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篇（1）

中圖分類號(hào)：U469 文章編號(hào)：1009-2374（2017）01-0014-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.01.007

1 概述

四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的車輛能夠單獨(dú)改變各個(gè)車輪驅(qū)動(dòng)力，從而使車輛具備比前輪驅(qū)動(dòng)車輛行駛穩(wěn)定性好的特性，因此為抗側(cè)向干擾提供可能。在側(cè)向風(fēng)干擾的情況下，側(cè)向力將產(chǎn)生繞質(zhì)心的橫擺力矩，改變車輛的原行駛路線，對(duì)行駛安全影響大，尤其是汽車在高速行駛時(shí)，側(cè)向干擾對(duì)汽車操縱穩(wěn)定性的影響更為重要。由于采用風(fēng)洞進(jìn)行側(cè)風(fēng)作用下汽車操縱穩(wěn)定性試驗(yàn)有一定難度，國(guó)外大多數(shù)汽車公司和一些研究所多使用側(cè)風(fēng)裝置模擬側(cè)風(fēng)，進(jìn)行道路試驗(yàn)。為降低試驗(yàn)危險(xiǎn)性及節(jié)約成本，目前對(duì)于側(cè)向干擾的研究大多限于計(jì)算機(jī)模擬仿真。四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)在側(cè)向穩(wěn)定性方面的研究也主要集中在提出控制算法及仿真分析，試驗(yàn)較少。本文基于前期研制的四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)樣車（每個(gè)車輪上有一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，通過(guò)改變各輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流可單獨(dú)改變車輪的驅(qū)動(dòng)力）基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)在車體上不同位置施加集中力模擬側(cè)向干擾，試驗(yàn)車輛行駛情況，并通過(guò)分別增減左右兩側(cè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流來(lái)抵抗側(cè)向干擾產(chǎn)生的橫擺力矩，實(shí)現(xiàn)樣車的平穩(wěn)直線行駛。

2 存在側(cè)向力干擾時(shí)的實(shí)車試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)方法

選取一段平直路面，沿道路方向繪制縱向坐標(biāo)，每隔5m處撒一層白粉，用于記錄車輪印記。在車身上質(zhì)心前1m、質(zhì)心前0.5m、質(zhì)心后0.5m及質(zhì)心后1m與質(zhì)心同高處做出標(biāo)記，用于側(cè)向干擾力的施加。為簡(jiǎn)化表達(dá)，取作用位置在質(zhì)心前為正值，在質(zhì)心后為負(fù)值。

試驗(yàn)前需保證各車輪完全擺正，車輛處于直線行駛姿態(tài)。起步加速至車速1.5m/s，維持此速度勻速直線行駛。依次在車身上各標(biāo)記的點(diǎn)上施加不同側(cè)向力，用壓力計(jì)保證側(cè)向力輸入的穩(wěn)定性，直至樣車駛離測(cè)量區(qū)域。記錄車輛在行駛區(qū)域內(nèi)的車輪印記，用記錄的坐標(biāo)點(diǎn)繪制車輛行駛軌跡曲線，以此判斷側(cè)向力大小及其作用點(diǎn)位置對(duì)車輛行駛方向和跑偏程度的影響，同時(shí)記錄行駛時(shí)各車輪的轉(zhuǎn)速及各輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流。

2.2 四輪等轉(zhuǎn)矩時(shí)側(cè)向干擾試驗(yàn)

四輪驅(qū)動(dòng)力按等轉(zhuǎn)矩分配，即四個(gè)車輪每個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流相同。在車身標(biāo)記點(diǎn)依次施加大小為150N、200N、250N、300N的側(cè)向力，記錄車輛行駛30m行駛區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡。

通過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：當(dāng)側(cè)向作用力相同時(shí)，側(cè)向作用力的作用點(diǎn)與車輛質(zhì)心越遠(yuǎn)，則車輛跑偏量越大；當(dāng)側(cè)向作用力作用點(diǎn)不變時(shí)，車輛跑偏量隨側(cè)向作用力的增大而增加。在本試驗(yàn)中，車輛行駛距離較短，從數(shù)據(jù)結(jié)果看，跑偏量與橫擺力矩近似成正比。

