兰州交通大学学报
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  兰州交通大学学报
 
2015年 34卷 4期
刊出日期:2015-08-15



   
1 陈 梅, 吕晓晶, 刘 杨
对大气领域的本体建模
为了预防大气污染,明确大气污染的成因,急需从抽象角度对大气污染领域的大气污染物、污染源以及相关的气象因素进行分析.基于此目的,在分析大气污染成因的基础上,对大气污染和其相关因素进行了本体建模,并参照此本体模型做了推理工作.此本体模型能可视化地反应出大气污染物、污染源以及气象因素的相互关系.
2015 Vol. 34 (4): 1-5 [摘要] ( 494 ) [PDF 587KB] ( 563 )
6 陈永刚, 罗雅允, 贺欢欢
基于WLAN的CBTC系统中安全通信协议设计与验证
近年来,基于 WLAN的CBTC(communication based train control,基于通信的列车运行控制)系统在城市轨道交通中的应用日益广泛.CBTC系统属于安全苛求系统,而基于 WLAN技术的无线通信子系统属于开放传输系统,信息在传输过程中容易受各种未知因素的干扰.为了确保相关数据的安全可靠传输,完成了一种具有安全防护功能的CBTC通信协议的设计.运用形式化建模语言CPN(colored Petri net,有色Petri网)对所设计的协议进行了建模描述.状态空间分析法验证结果表明所设计的协议正确,能够满足CBTC系统的应用需求.
2015 Vol. 34 (4): 6-12 [摘要] ( 621 ) [PDF 324KB] ( 459 )
13 宋宇博, 蒋兆远
自动化存取系统多指令周期动态货位分配研究
为了从货位分配角度提高航空货站散货区自动化存取系统的作业效率,基于航空货站散货区自动化存取系统复合作业特点,以指令序列完工时间最短为优化目标,建立了货位动态分配数学模型,并设计了改进的单亲遗传算法对模型进行求解.不同规模问题的仿真结果表明,建立的货位动态分配数学模型是正确的,模型的求解方法是有效的,该优化方法可以有效提高航空货站散货区自动化存取系统的作业效率.
2015 Vol. 34 (4): 13-17 [摘要] ( 915 ) [PDF 235KB] ( 473 )
18 简智敏
基于太阳能与市电的电动自行车双供电系统初探
针对目前社会能源短缺现象及我国的交通现状,探讨并设计了采用太阳能和市电对电动自行车的蓄电池进行充电的电路.该电路包含太阳能和市电两个充电电源,以单片机AT89S51为核心对电路进行相应控制,以实现在不同的条件下,对采用太阳能、市电或太阳能和市电同时充电这3种充电方式的充电策略.给出了系统的硬件组成和软件控制流程,并通过实验验证了系统的可行性和实用性.
2015 Vol. 34 (4): 18-21 [摘要] ( 783 ) [PDF 280KB] ( 608 )
23 李宜义1, 胡腾云2, 李敬文2
图的点可区别I-全染色算法
对一个图G,当图中相邻点、相邻边的染色以及任意两点的色集合都不同时称为点可区别I-全染色,其所用最少颜色数称为点可区别I-全色数.根据点可区别I-全染色的约束规则,设计了一种启发式的点可区别I-全染色算法,该算法借助染色矩阵及色补集合逐步迭代交换,确立3个子目标函数和1个总目标函数,利用交换规则逐步寻优,直到目标函数值满足要求时结束.文中给出了详细的算法设计步骤及流程,同时进行了测试和分析.测试结果表明:该算法可以得到图的点可区别I-全色数,并且算法的时间复杂度不超过On3).
2015 Vol. 34 (4): 23-27 [摘要] ( 763 ) [PDF 172KB] ( 518 )
28 窦琛琛, 李 强, 张银元
路网连续查询服务中的隐私保护策略探讨
针对当前大量使用移动设备和基于位置的服务而引发使用者轨迹隐私频繁泄露的问题,提出了路网连续查询服务中的隐私保护策略.在用户使用此服务为其提供匿名过程中,采用混合区方法并先后引入两种算法:最佳混合负载子图算法与基于语义抽象图形算法,利用最佳混合负载子图算法找到一个混合区域最优位置并创建3个安全级别,再通过SBGA算法并使用此级别以实现更高的匿名强度.实验分析结果表明该算法可有效保护用户隐私.
