山区公路平面线形的优化设计

作为动态规划法与随机搜索法相结合进行公路线形优化设计的应用之一,本文提出了在山区狭长地带范围内对公路平面线形进行优化的有效方法。本方法选用了简单实用的带状方格网式数字地形模型。线形优化的目标函数采用以主导坡度控制时的“理想坡度线”作为纵断面设计线的假想工程量或假想工程费用。函数的状态变量和决策变量为平面转角点座标。一般情况下,优化的计算单元包含了圆曲线和缓和曲线的构成,并选用各转角点的直缓点作为分段点。此外,文中还列举了进行公路平面和纵断面线形优化前后的算例比较与成果分析。算例表明,采用本方法进行山区公路平面线形优化通常能缩短路线,增大平曲线半径和提高路线设计纵坡的均匀性,并明显降低工程造价。     

基于交通安全的道路线形分析

道路线形设计的合理与否,对交通的安全畅通具有极其重要的影响.围绕交通安全这一理念,研究道路条件对交通安全的影响,分析平面线形、纵断面线形以及平面线形与纵断面线形的组合与交通事故的关系,从而在道路线形设计中把握交通安全,预防和减少交通事故.     

利用透视图修改和判断道路线型

本文利用道路透视图研究道路的线形设计并用以修正线形。通过立体线形的分类便可事前根据道路纵断面线形及平面线形予以判断。     

考虑快慢车运营模式的地铁线路纵断面优化

针对地铁线路纵断面设计方案会同时影响建设期工程投资与运营期列车能耗问题,提出运营快慢车模式地铁线路的纵断面优化方法 .首先,在已知线路车站水平位置与平面设计方案的情况下,考虑地铁设计规范、施工条件与列车运行等约束,构建以建设投资与列车能耗总成本之和最小为目标的纵断面优化模型,求解线路各中间站高程与变坡点位置.其次,设计基于间接实数编码的遗传算法和变邻域搜索算法的混合策略进行求解.最后,以国内某运营快慢车的地铁线路进行分析.结果表明：本文模型优化方案相较于实际纵断面设计方案可同时降低线路建设成本和列车能耗成本,总成本节约达7.3%;当快慢车地铁线路的慢车开行数量较多时,采用高站位、陡坡的形式可大幅节约线路建设与列车能耗成本.     

公路线形设计应该注意的问题分析

公路线形设计是公路总体设计、总体布局的关键。线形作为公路的骨架,其设计合理与否,不仅直接关系到公路建设项目的质量好坏、里程长短、投资多少、效益高低,更直接影响到公路运行安全。论文重点针对公路线形设计中的平面线形设计和公路的纵断面线形设计进行了探讨,旨在更好的把握公路的设计状态,设计出状态良好的公路来。     

地铁线路纵断面优化系统设计与实现

针对线路纵断面设计复杂、耗时长的特点,提出一种地铁线路纵断面优化系统,在给定平面设计方案的前提下可自动高效设计高质量的线路纵断面。系统允许对线路平面方案与车辆数据进行编辑,通过构建列车运行仿真模型和线路纵断面自动优化模型,设计改进的遗传算法自动求解满足设计规范要求、工程约束的地铁线路纵断面方案,节约全生命周期的建设成本和列车能耗成本。同时,系统允许对自动求解得到的纵断面方案进行手动调整,并自动验算调整后的方案是否满足相关规范。广州地铁2号线案例表明,相较实际纵断面方案,系统优化方案在保持建设成本不变的同时节约列车运行能耗3.2%,有利于降低全生命周期成本。     

动态规划法在公路纵断面优化设计中的应用

动态规划法是运筹学中的一种常用的优化算法，可以用来求解约束条件下的函数极值问题。本文介绍利用动态规划法优化公路纵断面的基本原理及方法步骤，并编程进行了实例计算。结果表明，在初始纵断面的基础上用动态规划法进一步优化，可取得令人满意的结果。     