在保持行駛速度相同的基礎(chǔ)上，側(cè)向作用力越大，則車輪所需要的驅(qū)動(dòng)電流也越大。例如，在質(zhì)心前1m分別作用150N、200N、250N的側(cè)向干擾力時(shí)，電機(jī)的平均電流分別為4.71A、4.80A、4.85A。由此可見(jiàn)，車輛在受到側(cè)向干擾的情況下，阻力變大，為維持勻速行駛，所需的驅(qū)動(dòng)力也變大。

2.3 改變四輪驅(qū)動(dòng)力抗側(cè)向干擾試驗(yàn)

根據(jù)理論計(jì)算分析，欲使車輛不跑偏，各車輪側(cè)偏角應(yīng)等于零，即各車輪側(cè)偏力為零。當(dāng)存在側(cè)向干擾力矩的作用時(shí)，可以通過(guò)改變左右兩側(cè)車輪的驅(qū)動(dòng)力來(lái)改變車輪縱向力，從而控制車輛跑偏量。

在四輪等轉(zhuǎn)矩行駛驅(qū)動(dòng)電流的基礎(chǔ)上，分別在車輛右側(cè)處施加側(cè)向力，等量增減驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流，進(jìn)行道路試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

由試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比可知，在樣車右側(cè)+1m處作用大小為150N的側(cè)向干擾力時(shí)，四輪等轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)行駛30m的跑偏量為400mm，當(dāng)左右兩側(cè)車輪電機(jī)電流分別增減3.0A時(shí)，樣車基本恢復(fù)直線行駛，如圖1所示：

由此可見(jiàn)，在四輪等轉(zhuǎn)矩分配驅(qū)動(dòng)力的基礎(chǔ)上，通過(guò)改變左右兩側(cè)車輪的驅(qū)動(dòng)力，可以有效地抵抗側(cè)向干擾力矩引起的跑偏問(wèn)題。

同時(shí)，通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如果用于抵抗側(cè)向干擾的驅(qū)動(dòng)力過(guò)大，會(huì)引起車輛反方向跑偏。例如在質(zhì)心后0.5m處作用150N干擾力時(shí)，四輪等轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)時(shí)，向右側(cè)跑偏205mm，當(dāng)左右兩側(cè)車輪電機(jī)電流分別增減2.0A時(shí)，車輛向左側(cè)跑偏50mm。

結(jié)合四輪等轉(zhuǎn)矩及改變四輪驅(qū)動(dòng)力實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)左右兩側(cè)車輪增減的驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生的橫向力矩等于側(cè)向干擾力矩時(shí)，車輛不受側(cè)向力矩影響，維持正常直線行駛。

3 運(yùn)動(dòng)仿真分析

為改善四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車抗側(cè)向干擾的性能，并模擬試驗(yàn)無(wú)法完成的工況，根據(jù)樣車參數(shù)運(yùn)用ADAMS/View軟件建立了樣車仿真模型，模M實(shí)車試驗(yàn)。

四輪等轉(zhuǎn)矩模式下的側(cè)向干擾仿真結(jié)果相對(duì)實(shí)車試驗(yàn)結(jié)果偏小，原因主要為仿真忽略了外界環(huán)境的影響。改變四輪驅(qū)動(dòng)力抗側(cè)向干況的仿真結(jié)果也與實(shí)車試驗(yàn)結(jié)果相近，誤差值不大。

在此仿真基礎(chǔ)上，為明確不同車速下側(cè)向干擾對(duì)車輛行駛的影響，進(jìn)行了仿真模型在不同速度下受到側(cè)向干擾的工況仿真試驗(yàn)。在驅(qū)動(dòng)力等轉(zhuǎn)矩分配下，在質(zhì)心前1m處作用大小為300N的側(cè)向力，車速越高，在相同時(shí)間內(nèi)，縱向行駛的位移越大，車輛跑偏也越嚴(yán)重，試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

同時(shí)，模擬了不同車速下改變左右兩側(cè)驅(qū)動(dòng)力抵抗側(cè)向干擾力的仿真試驗(yàn)，例如當(dāng)車速為12.5m/s時(shí)，通過(guò)改變左右兩側(cè)車輪的驅(qū)動(dòng)力，能抵抗側(cè)向干擾的影響，維持正常行駛，如圖3所示：

4 結(jié)語(yǔ)

