北京交通大学学报

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徐宇工;张永昌;刘俊莲;曹瑞

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 1-5.

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以CRH2型高速列车穿行隧道过程的气动特性为研究对象,建立了列车模型及具有不同缓冲结构、不同阻塞比的隧道计算模型,并与相同工况下的模型实验进行对比,验证了仿真模型的可行性.以k-ε湍流模型为基础,对高速列车以不同速度进入具有不同缓冲结构、不同阻塞比的隧道时的外流场进行了仿真模拟.分析了列车在进入隧道时压缩波的产生机理,得到了列车表面风口在车体进入隧道过程中的压力波动情况.仿真结果表明:隧道缓冲结构的缓冲性能按抛物线型、线性、不连续性的顺序依次减小;压力值随阻塞比增大而线性减小.由此提出了减小列车进入隧道时

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强侧风对受电弓的气动作用规律

赵萌;毛军

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 6-1.

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建立了弓-车-网组合模型,基于压力修正法的N-S方程,采用分离式求解SIMPLE算法,对强侧风条件下的受电弓气动特性进行了数值模拟.分析了受电弓的气动荷载在不同侧风速度,不同风向角下的变化规律及强侧风对受电弓绕流流场的影响.结果表明:随侧风速度及角度的增大,受电弓的气动力及力矩呈非线性变化；受电弓流场区域内产生大量漩涡及低速尾流区,接触网及车体对受电弓流场有明显影响.研究结果可为提高受电弓在侧风作用下的稳定性和安全性提供一定的理论依据.

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浅埋暗挖法穿越既有桥梁的施工风险控制

周正宇;苏洁

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 12-18.

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从施工中可能存在的风险出发,通过风险识别、风险评估、风险应对和风险监控4个方面建立浅埋暗挖隧道穿越既有桥梁施工风险控制体系,并将其应用于北京西三环暗挖穿越既有花园桥的施工过程.结果表明,穿越施工风险控制达到了预期的控制目标,实现了既有桥梁在隧道施工过程中的安全运营.

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小波分析在弧焊机器人视觉检测中的应用

吴鑫

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 19-24.

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针对弧焊机器人薄板对接、搭接焊缝的自动焊接问题,将小波分析应用在CCD直接获取的焊缝图像的处理中,用来提取焊缝轨迹.根据薄板的对接和搭接焊缝图像的特点,建立了斜坡型及梯形小波分析模型,通过对模型的多尺度小波变换和李氏指数的分析,可以区分焊缝的边缘类型,从而增强了焊缝轨迹提取方法的抗干扰性和适应性,也为弧焊机器人的自动化和智能化焊接提供一定的技术参考.

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SV波入射下衬砌尺寸对引水隧道动力响应的影响

马宏伟;陈文化

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 25-31.

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采用波函数的Fourier-Bessel级数展开方法,得到了SV波入射时,大型引水隧道平面地震响应的解析解,并对建立的场地模型进行数值计算.计算结果表明:SV波入射时,引水隧道衬砌的径向动应力随隧道内径的增大而增大,径向动应力的最大值与隧道内径呈线性关系,SV波入射引起的引水隧道衬砌的切向动应力随隧道内径的增大而增大.当入射角小于临界角时,切向动应力受隧道内径变化的影响很大.此外,引水隧道衬砌的径向动应力随衬砌厚度的增大而增大,切向动应力则随衬砌厚度的增大而减小.

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特种车辆系统动力学特性模拟分析

孙志春;周志立;李言;谢云叶

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 32-35.

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基于弹性体原理,详细分析了一种特种车辆——凹底平车中大底架的弹性振动特性.将多体系统动力学理论与有限元理论相结合,在对车辆系统中各种因素合理分析的基础上,正确引入大底架的弹性振动特性,构建了凹底平车刚柔耦合多体系统动力学模型,计算分析了车辆系统的动力学特性,进而得到了运行速度和车辆上所关心参数对车辆系统动力学响应的影响,并与实测结果做了系统比较.结果表明,在选定的计算点,该车辆系统动力学响应计算值与试验值的最大误差仅为3.84;,在工程允许范围内.此种分析方法能减小车辆系统的模拟计算规模,提高计算速度,同

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风荷载-列车-大跨度桥梁系统非线性耦合振动分析

王少钦;夏禾;郭薇薇;杜宪亭

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 36-40.