2015 Vol. 34 (4): 28-33 [摘要] ( 708 ) [PDF 239KB] ( 499 )
33 殷 红, 高 扬, 彭珍瑞, 董海棠
列检场可视化监控系统LANDMARC算法的改进
以改进的LANDMARC定位算法为核心设计了基于RFID技术的可视化系统,该系统包括职工作业区域可视化监控、列检场作业工步实时动态显示和职工信息管理3个模块.通过测试相同位置下接收信号强度指示值(receive signal strength indication,RSSI)的分布和分析最近邻居数目对定位精度影响,修正RSSI值和优化选取“最近邻居”值,进而实现对LANDMARC定位算法的改进.现场试验验证表明:经过处理后的RSSI值更为集中且波动范围小,减弱了复杂环境中各种因素对RSSI值的影响并且提高了定位精度.
2015 Vol. 34 (4): 33-39 [摘要] ( 751 ) [PDF 598KB] ( 489 )
40 史 悦, 王阳萍
基于逐步细化特征提取的医学图像弹性配准
针对基于特征点的弹性配准方法对局部存在较大尺度形变的医学图像配准精度较低的不足,提出一种从全局到局部逐步细化的特征提取弹性配准方法.该方法首先采用尺度不变特征变换算法(scale invariant feature transform,SIFT)对图像进行特征提取与匹配以完成初步配准.然后通过计算参考图像和初步配准图像中所有控制点的领域均方差(mean square difference,MSD)寻找存在较大尺度形变的局部区域,在这些区域使用互信息再次进行特征提取,并利用层次B样条插值实现图像的精确配准.实验结果表明:与基于互信息的特征提取配准方法相比,该方法在保证配准精度的同时,有效地提高了配准速度.
2015 Vol. 34 (4): 40-44 [摘要] ( 738 ) [PDF 329KB] ( 672 )
45 贺国琪
管道列车超高速驱动技术研究
以板状重接式电磁驱动为研究对象,通过多级重接式电磁驱动运动方程的推导和多单元瞬态场有限元模型的仿真,提出一种可用于管道列车超高速运行的驱动方案,通过模拟仿真,讨论了不同电磁驱动结构对驱动力等重要参数的影响,并分析了多级系统的动态特性.结果表明:带铁质材料空气隙小的模型效果较优,带铁环的结构减小了线圈间的磁场耦合;低速时受反力影响较大,反力效应与驱动板内涡流方向有关;高速时要达到最佳效果,需要考虑线圈最大电感梯度位置、驱动板速度与电流上升时间三者的关系;管道列车可应用多级重接式电磁驱动原理,采用多单元并行触发,多级连续驱动的方案实现连续加速至超高速的目标.
2015 Vol. 34 (4): 45-52 [摘要] ( 642 ) [PDF 663KB] ( 503 )
53 王海涌1, 党建武1, 王晓明2
基于线路参数的高速铁路乘坐舒适度评价方法研究
高速列车舒适性评价是十分复杂的工程,铁路线路、高速列车、运营管理、旅客及其乘用环境等因素直接影响评价的结果.通过对高速铁路区间线路参数与旅客乘坐舒适度关系的分析和研究,建立相应的舒适度评价模型,实现对高速铁路某一区间线路旅客乘坐舒适度的客观评价.并通过实例分析,验证所建模型及评价区间的有效性及可行性,为今后高速铁路线路设计提供理论支持.
2015 Vol. 34 (4): 53-56 [摘要] ( 1017 ) [PDF 145KB] ( 585 )
57 霍曼琳, 王娅丽, 肖 瑜, 夏洋洋, 岳 云
采石场废弃石粉对混凝土基本性能影响的试验研究
通过研究石粉在混凝土中以不同掺量代砂和替代水泥对其工作性以及抗压强度的影响,确定了石粉的掺入方式和最佳掺量,并进行机理分析.结果表明,在混凝土中,石粉代砂掺用且当掺量为20%时,混凝土黏聚性和保水性较好,同时早期强度和后期强度提高程度最大;石粉等量取代水泥时,混凝土的和易性和强度都急剧下降,混凝土的强度无法保证.