（1）當(dāng)車輛行駛時(shí)受到側(cè)向干擾力時(shí)，通過(guò)改變兩側(cè)驅(qū)動(dòng)力而產(chǎn)生的回正力矩，可以有效抵抗側(cè)向力矩，若控制得當(dāng)可維持車輛平穩(wěn)行駛；（2）運(yùn)用ADAMS軟件模擬了側(cè)向干擾力對(duì)車輛行駛的影響以及通過(guò)改變兩側(cè)車輪驅(qū)動(dòng)力以抵抗側(cè)向干擾的情況，能夠?yàn)樗妮啰?dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車穩(wěn)定性的實(shí)際運(yùn)用提供一定參考。

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篇（2）

培養(yǎng)目標(biāo)：本專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生具有扎實(shí)的理論和寬厚的工程技術(shù)知識(shí)基礎(chǔ)，掌握汽車整車及各總成的設(shè)計(jì)理論、汽車的性能實(shí)驗(yàn)技術(shù)、汽車制造工藝和汽車電子控制技術(shù)等知識(shí)，具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力的高級(jí)技術(shù)人才。

篇（3）

（①陜西省交通建設(shè)集團(tuán)公司，西安 710075；②長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院，西安 710064；③長(zhǎng)安大學(xué)工程設(shè)計(jì)研究院公路院，西安 710064）

（①Shaanxi Provincial Communication Construction Group，Xi'an 710075，China；②Institute of Highway，Chang'an University，Xi'an 710064，China；

③Institute of Highway Engineering，Chang'an University Engineering Research Institute，Xi'an 710064，China）

摘要：本文介紹了智能交通系統(tǒng)的主要研究?jī)?nèi)容，通過(guò)對(duì)智能交通系統(tǒng)主要研究?jī)?nèi)容的分析，總結(jié)出ITS在高速公路上的應(yīng)用。

Abstract：This paper introduces the research contents of Intelligent Transport System，through the analysis of research contents of Intelligent Transport System,in the final this paper concludes the application of ITS on the highways.

關(guān)鍵詞：智能交通系統(tǒng)（ITS） 高速公路

Key words: Intelligent Transportation Systems (ITS)；freeway

中圖分類號(hào)：TP31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-4311（2011）32-0171-01

0引言

交通安全、交通堵塞及環(huán)境污染是困擾當(dāng)今國(guó)際交通領(lǐng)域的三大難題，其中安全問(wèn)題最為嚴(yán)重。專家的研究表明，通過(guò)智能交通技術(shù)提升了道路管理水平后，每年能減少30%的因交通事故死亡的人數(shù)，且交通工具的利用率的提升至超過(guò)50%。所以，各發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛投入大量的人員及資金，進(jìn)行大規(guī)模的智能交通技術(shù)研究試驗(yàn)。

1智能交通系統(tǒng)（Intelligent Transport System）

智能車輛道路系統(tǒng)（Intelligent Vehicle highway system，IVHS）是智能交通系統(tǒng)的前身，它把先進(jìn)的計(jì)算機(jī)處理、電子控制、信息、數(shù)據(jù)通訊傳輸及電子傳感等方面的技術(shù)，整合并運(yùn)用在交通運(yùn)輸管理體系中，從而建立起一種全方位、大規(guī)模發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合運(yùn)輸及管理系統(tǒng)。

2智能交通系統(tǒng)的主要研究?jī)?nèi)容

智能交通系統(tǒng)的研究?jī)?nèi)容主要包括以下九個(gè)方面：

2.1 先進(jìn)的交通信息服務(wù)系統(tǒng)（ATIS）交通信息服務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用必須有完備的信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)為前提。交通參與者利用安裝于道路環(huán)境中的傳輸設(shè)施及傳感器，實(shí)時(shí)將交通信息反饋至交通信息中心；ATIS對(duì)信息進(jìn)行接及整合，再將有關(guān)出行的各類信息實(shí)時(shí)反饋至交通參與者；出行者按照其其提供的信息來(lái)選擇出行路線及方式。

2.2 先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)（ATMS）ATMS多用于交通管理者，它能夠?qū)方煌ㄏ到y(tǒng)進(jìn)行管理及檢測(cè)控制。通過(guò)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息處理及車輛監(jiān)測(cè)的技術(shù)，實(shí)時(shí)獲取有關(guān)交通狀況的信息，同時(shí)按照獲取的信息對(duì)交通狀況進(jìn)行控制。