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考虑桥梁结构的几何非线性因素,建立了风-列车-桥梁系统耦合振动分析模型.以某大跨度钢桁梁桥为例,计算了静风及脉动风荷载的不同作用效应、风速及车速变化对桥梁位移极值的影响及桥梁几何非线性因素对结构分析的影响.结果表明,进行车桥耦合振动分析时要综合考虑风荷载的动力作用,风速及车速变化对桥梁位移极值均有较大影响,桥梁的线性及非线性位移时程曲线存在明显区别.

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基于CPN高铁临时限速数据融合方案验证

林增;王俊峰;王禹霖

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 41-46.

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高速铁路列控系统中C3单元和C2单元相对独立控车,两套系统中的列控数据在系统层之间缺乏共享和约束机制.本文在分析系统结构和数据传输特性的基础上,提出一种基于数据融合,提升高速铁路临时限速安全性的方案,并利用有色Petri网(CPN)对融合方案进行建模.通过仿真软件分层和赋时功能构造系统顶层模型、临时限速生成子模型、故障子模型、融合子模型和时间序列,模拟临时限速信息传输过程中的系统状态和行为.仿真结果表明:在故障注入情况下,数据融合方案在一定程度降低了错误数据的输出,提高了系统的安全性.

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城市轨道交通应急通信指挥车通信系统组网方案的探讨

杨秀

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 47-51.

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为配合国家应急平台体系的建设及满足日益凸显的实用需求,城市轨道交通行业启动了应急通信指挥车的工程建设.本文通过对轨道交通应急通信指挥车在设定场景执行紧急救援时的功能需求分析,指出了轨道交通应急通信指挥车与通用型应急通信指挥车的主要区别,提出了不同于通用型应急通信指挥车的轨道交通应急通信指挥车的通信系统组网方案.并对该方案的系统构成、系统功能、系统特点及系统主要技术指标进行了分析和阐述,对无线图像传输环节采用的COFDM 技术做了简单介绍.该方案能够对轨道交通领域应急通信指挥车的工程建设提供参考与借鉴.

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基于GM(1,1)与AR模型的轨道不平顺状态预测

贾朝龙;徐维祥;王福田;王寒凝

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 52-56.

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反映轨道几何状态变化的轨道几何检测数据是一个随时间变化的时间序列,具有随机性特点.本文将经过普遍适应性改进的灰色GM(1,1)与随机线性AR模型相结合,研究轨道水平不平顺状态在点、单元区段范围随时间变化趋势,并对GM(1,1)预测的残差进行修正,从轨道水平的几何状态变化的随机数据序列中找寻变化规律.用得到的几何状态变化模型分别对轨道的短期、中长期状态进行预测分析,预测结果表明模型是有效的,满足预定精度的要求.

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客运专线车站到发线运用多目标优化模型

乔瑞军;朱晓宁;张天伟;闫伟

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 57-64.

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为给客运专线车站接发的列车合理安排到发线,构建了客运专线车站到发线运用多目标优化模型.优化目标为列车站内走行时间之和最小及到发线使用最均衡；约束条件主要有到发线作业间隔时间约束、进路冲突约束.基于目标协调优化思想,提出了该多目标优化模型的求解方法.以济南西站为例,对7:00:00～13:00:00时段的到发线运用方案进行求解.结果表明,所求优化方案与图定方案相比,下行、上行列车的站内走行时间之和分别减少7.37;、1.88;；对于各到发线占用时间与到发线平均占用时间之差的平方和,下行、上行列车分别减少62

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大梨园车辆段场坪竖向设计优化

涂汉卿

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 65-68.

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大梨园车辆段段址内地形起伏较大,采用统一场坪标高,将导致巨大的土方量及地基处理工程量,投资大大增加.本文分析了影响场坪竖向设计的重点因素,研究了竖向设计可采取的措施,通过优化场坪竖向设计,使车辆段总图布局与地形密切配合,在满足生产运营的前提下,做出了优秀的车辆段总图设计,节省了工程投资.

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基于累积Logit模型的驾驶人路径改换行为影响因素分析

朱广宇;高景萍;张彭;赵晖

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 69-74.

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基于调查数据,采用累积Logit模型对影响驾驶人路径改换行为的影响因素进行综合分析,通过理论与实证分析,分析影响路径改换行为的主要因素.首先采用SP调查的方式,用离散选择分析法对影响路径改换的因素进行多变量分析；然后,建立多元累积Logit模型,并利用经济学的基本原理,建立路径改换行为的动态评价模型.分析表明:在拥挤收费的前提下,影响驾驶人路径改换的主要因素,取决于不同的收费额度、驾驶人个体属性(驾车类型、月收入等).这一研究结果可以应用到交通规划与管理过程中.

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基于变加速度的高速公路平直路段运行速度模型优化

林声

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 75-79.