2015 Vol. 34 (4): 57-61 [摘要] ( 894 ) [PDF 195KB] ( 482 )
62 鲍学英, 王起才
基于信息熵和价值工程的工程评标方法研究
针对工程项目评标时,依靠专家打分法选择中标单位,评价结果主观性强的问题,提出了基于价值工程对投标方案进行优选的方法.在该方法中,首先依据业主需求及有关法律法规等规定,选取了工程工期、施工经验、质量业绩、安全措施、施工方案、环保措施6项参数作为功能评价指标;然后在定量计算出各单项功能评价指标数值的基础上,采用信息熵法确定各指标的客观权重,利用综合加权平均法确定了各投标方法的功能评价值.利用各投标方案的投标报价作为成本评价值,通过对各投标方案价值系数的计算,得出了优选结果.最后通过实例分析检验了该评价方法的实用性.
2015 Vol. 34 (4): 62-65 [摘要] ( 568 ) [PDF 113KB] ( 481 )
66 刘 洋1, 任娟娟2, 吴亚平1
离缝对桥上纵连板式无砟道岔受力与限位性能的影响
桥上纵连板式无砟道岔采用垂向分层的拼装式结构,道岔板与砂浆层间界面是其薄弱环节.受砂浆材料性能和施工因素等影响,在温度荷载作用下道岔板与砂浆层间易产生层间离缝,从而严重降低了道岔结构的整体性.以18号单开道岔为例,分析了整体温度荷载和温度梯度荷载组合作用下离缝对桥上纵连板式无砟道岔受力和限位性能的影响.采用ANSYS有限元软件建立了桥上纵连板式无砟道岔结构计算模型,分别模拟了正常状态下和离缝区域内道岔板与砂浆层的层间界面关系,分析了不同离缝形式和离缝面积对道岔板受力和限位性能的影响.结果表明:道岔板和砂浆层层间局部离缝对道岔板的受力和变形危害不大,但会显著影响砂浆层对道岔板的限位性能;板端和板边离缝形式对道岔板受力和限位性能的影响最显著,板角离缝次之,板中离缝的影响最弱;离缝面积的大小对其有一定影响.本文结论对桥上纵连板式无砟道岔结构的整体性设计的改进具有参考意义.
2015 Vol. 34 (4): 66-73 [摘要] ( 727 ) [PDF 442KB] ( 438 )
74 林晋海
偏压联拱隧道施工过程力学数值模拟分析
以某偏压联拱隧道为研究对象,借助有限差分软件FLAC3D,细化联拱隧道开挖步序,对联拱隧道的开挖后围岩的收敛变形、应力分布进行分析.同时,针对中隔墙在联拱隧道施工及运营阶段所起的重要作用,分析了偏压作用下中隔墙的安全系数.根据计算结果提出结构设计及施工建议,其研究成果直接为工程服务,为今后类似工程提供借鉴.
2015 Vol. 34 (4): 74-79 [摘要] ( 644 ) [PDF 531KB] ( 467 )
80 丁小军, 张海超, 牛亚强, 张延杰
黄土地基竖向荷载下群桩基础承载特性室内试验研究
首先综述了国内外单桩、群桩基础、承台及桩周土的总体研究现状,在此基础上,设计并进行了竖向荷载下单桩和群桩基础承载性能的室内试验,通过测量桩身应变及在单桩桩顶和群桩承台上布置百分表,研究分析了单桩及两种不同角桩桩距条件下群桩基础的承载性能和沉降变形特征.