2.3 先進(jìn)公共運(yùn)輸系統(tǒng)（APTS）該系統(tǒng)的目的是通過(guò)將先進(jìn)的電子技術(shù)應(yīng)用到高使用率、分配駕駛的小汽車、公共汽車、有軌電車、地鐵的使用與運(yùn)行中，從而發(fā)展公共交通系統(tǒng)。

2.4 貨運(yùn)管理系統(tǒng)貨運(yùn)管理系統(tǒng)是通過(guò)物流理論實(shí)施管理的智能化物流管理系統(tǒng)，它的基礎(chǔ)是信息管理系統(tǒng)及高速道路網(wǎng)。

2.5 商用車輛運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)（CVO）該系統(tǒng)是專為運(yùn)輸企業(yè)提高盈利而開(kāi)發(fā)的智能型運(yùn)營(yíng)管理技術(shù)，目的在于提高商業(yè)車輛的運(yùn)營(yíng)效率和安全性。

2.6 先進(jìn)車輛控制和安全系統(tǒng)（AVCSS）該系統(tǒng)包括事故規(guī)避系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)調(diào)控系統(tǒng)等。它使車輛具有道路障礙自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)轉(zhuǎn)向、自動(dòng)制動(dòng)、自動(dòng)保持安全車距、車速和巡航控制功能。在易發(fā)生危險(xiǎn)的情況下，隨時(shí)以聲、光形式向駕駛員提供車體周圍的必要信息，并可自動(dòng)采取措施，從而有效地防止事故的發(fā)生。

2.7 電子收費(fèi)系統(tǒng)（ETC）ETC是目前世界上最先進(jìn)的路橋收費(fèi)方式。通過(guò)銀行及計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完成后臺(tái)結(jié)算處理，車輛經(jīng)過(guò)路橋收費(fèi)站不需停車就能實(shí)現(xiàn)路橋費(fèi)的交納，同時(shí)能夠?qū)⑹杖〉馁M(fèi)用經(jīng)后臺(tái)處理環(huán)節(jié)清分至收益業(yè)主。

2.8 緊急救援系統(tǒng)（EMS）EMS是一個(gè)特殊的系統(tǒng)，它以ATMS、ATIS及相關(guān)救援設(shè)備及機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)，利用ATMS、ATIS使交通監(jiān)控中心和專業(yè)救援機(jī)構(gòu)聯(lián)成有機(jī)的整體，為道路使用者提供現(xiàn)場(chǎng)救護(hù)、排除事故車輛、車輛故障現(xiàn)場(chǎng)緊急處置及拖車等服務(wù)。

2.9 先進(jìn)鄉(xiāng)村運(yùn)輸系統(tǒng)（ARTS）ARTS是根據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)運(yùn)輸?shù)奶厥庑枰?，在鄉(xiāng)村環(huán)境下有選擇地運(yùn)用一些特殊技術(shù)緊急呼救和事故防止、不利道路和交通環(huán)境的實(shí)時(shí)警告、高效益成本比的通信和監(jiān)測(cè)等。