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通过研究典型路段车流的运行速度规律,分析汽车在平直路段上的实际行驶方式,提出了平直路段变加速度的运行速度测算方法和预测模型.该模型很好地描述出汽车在平直段上的实际加速状态,动态反映加速度与速度、加速度与期望速度间的变化关系,经与汽车直线路段速度距离加速曲线图表对比,速度预测模型精度较高.平直路段变加速度法优化、完善了现有平直路段的运行速度预测模型,为公路运行速度的合理取值提供了理论支持.

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基于抗局部攻击的无线传感器网络定位方法

张婷;何泾沙

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 80-83.

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为了解决无线传感器网络定位过程中的常见安全问题,提出了一种抗攻击的定位方法.该方法通过高效的认证机制和检测机制帮助待定位节点验证信标节点的合法性及检测定位信息的可靠性,筛选出值得信赖的定位信息用于节点的定位计算,能够有效抵御定位过程中的女巫攻击和虫洞攻击.实验结果验证了该方法能够在存在安全威胁的网络环境下,有效提高无线传感器节点的定位精度.

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新建铁路客车上水站点布设规划的原则

席社

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 84-86.

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现行的新建改建铁路的客车上水站点布设的原则通常是依照《铁路给水排水设计规范》按间距确定,合理性有所欠缺.本文从分析影响新建铁路客车上水站点布设的各种因素着手,研究并提出了列车途中用水供需平衡模式,按运行时间和运行距离结合的原则,通过理论计算确定新建改建铁路客车上水站点的布设规划.

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字轮电能表读数系统的数字识别算法

陈广华;苗鹏;张宗健;陈梅倩;肖燕彩

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 87-91.

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提出了字轮电能表读数系统字轮区域图像定位、数字图像区域定位和数字区域图像信息增强3方面的算法,并对它们进行了适当的融合.经过试验表明,基于这些算法的数字识别结果准确率较高.

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电厂天然气锅炉富氧燃烧数值模拟

杨飞;张杨;李晓曦;董杰亮

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 92-96.

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对传统燃烧方式下和应用富氧燃烧技术(O2/CO2燃烧技术)时电厂天然气锅炉内的燃烧特性进行数值模拟研究.结果表明随着氧气浓度的增大,整个炉膛的高温区分布趋于集中,烟气温度增加,火焰分布更为集中,充满度也越来越差.当氧气浓度为25;时,炉膛内的温度分布和烟气辐射特性与传统燃烧方式下最接近.当氧气浓度由21;上升到40;时,炉膛内烟气温度得到较大幅度的提高,燃烧器所在截面温度上升300 K以上,火焰充满度变差.

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高硫酸盐抗生素废水生物处理

姚宏;何永淼;吕开雷;孙绍斌;田盛;许建民

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 97-10.

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采用0.6m3/d的酸相up-flow anaerobic sludge blanket (UASB)-气提脱硫-甲烷相UASB-se-quencing batch reactor (SBR)工艺处理高硫酸盐抗生素废水,硫酸盐还原与有机物甲烷化分别在两个反应器中进行,有效避免了硫酸盐还原菌对产甲烷菌的竞争抑制,利用空气吹脱将硫酸盐还原产物硫化物降低到一定浓度,消除了硫化物对后续单元产甲烷菌的毒害作用.80d试验结果表明,当系统稳定运行时,进水CODcr为10 680～14 140 mg/L,SO42-为1

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碳酸盐粉煤灰水泥复合胶凝材料浆体的电学特性

李化建;谢永江;谭盐宾;易忠来;万广培

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 102-105.

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采用循环伏安法和交流阻抗法研究了碳酸盐粉煤灰水泥复合胶凝材料浆体的电阻率和交流阻抗等电学特性.结果表明:碳酸盐掺合料能够提高复合胶凝材料浆体的电阻率,碳酸盐和硅微粉惰性掺合料对复合胶凝材料浆体电阻率的贡献率大于粉煤灰和偏高岭土活性掺合料；碳酸盐掺合料降低了表征浆体C-S-H胶凝中导电离子的电容(Cg)；提高了表征复合胶凝材料浆体孔隙率的高频电阻(Rs),即降低了浆体孔隙率；提高了表征浆体水化程度的低频电阻(Rct).

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全固态皮秒THz波参量振荡器的优化设计

沈建平;丁春峰

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 106-109.