2015 Vol. 34 (4): 80-85 [摘要] ( 628 ) [PDF 483KB] ( 471 )
86 王振科1, 叶 欢2, 戚乐磊3
矩形截面梁柱构件的等效桁架模型
结合连续介质矩形截面梁柱构件在弯曲变形和轴向变形等主要受力状态下的刚度的理论计算成果,按主要刚度等效的方法得到具有同样宽度和高度的超静定桁架力学分析简图,进而得到这类构件力学分析的等效桁架力学模型.算例表明,所计算的节点位移及桁架模型杆的内力与有限元计算结果吻合较好.等效桁架模型因其分析方法和计算公式简单,对复杂系统的静动力有限元分析有着积极的意义.
2015 Vol. 34 (4): 86-89 [摘要] ( 1329 ) [PDF 160KB] ( 482 )
90 陈喜春1, 王钰淇2
基于改进图解法的铁路客运站旅客集聚规律
论文分析了铁路客运站旅客聚集过程和影响因素,将传统的计算铁路客运站最高聚集人数的图表法进行改进得到新的旅客聚集人数的计算方法,进而建立了铁路客运站旅客聚集人数的通用公式.通过对各影响因素的分析和论证研究了旅客聚集规律,研究得出铁路客运站旅客聚集人数与旅客进站时间区间正相关,与相临旅客列车检票时间间隔负相关.最后以郑州火车站为例对车站旅客最高聚集人数的出现时间和影响条件进行了理论分析和实证,计算结果验证了方法的有效性.
2015 Vol. 34 (4): 90-94 [摘要] ( 670 ) [PDF 309KB] ( 512 )
95 刘应东, 牛惠民
考虑减速度阈值的交通流元胞自动机模型
在NS模型的基础上,强调了车辆移动距离与车辆速度的关系,考虑了驾驶的安全性,重新定义了减速过程和位置更新规则,提出了考虑车辆减速度的元胞自动机模型.通过模拟仿真,得到的车速、流量和密度数据及其相互关系,最大流量更加接近实测数据,同时再现了亚稳态、滞后效应和相分离以及同步流等更复杂的实际交通现象;随着减速度的增大,流量最大值与其对应的临界密度逐渐增加,同步流区间逐渐缩减,速度最大变化量增大,车辆速度波动加大.
2015 Vol. 34 (4): 95-99 [摘要] ( 609 ) [PDF 415KB] ( 508 )
100 陈明明, 牛惠民
带时间窗的多车场公交乘务排班优化
考虑多车场因素下的城市公交乘务排班问题,允许车辆空驶策略增加了排班结果的灵活性;引入乘务时间窗的概念,充分考虑了乘务人员的基本利益.以最小化乘务组的车场驶入/驶出成本、停留等待成本和空驶成本为目标函数,建立了带时间窗的多车场公交乘务排班优化模型及禁忌搜索算法.最后通过算例计算得到多车场下公交线路的最优乘务排班方案.结果表明该方法在处理带有时间窗的多车场公交乘务组跨线排班问题具有良好的应用效果.
2015 Vol. 34 (4): 100-106 [摘要] ( 618 ) [PDF 324KB] ( 370 )
107 郭荣昌, 陈光武, 范多旺
基于ACP的兰州同向岛式车站应急疏散研究
兰州快速公交车站中有一部分车站采用了独特的同向岛式车站布局,结构与传统岛式车站不同;同时,地下商场与同向岛式车站的结合使得同向岛式车站的空间结构比较复杂.一旦发生紧急事故,由于车站结构复杂,人员流动性大,后果难以预料.采用ACP(人工系统、计算实验、平行执行)方法研究兰州同向岛式车站的应急疏散.首先介绍了ACP方法理论,然后基于ACP方法,采用智能体技术建立了兰州同向岛式和传统岛式公交车站的人工系统,最后设计场景进行了计算实验.仿真结果表明:与传统岛式车站一样,同向岛式车站的疏散性能也受到疏散口宽度、楼梯口宽度等因素的影响;而且在相同的疏散条件下,同向岛式车站的疏散能力略差于传统岛式车站.研究结果可以为兰州同向岛式车站应急疏散管理提供理论依据.