城市公路线形设计应该注意的问题分析

本文重点探讨了平面线形设计,城市公路的纵断面线形设计以及平纵线形合理组合,旨在更好的把握城市公路的设计状态,设计出状态良好的城市公路来。     

公路线形优化的一种新方法

将动态规划法与直接搜索法相结合,以进行公路线形优化,鉴于在变量的可行域范围内的目标函数是连续的,因而能很好地收敛。这样,不再需要把可行域划分成许多格网,这就明显地节省了对计算机内存数量的要求,并大大节约计算时间。这个方法不仅能优化公路平面和纵断面线形,而且可优化公路空间线形。     

公路平纵线形施工偏差计算机辅助检测方法

提出了与公路中线检测点对应的公路设计中线点的判定准则以及寻找对应设计中线点的算法即步长压缩摆动趋近法;分析论证了基于判定准则及步长压缩摆动趋近法,即将公路平面线形偏差分解为垂直于路线方向的横向偏差以及沿路线方向的纵向偏差;讨论了步长压缩摆动趋近法与公路平面线形计算机辅助计算结合中的公路平曲线类型编码以及平面线形曲线段的区间判别等问题.依据路基设计高程种类、超高旋转方式及超高缓和各阶段,公路中线路面高程与路基设计高程有所不同,对公路纵断面检测偏差进行了修正.在此基础上构建了公路平纵线形施工偏差计算机辅助检测方法,并予以应用.     

基于奇点分布法的涡轮钻具叶型设计

在高速及小直径涡轮钻具的叶型设计中,采用常规方法难得到令人满意的叶型,而采用奇点分布法来设计涡轮钻具叶型是值得尝试的。根据奇点分布法的设计流程,首先计算了涡轮钻具叶栅的叶片数、绕翼型环量、无穷远处均匀来流速度。其次,选取环量密度分布规律,设计了涡轮钻具的叶型骨线,并采用六次多项式对叶型骨线进行光滑。再次,根据翼型库中翼型的表达方式,研究了沿叶型骨线加厚叶型的方法,得到了有厚叶型,并确定了厚度圆与叶片吸力面和压力面型线的切点计算方法,提供了叶片在制造时的必需坐标点。最后,根据工程数据,设计了某型涡轮钻具的叶型,采用CFD软件对其叶型进行了流场仿真。仿真结果表明叶型性能优良,证明了奇点分布法在涡轮钻具叶型设计中的可行性,特别是对设计高速涡轮钻具更是一种行之有效的方法。     

一种基于分支定界和表调度的SoC设计方案搜索算法

电子系统日趋复杂,需要采用自动化的方法来寻找最优的设计方案.提出了一种基于分支定界和表调度的片上系统(SoC)设计方案搜索算法.该算法分3个层次,前2个层次分别对模块的选择与共享方案采用分支定界法进行严格搜索,最后采用表调度方法进行任务调度.算法考虑任务的多种实现方式,并且充分搜索模块共享的可能.对多种不同规模的任务图进行了测试,并与现有方法进行了对比.结果表明,对于中小规模的系统设计,该算法能够在较短的时间内找到表调度策略下的最优方案.     

二滩水电站泄洪消能布置方案的风险分析

应用风险分析方法对设计方案进行评价分析,可使设计方案更具合理性、科学性.本文对二滩工程泄洪枢纽的设计方案进行了风险分析,并根据分析结果,建议了工程的设计方案和洪水标准.本文分析结果可供二滩泄洪枢纽设计时参考,所提出的风险分析方法也可用于其它工程设计方案的比较和分析.     

基于横向函数法的船体型线设计方法

船体型线设计是船舶设计过程中的重要环节.在对各种现有的基于数学船型表达的型线设计方法进行优缺点比较的基础上,提出了基于横向函数法的船体型线设计方法,即先用数学函数表达纵剖线,然后沿宽度方向将变化的纵剖线的参数表达为横向的函数关系,并举例对该方法的实用性及局限性进行了分析.经研究认为可以使用横向函数法解决型线设计中的某些特殊问题,如不对称船型和破损船型,将其与现有方法配合使用可以更好地进行型线设计.     

