既有铁路纵断面优化设计拟合方法研究

在线路平面已定的条件下,不同的变坡点位置和不同的设计高程决定了不同的纵断面设计方案。线路纵断面优化设计就是从众多的设计方案中确定一组最佳的变坡点位置和设计高程,并在满足《铁路线路设计规范》及其它技术经济要求的前提下,使线路纵断面设计最优化。     

基于遗传算法的公路纵断面优化应用分析

为实现纵断面优化的自动化并提供更合理的方案,笔者提出了一种基于遗传算法的计算机优化方法.用数学模型将纵面线形简化为一个点序列,以填挖总量为目标函数,同时采用约束条件来控制线形,对变坡点序列进行优化.该方法得到的结果较人工设计更准确,并可在短时间内给出多种方案.在实际工程中可适当增加约束条件,设计出更合理的线形,结合GIS平台能使道路纵断面优化更有效、直观.     

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。     

动态规划法的公路纵断面优化设计

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改进的动态规划法进一步优化,可取得令人满意的结果.     

高原公路纵断面线形与驾驶员体力负荷的试验分析

为了解在高原公路行车过程中驾驶员体力负荷与高原公路纵断面线形的关系,选取帕米尔高原国道G314路段进行高原公路实地行车试验。采用积分肌电值IEMG与中位频率MF的比值K作为评价驾驶员体力负荷的指标,通过对比经过170个变坡点附近被测驾驶员的体力负荷K的变化特征。定量分析K值随高程H、竖曲线半径R以及绝对坡差|ω|的变化规律,并建立关系模型。研究表明：高程、竖曲线半径和绝对坡差对驾驶员体力负荷均有明显影响;且在竖曲线半径和高程的共同作用下,高原公路驾驶员肌电负荷的变化更加明显。     

机场纵断面上竖曲线设计的改进方法

对现有机场纵断面竖曲线设计方法作了分析，分析了其缺点，并指明了现有视距判定方法不能处理局部凹形纵断面和设置竖曲线的情况。提出了残余变坡法和抛物线法两种改进后的设计方法，对两种新方法的各种要素进行了推导。并对设计了竖曲线的两类视距判定提出了一种新的计算方法，这种方法克服了现有方法的缺点，而且适合计算机编程。     

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。     

高原公路纵断面线形与驾驶员脑电特性的试验分析

为了解驾驶员在高原公路行车时,其脑电特性与纵断面线形的关系,探究适宜的公路线形,选在帕米尔高原G314国道进行驾驶试验。通过对比经过181个变坡点附近受测驾驶员脑电(EEG)的变化特征,选取脑电α频段与β频段的平均功率比R作为评价驾驶员心理紧张度的脑电特性指标,定量分析R随海拔、竖曲线半径r、坡差ω的变化规律;同时建立关系模型。研究表明:R与海拔、竖曲线半径、坡差之间的相关性均较强;R与海拔、绝对坡差呈正相关,与r呈负相关。表明海拔的升高,绝对坡差的增大,竖曲线半径的减小,对驾驶活动是不利的,驾驶员的生理不适状况会随之逐渐增加,疲劳感逐渐增强。     

如何合理设计公路平面缓和曲线缓和段长度

从行车安全、离心力对乘客产生的不适感、路面超高横坡过度的需求及线形平顺的美感等方面对缓和曲线进行了综合分析,通过对缓和曲线平面线形的视觉质量分析,为使线形连续协调,平面缓和曲线缓和段(回旋线)的合理性长度宜为:回旋线-圆曲线-回旋线的长度之比为1:1:1,由此给出了确定缓和曲线缓和段长度的计算方法,并给出了算例分析。     

列车变坡点地段平稳操纵研究

为了研究列车变坡点地段的车钩力分布规律,减少铁道车辆在变坡点地段的断钩事故,制定变坡点地段平稳操纵方案.采用多质点建模理论对西康线上某次货运列车进行纵向动力学建模,仿真分析列车牵引力、电制力、坡道阻力并对4种典型变坡点地段的车钩力变化规律展开研究.仿真与试验结果对比表明:所建立的模型能够再现列车牵引力、电制动力和坡道阻力;上坡道变坡点地段,在上坡前提前增大牵引手柄级位能防止因位能变化而引起的纵向冲动;下坡道变坡点地段,在列车部分进入下坡道时进行牵引工况到惰行工况的转换能避免因牵引力卸载而引起的纵向冲动;鱼背式变坡点地段,在列车全部进入上坡道后进行惰行工况到牵引工况的转换能最大程度减小车钩力变化率;锅底式变坡点地段,在列车全部进入上坡道后进行惰行工况到牵引工况的转换能最大程度减小车钩力变化率.     