2015 Vol. 34 (4): 107-113 [摘要] ( 776 ) [PDF 490KB] ( 545 )
114 杨 博1, 武晋飞2
兰州轨道交通列车开行方案优化研究
使用合理的列车时刻表以适应客流变化是降低运营成本和提高服务水平中不可缺少的条件.以兰州地铁1号线的早晚高峰时段的列车开行方案作为实例,建立了以乘客等待时间和列车运力浪费最小化为目标函数的优化模型,结合二进制编码遗传算法进行研究和计算,得出早晚高峰时段列车在起点站优化开行的时刻表.
2015 Vol. 34 (4): 114-118 [摘要] ( 970 ) [PDF 151KB] ( 506 )
119 唐 为, 李引珍, 段 刚
基于二级供应链网络的牛鞭效应治理
以制造商和零售商二级供应链网络为例,建立了一种基于指数平滑法的牛鞭效应优化模型.考虑多种产品的需求变动,以实际订货量与预测需求量偏差最小为优化目标.给出了一个涉及五种产品的算例,结果表明,模型能够实现有效地“降低牛鞭效应、提高供应链绩效”的目标.
2015 Vol. 34 (4): 119-122 [摘要] ( 654 ) [PDF 125KB] ( 441 )
123 李 刚, 白宇君, 史 鸣, 王新梅
基于振动的风力发电机故障诊断
运用小波包分析采集风力发电机组工作的振动信号的去噪滤波,在多尺度分辨率的情况下提取高、低频故障特征向量,对故障特征向量进行BP网络训练,以实现风力发电机的故障诊断.首先搭建实验平台,以模拟转子不平衡、转子裂纹和油膜振荡,再利用小波包分解系数得到各频带的能量谱,最后经过BP神经网络进行检测,以达到对这些故障进行诊断的目的.
2015 Vol. 34 (4): 123-126 [摘要] ( 749 ) [PDF 315KB] ( 416 )
127 刘 振, 吴亚平
不同对流换热系数下轮轨滑动摩擦热的分析
轮轨之间的相对滑动所产生的摩擦热是引起轮轨摩擦损伤的主要因素.对流换热作为轮轨滑动接触中客观存在的自然现象,对流换热系数的大小决定了轮轨与空气间的热量传递,大部分科研工作者在轮轨滑动接触分析中将对流换热系数取为20 W?(m2?K)-1,有的根据实验取为100 W?(m2?K)-1;借助ANSYS有限元软件,对轮轨滑动状态进行三维热弹塑性分析,针对不同的对流换热系数,在指定滑动速度下,分析轮轨接触区的温度场变化.结果表明:对流换热系数的成倍增加,没有引起轮轨接触区温度场的巨大变化,对流换热系数数值的大小变化对轮轨滑动摩擦的接触影响很小,证明对流换热耗散的热量相对于轮轨摩擦产生的热量非常小,对数值模拟的结果影响不大,在轮轨的数值模拟计算中可以将对流换热系数取一个定值.
2015 Vol. 34 (4): 127-131 [摘要] ( 727 ) [PDF 345KB] ( 551 )
132 丁 杰1, 2, 张 平1
电动汽车电机控制器的结构仿真与实验验证
为研究电动汽车电机控制器的疲劳可靠性,首先利用HyperMesh软件建立精确的有限元模型,在ANSYS软件中进行模态分析,得到关心的模态阶数与振型特征,再以振动试验标准为基础,采用ANSYS nCode DesignLife软件建立正弦扫频疲劳仿真模板,分析XYZ三方向的振动疲劳损伤,得出结构薄弱部位的疲劳寿命结果.最后通过对电机控制器样机的振动试验检测,验证了仿真分析方法的可行性.
2015 Vol. 34 (4): 132-136 [摘要] ( 603 ) [PDF 439KB] ( 713 )
137 刘陆洲
基于多体动力学的电力机车轴重转移仿真研究
从理论和仿真分析两方面开展了机车轴重转移的研究.首先在理论上分析了B0-B0四轴式机车坡道工况下的轴重转移情况.然后在SIMPACK软件上建立了机车多体动力学模型,控制系统由 Matlab实现,通过联合仿真完成了机车轴重转移的仿真分析.联合仿真模型的建立为机车整车系统的研究提供了仿真平台.