基于CDT与布尔运算的露天矿三维建模

为了准确实现露天矿三维建模,实现矿坑模型与矿坑周围的DTM模型无缝连接,以及建立量算模型,将露天矿坑的坡顶线、坡底线与线上的点分别作为约束线与离散点进行约束Delaunay三角剖分(CDT)建立露天矿矿坑模型,用等高线上的点进行Delaunay三角角剖分(DT)形成数字地面模型(DAM),并利用提出的一种新的三维网格模型的空间布尔运算算法对地面模型与矿坑模型作空间布尔运算,使它们在相交处无缝衔接形成同一模型;并选择不同的网格方向实现模型的交、并、差等运算结果,建立方量计算模型,利用"散度定理"实现采剥量计算.这种建模方式方便、快捷,动态更新容易实现、用户干预少.     

基于信息最大化准则的供水管网压力监测点布置

系统监测的目的是为了诊断或预报系统状态. 为保证监测点提供的是系统的有效监测信息,而不是冗余信息, 从而提高诊断预报的准确性, 监测点不仅应具有灵敏性, 且监测点间的信息相关性越小越好. 为了实现监测信息最大化, 在供水管网灵敏度分析的基础上, 分别采用有效独立法、Fisher信息矩阵最大化准则, 以及节点相关系数3种方法确定管网监测点. 最后, 通过对某一供水管网的压力监测点布置, 将采用3种方法和传统聚类分析方法得到的方案进行了对比分析. 分析表明: 基于节点相关系数的监测点布置方法能同时得到监测点和监测域, 且算法简单、稳定, 优于其他方法.     

差分格式余项效应分析及格式的改造和优化

利用差分格式的ＭｏｄｉｆｉｅｄＰＤＥ，对差分格式的余项效应进行了系统的分析．其方法比Ｆｏｕｒｉｅｒ方法更直接、全面和具有构造性．利用所导出的数值耗散关系和色散关系，可对格式的稳定性质、耗散和色散性质，以及群速度效应进行改造，并为设计高效能、高分辨率格式指出了方向．此外，以某些不稳定格式的改造为例，进一步证明了方法的效能．     

基于遗传算法的挤压模具型腔形状优化设计

以磨损为目标建立优化数学模型,采用B样条函数插值描述模具型腔轮廓形状,基于有限元和修正的Archard磨损模型计算结果训练BP神经网络,建立模具型腔控制点与目标函数之间的映射关系,计算遗传算法的适应度值,优化模具型腔．研究结果显示：采用本方法得到的模具型腔形状,与锥形模相比,沿其表面最大磨损深度降低了63．9％,磨损深度分布均匀,说明此设计方法可行．     

Selective Smoothed Finite Element Method

The paper examines three selective schemes for the smoothed finite element method (SFEM) which was formulated by incorporating a cell-wise strain smoothing operation into the standard compatible finite element method (FEM). These selective SFEM schemes were formulated based on three selective integration FEM schemes with similar properties found between the number of smoothing cells in the SFEM and the number of Gaussian integration points in the FEM. Both scheme 1 and scheme 2 are free of nearly incompressible locking, but scheme 2 is more general and gives better results than scheme 1. In addition, scheme 2 can be applied to anisotropic and nonlinear situations, while scheme 1 can only be applied to isotropic and linear situations. Scheme 3 is free of shear locking. This scheme can be applied to plate and shell problems. Results of the numerical study show that the selective SFEM schemes give more accurate results than the FEM schemes.     

异构总线多协议网关设计及其在电除尘监控系统中应用

针对工业网络通信中多种现场总线存在的异构性,提出了一种新的多协议转换通信模型,设计了异构总线多协议网关;采用数据映射和命令缓冲方法,实现了在过程级和现场级两级总线之间的异步访问,有效提高了通信转换效率.对过程级监控设备中数据刷新速度的分析及所设计网关在电除尘监控系统中的应用表明:所提出的异构总线多协议网关设计方法可避免过程级异构总线设备同时访问现场设备时的通信冲突,能够有效减小系统采集周期,并能充分发挥过程级总线高速通信的优势.