3ITS在高速公路的應(yīng)用

3.1 高速公路ITS的構(gòu)成按高速公路ITS系統(tǒng)的服務(wù)功能，將其分為五點(diǎn)：①先進(jìn)的交通監(jiān)控與管理系統(tǒng)，包括停車誘導(dǎo)、交通預(yù)測(cè)、路經(jīng)誘導(dǎo)及交通事故檢測(cè)等技術(shù)。它依靠先進(jìn)的技術(shù)實(shí)時(shí)的將道路交通信息在監(jiān)控中心進(jìn)行加工處理，并將信息發(fā)送至道路管理者及其使用者，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)交通分配，以及對(duì)交通的有效監(jiān)管，盡量避免交通阻塞。②集成的信息服務(wù)系統(tǒng)，它由社會(huì)交通信息服務(wù)系統(tǒng)和車輛交通信息服務(wù)系統(tǒng)組成。信息服務(wù)系統(tǒng)不僅能方便在路網(wǎng)中行駛的道路使用者，還能為將要出行的道路使用者提供詳細(xì)的相關(guān)路網(wǎng)信息，幫助他們選擇最佳出行路線。③電子收費(fèi)系統(tǒng)。不停車收費(fèi)就是全自動(dòng)收費(fèi)，它在確保收取通行費(fèi)的前提下，減少或徹底杜絕收費(fèi)過(guò)程中阻礙交通的問(wèn)題。④運(yùn)輸管理系統(tǒng)。在智能交通系統(tǒng)中，運(yùn)輸管理屬關(guān)鍵的服務(wù)功能。它利用智能交通系統(tǒng)其他子系統(tǒng)服務(wù)功能所提供的信息和有關(guān)運(yùn)輸企業(yè)的信息，進(jìn)行科學(xué)的跟蹤調(diào)度及指揮，使運(yùn)輸企業(yè)的效益最大化。⑤安全保障系統(tǒng)。安全保障系統(tǒng)是交通運(yùn)行基本的支撐，它可確保交通正常運(yùn)行的過(guò)程中駕駛員的安全，若有交通異常狀況出現(xiàn)，其也可進(jìn)行有效的救助。

3.2ITS在高速公路上的應(yīng)用現(xiàn)階段可在收費(fèi)、監(jiān)控及通信方面運(yùn)用該系統(tǒng)，下列幾點(diǎn)是其主要表現(xiàn)：①不停車電子收費(fèi)(ETC)系統(tǒng)可減少傳統(tǒng)收費(fèi)模式帶來(lái)的時(shí)間延誤和人工消耗，提高車道的通行能力；②路面交通感應(yīng)器，能夠?qū)Φ缆烦惺軌毫皯?yīng)力狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至管理中心，實(shí)時(shí)了解道路情況為養(yǎng)護(hù)部門提供完備的資料；③可變限速標(biāo)志及可變信息標(biāo)志牌，實(shí)時(shí)顯示沿途的路面狀況及事故情況，及時(shí)限速信息，對(duì)交通流實(shí)施動(dòng)態(tài)管理；④高速公路入口匝道的交通流控制，利用和監(jiān)控中心的通信及入口匝道處的信號(hào)燈，對(duì)入口匝道交通流實(shí)施智能化監(jiān)管；⑤閉路電視監(jiān)控，利用閉路電視攝像機(jī)，對(duì)違章車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題可以及時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急機(jī)制進(jìn)行處理。

4結(jié)論

ITS被公認(rèn)為是解決城市交通問(wèn)題的有效方法之一,智能運(yùn)輸系統(tǒng)可以達(dá)到提高交通運(yùn)輸系統(tǒng)的效率、減少交通事故、降低環(huán)境污染的目的。發(fā)展智能交通的思路使人們從傳統(tǒng)的單靠“修路限車”的模式中脫離出來(lái),嘗試用高新技術(shù)強(qiáng)化人、車、路之間的聯(lián)系,以提高交通系統(tǒng)的效益。文章通過(guò)分析ITS的主要內(nèi)容,分析了高速公路ITS的組成及其在高速公路上的應(yīng)用。

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篇（4）

研究方向：汽車領(lǐng)域

對(duì)國(guó)內(nèi)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，這種評(píng)選具有很好的標(biāo)桿和促進(jìn)作用；對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，這種評(píng)選具有很高的參考價(jià)值。可以說(shuō)，這樣的評(píng)選是國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)和消費(fèi)者都需要的。

李君：

吉林大學(xué)汽車工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。吉林大學(xué)汽車工程學(xué)院內(nèi)燃機(jī)工程系主任。

研究方向：汽車新能源與節(jié)能技術(shù)。

學(xué)術(shù)兼職：中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)代用燃料分會(huì)副主任委員，全國(guó)汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)電動(dòng)車輛分技術(shù)委員會(huì)委員。

中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展還應(yīng)該以中小排量汽車為主，國(guó)外某些發(fā)動(dòng)機(jī)評(píng)選往往看重功率及扭矩輸出等指標(biāo)，我們不要走這個(gè)路線。這次評(píng)選中入圍的多款小排量發(fā)動(dòng)機(jī)，是符合中國(guó)國(guó)情需要的。

李理光：

同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。同濟(jì)大學(xué)特聘教授，同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院副院長(zhǎng)。