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针对全固态皮秒THz波参量振荡器,设计了一种蝴蝶型腔结构.并采取优化设计MgO:LiNbO3(MgO:LN)晶体掺杂浓度、耦合输出方式和最佳晶体长度及提高THz波的转化效率等措施,实现全固态皮秒THz波参量振荡器的高性能运转.计算结果为全固态皮秒THz波参量振荡器基于MgO:LN晶体差频产生可调谐THz波辐射的实验研究提供进一步深入的理论基础.

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钢-铝石墨半固态铸轧复合的数值模拟

姚莎莎;张鹏;杜云慧;张君

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 110-113.

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铸轧区的温度分布直接影响着铸轧过程的稳定性和复合板材的质量.针对实验室复合板半固态铸轧试验的特点建立了数学模型,采用有限元法对钢-铝石墨半固态铸轧复合过程的热流耦合问题进行了数值模拟计算,分析了不同浇注温度和铸轧速度下熔池内温度场变化的情况.模拟结果表明,当浇注温度为620℃,铸轧速度在0.6～0.8 m/min的范围内可保证铸轧稳定进行,此结论与试验数据相吻合.该模型可以有效预测凝固前沿位置,为半固态铸轧复合工艺的进一步研究和钢-铝石墨复合板的数字化生产提供了依据.

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生长时间对水热微乳液法制备氧化锌晶须形貌的影响

戴春爱;艾小东;张路宁;李天翔;刘懿璨;豆岁阳;颜鲁婷

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 114-117.

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采用水热微乳液法制备了纳米级尺寸的四针氧化锌晶须,利用热重及X射线衍射对产物结构进行了分析,着重探讨了生长时间对晶须尺寸和形貌的影响.在较短的生长时间下,产物主体结构为四针状氧化锌晶须,随着生长时间的增加,花状晶须含量逐渐增多,并且晶须出现了夫次生长,针体上富集了大量微细晶须.

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到球面上的四维非齐次双调和映射连续性

郑神州;舒连青

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 118-121.

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对到球面上的四维非齐次双调和映射,本文根据球面的几何结构和四维Lorentz空间的特殊性,得到了在Lorentz空间的估计式,从而得到其弱解的连续性结果.

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带扩散的具有垂直传染和预防接种的传染病模型

刘迎东

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 122-125.

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研究了一类带扩散的具有垂直传染和预防接种的传染病模型,利用上下解方法和李雅普诺夫泛函方法刻画了常数平衡解的稳定性和传染病爆发的门槛现象.

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覆盖阵列的新构造

周君灵;王钰

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 126-128.

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覆盖阵列是应用于软硬件交互测试的一类重要组合结构.本文给出了强度大于等于4的覆盖阵列的一个新构造,提供了降低覆盖阵列数的新思路.

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完全信息下可修M/M/1排队系统的均衡分析

张峰;王金亭

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 129-132.

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研究可修M/M/1排队系统的均衡策略.顾客到达系统后可以观察到系统的队长和服务台的状态(工作或处于修理状态),根据这些系统状态、排队等待费用及完成服务后的回报报酬等信息,顾客将决定是否加入到系统中.本文在修理时间服从k阶Erlang分布的假设下得到了顾客选择进入排队系统的均衡阈值.

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可及过程的某些性质

刘晓鹏;田绍琳

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 133-137.

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可料过程和循序过程是两种重要的随机过程,也是实际应用中十分常见的两种过程类型.可及过程是介于循序过程和可料过程之间的一种过程,相对研究较少.本文对可及过程进行了比较深入的讨论,揭示了可及过程与可料过程及循序过程之间的联系.此外还讨论了与过程有关的一个一致可积性问题.

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基于选举模型理论研究股市特性

牛红丽;王军

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 138-144.

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基于交互粒子系统之一的选举模型理论,构造了一个股票价格方程(模型)来实现股市价格和收益的模拟.文中讨论了选举模型理论中3个重要参数,强度、初始密度和网格维数,对股票收益统计特性及幂律分布的影响.为验证价格模型的有效性,对比上证综指、香港恒生指数及模拟收益,通过自相关系数分析、经典R/S分析法和修正R/S分析法来研究以上3个时间序列的长期依赖性.同时计算并检验了著名的Hurst指数,求取了以上3个金融序列的记忆周期.

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基于三层委托代理模型及BP算法的国家科技计划项目风险评价

王欣;贾元华;马晓飞

北京交通大学学报. 2012, 36(3): 145-149.

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对国家科技计划项目中多个行为主体之间的多层委托代理关系结构进行了分析,提出了项目主体风险的概念,建立了基于三层委托代理模型的国家科技计划项目主体风险评价指标体系,并应用BP神经网络算法进行了实证分析.

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2012年, 第36卷, 第3期　刊出日期：2012-06-15

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