮度与明视觉亮度的差异是造成视认性差异的原因之一,由于白光LED光源的GaN芯片发射光谱峰值与中间视觉光谱效率函数的峰值波长较为接近,高色温白光LED的照明视认效果优于低色温白光LED和无极荧光灯,峰值位于Na＋特征谱线附近的高压钠灯照明视认效果较差。

关键词：视觉功效法反应时间等效亮度标准差系数中间视觉

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高速公路事故预测模型

北京工业大学学报 2009年第7期35卷 966-971页

作者：钟连德孙小端陈永胜贺玉龙刘小明北京工业大学交通工程北京市重点实验室北京100124 交通部公路科学研究院公路交通安全技术交通行业重点实验室北京100088

为了掌握高速公路未来的安全状况,通过有效地控制各种影响因素,减少交通事故,增进高速公路安全,在路段划分和影响因素分析的基础上,利用收集的多条高速公路数据建立了基于广义线性回归的高速公路事故预测模型,通过比较泊松、负二项、零... 详细信息

为了掌握高速公路未来的安全状况,通过有效地控制各种影响因素,减少交通事故,增进高速公路安全,在路段划分和影响因素分析的基础上,利用收集的多条高速公路数据建立了基于广义线性回归的高速公路事故预测模型,通过比较泊松、负二项、零堆积泊松和零堆积负二项4种概率分布模型回归的结果,最终确定了负二项分布形式的事故预测模型,并利用弹性分析的方法确定了模型中单个变量对事故的边际影响.研究表明:环境变量和交通流变量对事故的发生有较大影响.

关键词：高速公路事故预测模型广义线性回归负二项分布弹性分析统计分析

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高速公路立交安全影响区范围确定

北京工业大学学报 2009年第6期35卷 780-784页

作者：钟连德徐秋实孙小端贺玉龙陈永胜北京工业大学交通工程北京市重点实验室北京100124 交通部公路科学研究院公路交通安全技术交通行业重点实验室北京100088

为了便于高速公路安全的分析及事故预测模型的建立,明确了高速公路'立交安全影响区'这一概念,分别以500 m和100 m为统计单元,研究立交桥两侧5 km范围内的事故发生水平.结果表明:以500 m为间隔划分单元是合适的,能满足实际的需要,通过比... 详细信息

为了便于高速公路安全的分析及事故预测模型的建立,明确了高速公路'立交安全影响区'这一概念,分别以500 m和100 m为统计单元,研究立交桥两侧5 km范围内的事故发生水平.结果表明:以500 m为间隔划分单元是合适的,能满足实际的需要,通过比较立交中心桩号两侧1 km、2 km、3 km和4 km范围内、外的事故发生水平,确定了立交安全影响区的范围,并给出了理论上立交区的事故水平分布图.

关键词：高速公路立交安全影响区事故分布统计分析

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钢轨波磨检测原理、方法及装置研究进展

机械工程学报 2025年

作者：肖宏王阳刘秀波崔旭浩张智海金锋北京交通大学土木建筑工程学院北京交通大学轨道工程北京市重点实验室中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所北京工业大学桥梁工程安全与韧性全国重点实验室长安大学公路学院中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所

对钢轨波磨的检测原理进行了系统梳理，总结其优缺点与适用范围，阐述依据不同检测原理的检测方法，综述常见的波磨静态和动态检测装置及新一代检测、监测装置的研发进展，并展望波磨检测的研究方向。研究结果表明：钢轨波磨检测原理可... 详细信息

对钢轨波磨的检测原理进行了系统梳理，总结其优缺点与适用范围，阐述依据不同检测原理的检测方法，综述常见的波磨静态和动态检测装置及新一代检测、监测装置的研发进展，并展望波磨检测的研究方向。研究结果表明：钢轨波磨检测原理可分为弦测法、惯性基准法、信号重构法、机器视觉法与时序建模法五类。弦测法具有传递函数不为1的固有缺陷，波长越短幅值振荡越剧烈，可使用组合弦模型测量波磨。惯性基准法依据惯性原理，传感器可安装在轴箱、构架以及车体等多个位置，低速下惯性传感器的响应越来越小，噪声与趋势项成分逐渐占据主导。信号重构法利用数字信号处理技术分解轴箱加速度、构架加速度、轮轨噪声及车内噪声信号等多源数据，从中提取关于波磨的有效信息。机器视觉法基于图像处理和模式识别技术，使计算机能够感知、理解和解释钢轨图像中的内容，主要包括基于图像处理、基于激光摄像和基于三维点云重构三种方法测量波磨。时序建模法将波磨识别转换为分类或回归问题，通过机器学习、深度学习技术建立波磨与振动、噪声等响应的映射关系，从而实现对波磨的检测。钢轨波磨的检测、监测装置朝着智能化、集成化和小型化的便携测量方向发展。

关键词：钢轨波磨检测原理检测装置机器视觉深度学习

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公路交通标志反光膜逆反射系数衰减规律

交通运输工程学报 2016年第6期16卷 107-113页

作者：陈艳艳姜明北京工业大学城市交通学院北京100124 交通运输部公路科学研究院公路交通安全技术交通行业重点实验室北京100088

对设置在交通运输部北京试验场的230个交通标志反光膜样本进行了连续13年的逆反射系数观测,建立了不同颜色、不同类别的交通标志反光膜逆反射系数衰减值的预测模型,分析了逆反射系数随设置时间的衰减规律。分析结果表明：白色Ⅰ-Ⅲ类反... 详细信息