研究方向：內(nèi)燃機(jī)燃燒與排放控制，清潔代用燃料，混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力系統(tǒng)。

學(xué)術(shù)兼職：國(guó)際汽車工程學(xué)會(huì)，中國(guó)內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)理事。

參與――評(píng)估自己，學(xué)習(xí)他人；提升――宣傳品牌，樹立信心；競(jìng)爭(zhēng)――立足國(guó)內(nèi)走向世界；創(chuàng)新――自主開(kāi)發(fā)，持續(xù)發(fā)展。

黃佐華：

西安交通大學(xué)能源動(dòng)力工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。西安交通大學(xué)能源動(dòng)力工程學(xué)院副院長(zhǎng)，動(dòng)力工程多相流國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任。

研究領(lǐng)域：內(nèi)燃機(jī)燃燒，清潔燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，排污機(jī)理與控制。

學(xué)術(shù)兼職：中國(guó)內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，教育部“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授。

這項(xiàng)評(píng)選從公正客觀的第三方角度對(duì)市場(chǎng)上的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià)，并給出明確的比較結(jié)果。這對(duì)于消費(fèi)者具有很強(qiáng)的指導(dǎo)作用，有助于汽車消費(fèi)向?qū)I(yè)消費(fèi)和理性消費(fèi)轉(zhuǎn)化。

王建昕：

清華大學(xué)汽車工程系教授，博士生導(dǎo)師。清華大學(xué)汽車安全與節(jié)能國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任。

研究方向：汽車節(jié)能與排放控制，內(nèi)燃機(jī)燃燒，汽車燃料。

學(xué)術(shù)兼職：中國(guó)內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)油品與清潔燃料分會(huì)主任，中國(guó)內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)汽油機(jī)分會(huì)副主任。

2003年秋，我在美國(guó)短期訪問(wèn)時(shí)，第一次看到了《Ward's Auto World》雜志的十佳發(fā)動(dòng)機(jī)評(píng)選宣傳畫，深深被它吸引，我的朋友從辦公室的墻上取下來(lái)送給了我。那時(shí)我就在想，中國(guó)也應(yīng)舉辦這樣一個(gè)高水平的評(píng)選活動(dòng)。《汽車與運(yùn)動(dòng)》雜志在參考Ward's等雜志經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，于2006年成功舉行了第一次“中國(guó)十佳發(fā)動(dòng)機(jī)”評(píng)選。祝愿它越辦越好，在中國(guó)由“汽車大國(guó)”走向“汽車強(qiáng)國(guó)”的過(guò)程中發(fā)揮重大影響。

許敏：

上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。上海交通大學(xué)校長(zhǎng)助理，汽車工程研究院院長(zhǎng)。

研究方向：發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒與排放控制，整車系統(tǒng)集成。

很高興在國(guó)內(nèi)也看到這樣的評(píng)選，而且它的評(píng)選規(guī)則和體系很符合國(guó)內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。我們作為發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域內(nèi)的科研人員，應(yīng)該支持這樣具有社會(huì)意義的評(píng)選，為民族發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展盡一份力。

姚春德：

天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。天津大學(xué)內(nèi)燃機(jī)燃燒學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任。

研究方向：內(nèi)燃機(jī)工作過(guò)程，內(nèi)燃機(jī)廢氣凈化技術(shù)，內(nèi)燃機(jī)石油替代燃料。

學(xué)術(shù)兼職：中國(guó)工程熱物理學(xué)會(huì)常務(wù)理事，中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)理事和特聘專家，中國(guó)內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)中小功率柴油機(jī)分會(huì)副主任。

十佳發(fā)動(dòng)機(jī)評(píng)選活動(dòng)所確立的評(píng)價(jià)體系，對(duì)于國(guó)內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)具有很好的參考價(jià)值。在欣喜地看到自主品牌發(fā)動(dòng)機(jī)也成為入圍的熱門，這說(shuō)明它們正在努力攀登世界先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的頂峰。

尤林華：

中國(guó)汽車技術(shù)研究中心、國(guó)家轎車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心研究員級(jí)高工。

研究方向：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)性能、可靠性、排放性能評(píng)價(jià)方法研究，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排放自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)與相關(guān)試驗(yàn)技術(shù)研究。

學(xué)術(shù)兼職：國(guó)家機(jī)動(dòng)車環(huán)保技術(shù)法規(guī)專家委員會(huì)委員，國(guó)家環(huán)?？偩种匦推嚟h(huán)保專家委員會(huì)委員。

用客觀、公正、公平，權(quán)威的方式，評(píng)選出技術(shù)先進(jìn)、消費(fèi)者認(rèn)可的中國(guó)十佳發(fā)動(dòng)機(jī)。促進(jìn)中國(guó)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)水平提高，提升中國(guó)汽車企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力!