循环球式变速比转向器齿扇齿形误差的评定

分析了汽车循环球式变速比转向器的结构和速比特性；从瞬心线入手推导出齿扇齿形的计算公式；建立了齿扇齿形误差的几何模型；给出了齿扇齿形误差的最小二乘评定与最小区域评定的数学模型，分析了模型误差，基于上面模型进行了仿真计算，并对实测数据进行了评定，结果表明所建模型正确，评定精度较高。     

齿轮滚刀齿形的CAD方法

本文以新的齿轮滚刀齿形设计方法为基础,实现了齿轮滚刀齿形的计算机辅助设计,使滚刀的齿形精度有较大改善,同时也是对现有滚刀CAD软件包的扩充和提高.     

用接触角曲线反推法设计铁路车轮踏面外形

为了寻求机车车辆踏面外形的基本目标的设计方法，研制了一种根据接触角特性曲线和轨头外形的反推算法，并研制了相应的计算机软件。以某一独立轮踏面为例，探讨了该方法在设计踏面外形时的可行性和优越性。     

利用计算机绘制离心泵叶轮

本文给出了利用“流道中线法”绘制离心泵叶轮前后盖板型线的方法,并利用载荷分布关系进行叶片的绘型。作为示例,对3B-33型泵的叶轮进行了计算机绘型。     

公路优化设计中土石方量计算的一种方法

介绍了一种处理地面横坡线的方法 ,该方法利用最小二乘原理将地面线处理成双向横坡形式 ,能够在减少计算量的同时又满足所需精度 ,是目前采用比较多的一种方法。文中还总结了不同断面形式的土石方量计算公式。根据文中介绍的处理方法和给出的判断条件及计算公式 ,在计算机中编制出程序进行实例计算 ,结果证明该方法简单易行 ,并具有很强的可靠性。     

水轮机径向式导水机构运动图的数值分析及图形显示

本文用数值分析方法研究了非标准系列径向式导水机构的运动关系,论述了如何由计算机绘制相应的图形.为此,建立了导叶翼型及传动机构的数学模型,选定了合理的数值计算方法,进行了程序设计和调试,从而开发出径向式导水机构运动图的CAD软件.     

高速列车车轮踏面外形优化设计

为了对高速轮对踏面外形进行优化改进,提出了一种基于轮径差相对于轮对横移量的函数为设计目标来反推铁道车辆车轮踏面外形的优化方法,并研制了相应的计算程序.对LMa,S1002G和XP55型踏面的优化结果表明,优化后的轮对踏面外形具有良好的几何接触特性和动态特性.提出了高速踏面选型的优化流程.     

基于莫尔拓扑与图象处理的三维测量法

本文叙述了一种新型三维物体表面测量方论，该方法利用单光栅投射待测物体表面而获取变形光栅象，然后应用图象处理方法，通过微机计算出物体表面各点高度．该方法测试精度高，速度快．文中对其原理进行了详细的叙述，并讨论了该法的测量范围、灵敏度．     

参数曲面形状误差计算迭代逼近法

针对曲面形状误差评定使用传统的模板定性检测、定性描述的方式已不能满足现代制造对产品质量的控制要求，提出了一种新的参数曲面形状误差计算的迭代逼近法．计算机仿真结果表明，本算法符合曲面形状误差评定的最小区域原则．     

现代路线工程测量图形与数据处理系统

针对导线极坐标法测设路线曲线的方法,提出一套完整的内业图形和数据处理系统的建立方法和步骤。从而覆盖了原始数据从设计计算到路线纵、横断面图、带状地形图的绘制、土方工程量计算、打印输出数据图表等全部内业工作。