对设置在交通运输部北京试验场的230个交通标志反光膜样本进行了连续13年的逆反射系数观测,建立了不同颜色、不同类别的交通标志反光膜逆反射系数衰减值的预测模型,分析了逆反射系数随设置时间的衰减规律。分析结果表明：白色Ⅰ-Ⅲ类反光膜逆反射系数衰减值的预测模型分别为三次函数、对数函数、三次函数模型,决定系数分别为0.581、0.732、0.559;红色Ⅰ-Ⅲ类反光膜逆反射系数衰减率的变化幅度分别为16.0%、28.0%、42.0%,其他颜色反光膜逆反射系数衰减率的变化幅度小于21%。可见,逆反射系数衰减值的二次函数、三次函数模型具有更好的拟合性,不同颜色、不同类别反光膜的逆反射系数衰减规律存在显著差异,但衰减均随着设置时间的延长而逐渐减缓。

关键词：交通工程交通标志反光膜逆反射系数衰减规律

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城市地下道路分合流区变速车道长度研究

公路交通科技 2020年第1期37卷 104-114页

作者：王萌毛琰狄胜德张巍汉交通运输部公路科学研究院公路交通安全技术交通行业重点实验室

为了研究城市地下道路分合流区的变速车道长度,利用先进的8自由度驾驶模拟平台构建三维驾驶模拟仿真环境并开展了驾驶模拟试验,采集了4种主线设计速度条件下、驾驶人在地下道路分合流区内的驾驶模拟试验数据。基于速度、加速度、方向盘... 详细信息

为了研究城市地下道路分合流区的变速车道长度,利用先进的8自由度驾驶模拟平台构建三维驾驶模拟仿真环境并开展了驾驶模拟试验,采集了4种主线设计速度条件下、驾驶人在地下道路分合流区内的驾驶模拟试验数据。基于速度、加速度、方向盘转角和行车轨迹构建了一种驾驶行为分析方法,通过该方法分析了驾驶人在地下道路分合流区内的速度调整行为和车道变换行为,并总结其在速度调整区间和车道变换区间的分布规律,基于该分布规律得出地下道路变速车道长度的推荐值。结果表明:在分流区内,驾驶人调整速度和变换车道通常交叉进行,减速区间和换道区间往往部分重合甚至相互包含;而在合流区内,驾驶人通常在结束加速操作前开始变换车道。与熟练驾驶人相比,新手驾驶人在分流区内采取了更为激烈的减速措施,而在合流区内新手驾驶人通常需要更长的加速距离以寻找合适的汇入间隙。与公路及城市道路出入口变速车道规范长度相比,减速车道推荐长度满足公路相关标准规范的规定值,略高于城市地下道路的标准规定值,加速车道推荐长度高于公路及城市道路出入口标准规范的规定值,研究结果可为地下道路规划和设计工作提供参考。

关键词：城市交通地下道路变速车道长度驾驶行为分析地下道路分合流区驾驶模拟器

Ba_2Ca(PO_4)_2:Eu^(2+)蓝色荧光粉的合成及其发光特性

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物理学报 2014年第7期63卷 320-326页

作者：王志军刘海燕杨勇蒋海峰段平光李盼来杨志平郭庆林河北大学物理科学与技术学院保定071002 河北大学工商学院保定071002 公路交通安全技术交通行业重点实验室北京100088

采用高温固相法合成了Ba2Ca(PO4)2:Eu2+蓝色荧光粉,研究了合成温度、合成时间、Ba/Ca比值以及Eu2+掺杂量等对材料的物相及发光特性等的影响.研究结果显示,合成温度为900/1200?C,合成时间为4 h时,可以获得纯相的Ba2Ca(PO4)2;以343 nm紫... 详细信息

采用高温固相法合成了Ba2Ca(PO4)2:Eu2+蓝色荧光粉,研究了合成温度、合成时间、Ba/Ca比值以及Eu2+掺杂量等对材料的物相及发光特性等的影响.研究结果显示,合成温度为900/1200?C,合成时间为4 h时,可以获得纯相的Ba2Ca(PO4)2;以343 nm紫外线作为激发源时,Ba2Ca(PO4)2:Eu2+呈非对称的宽谱特征,主峰位于454 nm,分析认为,Eu2+在Ba2Ca(PO4)2中占据不同的晶体学格位,形成了不同的发光中心,造成材料呈非对称发射;监测454 nm发射峰,对应的激发光谱覆盖200—450 nm区域,主峰位于343 nm,且在长波紫外段(350—410 nm)有很强的激发带;增大Eu2+掺杂量,Eu2+在Ba2Ca(PO4)2中的发射出现了浓度猝灭现象,且材料的发射峰出现了明显的红移;减小基质中Ba/Ca配比,材料在绿色区域的发射逐渐增强,材料的发光颜色由蓝逐渐变为蓝绿色,分析认为,Eu2+进入Ba2Ca(PO4)2基质体系后,不但取代Ba2+的格位,而且取代Ca2+的格位,形成不同的发光中心,从而影响材料的发光特性.

关键词：发光,Ba2Ca(P04)2 Eu2+