2015 Vol. 34 (4): 137-140 [摘要] ( 671 ) [PDF 361KB] ( 445 )
141 于庆斌
城际动车组风洞试验研究
以空气动力学理论为基础,研究城际动车组风洞试验,通过风洞结构、模型搭建等内容介绍了风洞试验的基础知识;试验内容主要从测力、测压、丝线流态显示三方面入手,研究动车组气动性能,考察车身关键部件对动车组气动特性的影响规律,试验结果为动车组气动性能数值仿真提供验证依据,也为动车组的性能评估、动力学计算以及强度校核提供可靠依据.
2015 Vol. 34 (4): 141-145 [摘要] ( 700 ) [PDF 392KB] ( 442 )
146 吕小红1, 2
外加正弦力抑制小型打桩机的分岔与混沌
以小型振动冲击式打桩机为研究对象,分析了系统的1/n单碰周期运动经周期倍化分岔、Hopf分岔通向混沌运动的动力学行为.使用外加正弦激振力的控制方法,以1/n狀单碰周期运动的碰前时间ω=2nπ作为期望目标,碰前时间ωtn的实时测量值作为实际输出,根据两者间的误差值动态调节控制参数F,将系统的多碰周期运动、概周期运动和混沌控制到1/n单碰周期运动的轨道.仿真结果表明:在较短的时间内,系统的分岔行为和混沌得到了抑制.
2015 Vol. 34 (4): 146-149 [摘要] ( 594 ) [PDF 511KB] ( 254 )
150 张 惠1, 丁旺才1, 褚衍东2, 李险峰2, 3
非光滑动力系统局部奇异性及擦边条件分析
对一类单自由度非光滑动力统进行了研究,应用微分包含理论研究了其沿着分离边界的滑动运动;提出了在分离边界上确定其运动奇异性的扰动方法;借助理论分析和数值仿真对系统擦边周期运动的存在性进行了研究,推导了擦边周期运动存在的条件,并通过数值模拟对其进行了验证.
2015 Vol. 34 (4): 150-156 [摘要] ( 611 ) [PDF 751KB] ( 471 )
157 寇 磊, 崔笑川, 陈京荣
基于最短路算法的最小点覆盖问题
基于经典的最短路算法———Dijkstra算法,以最短路路长的最大值为标准,按照一定原则选择点覆盖的顶点,得出了最小点覆盖问题的一个近似算法,其时间复杂性为On3).最后给出了一个近似比为1.067的算例,阐释了算法的实现过程及有效性.
2015 Vol. 34 (4): 157-159 [摘要] ( 780 ) [PDF 169KB] ( 576 )
160 常小刚1, 闫浩文2
城市影响范围划分的地理对象影响域分析方法———以河南省为例
主要对城市影响范围的划分方法进行研究.首先以点状地理实体对象为例,提出了地理对象影响域的概念;然后阐述了地理对象的影响域分析方法;接着在二维异质环境下应用该方法对河南省17个地市进行了影响域划分;并与GIS划分方法进行了对比.最后对该方法的特点和分析应用场景进行总结说明,讨论了存在的问题和需要进一步研究方向.
2015 Vol. 34 (4): 160-165 [摘要] ( 630 ) [PDF 319KB] ( 474 )
166 张黎明1, 2, 闫浩文1, 2, 齐建勋3, 张永忠3
一种网格划分的点数据DFT域盲水印算法
DFT变换域水印算法在抗几何变换方面具有较好的鲁棒性,而针对线或面数据的水印算法不能直接应用于点数据,因此提出了网格划分的方法,将点数据按空间位置划分为网格,以每个网格中的点为水印嵌入单元,采用DFT变换域算法,应用QIM方法嵌入水印信息,实现了水印信息的盲提取.实验证明,该算法对增加、删除、修改顶点、裁剪、平移、放大、缩小、重排序,格式转换、高斯噪声等攻击具有较好的鲁棒性.
2015 Vol. 34 (4): 166-172 [摘要] ( 590 ) [PDF 488KB] ( 486 )
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