卓斌：

上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。

篇（5）

Research and implementation of wisdom municipal platform based on Internet of things

LIU Shang-wu，CAI Yan-guang，WANG Shu-yi，HUANG Bai-liang

（School of Automation，Guangdong University of Technology，Guangzhou 510006，China）

Abstract：Modern technology such as satellite positioning，data transmission and the integration of municipal custody work，built municipal facilities day-to-day maintenance and management and emergency traffic command center，take the city municipal facilities day-to-day maintenance and management and all kinds of sudden emergency work，and with 12345 public service hotline，12319 digital municipal dispatching command center and other links，form a multistage departments cooperate with municipal facilities day-to-day maintenance and management and emergency dispatching work mode.Perception of city public resources effectively，monitoring and management，to promote energy conservation and emissions reduction，improve the utilization rate of resources，at the same time for the operation of the city guidance，norm，governance，management and services，provide citizens with a beautiful environment，a good order，a high quality service，an optimized management，the system has practical application value.

Keywords：Internet of things;municipal engineering;satellite positioning;perception;visualization

1.引言

按照我國(guó)建設(shè)部劃定的市政公用事業(yè)管理范圍，市政公用事業(yè)包括：供水、排水（含雨水、污水）、燃?xì)?、供熱、道路（含橋梁）、公共交通、環(huán)境衛(wèi)生、園林綠化專業(yè)。主要面臨的挑戰(zhàn)有以下幾點(diǎn)[1～3]：

（1）市政公用設(shè)施投資結(jié)構(gòu)不合理，是中國(guó)城市發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié);投資規(guī)?？傮w不足，與工業(yè)化、城鎮(zhèn)化發(fā)展現(xiàn)狀不適應(yīng)。重新建、輕維護(hù);重地上、輕地下;分重視道路、橋梁等形象工程建設(shè)，忽視必要的污水、垃圾處理等設(shè)施的投入，薄弱環(huán)節(jié)突出。市政設(shè)施配套資金不足，造成一些已建成項(xiàng)目不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）市政設(shè)施規(guī)劃不合理;管線設(shè)施的頻繁改動(dòng)和施工，其根源在于市政設(shè)施規(guī)劃建設(shè)的不合理，缺乏預(yù)見(jiàn)性。

（3）市政設(shè)施家底不清，資料不全;事故頻發(fā)，搶險(xiǎn)困難;

（4）政府的責(zé)任和監(jiān)管沒(méi)有落實(shí)到位;缺乏對(duì)市政公用事業(yè)的規(guī)劃、投資、價(jià)格、服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量、運(yùn)營(yíng)安全及綜合防災(zāi)等內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的指導(dǎo)監(jiān)督。

（5）市政設(shè)施使用效益低。現(xiàn)有設(shè)施失修失養(yǎng)，甚至新建成項(xiàng)目不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，投資效應(yīng)沒(méi)有體現(xiàn)。

2.建設(shè)思路

建設(shè)思路如下：

（1）摸清家底，建立市政公用設(shè)施信息庫(kù);

（2）建立市政設(shè)施的運(yùn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化的應(yīng)急處置;利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在線監(jiān)測(cè)市政設(shè)施的運(yùn)行狀況，依靠科學(xué)的分析與應(yīng)急預(yù)案，預(yù)防事故的發(fā)生并減少突發(fā)事故的災(zāi)害損失。

（3）實(shí)現(xiàn)從設(shè)施規(guī)劃、建設(shè)、養(yǎng)護(hù)到監(jiān)管的全生命周期管理;

（4）利用科技進(jìn)步，提高政府監(jiān)管水平;將市政設(shè)施的在線監(jiān)測(cè)與管理部門的移動(dòng)巡查相結(jié)合，提高政府的實(shí)施監(jiān)管能力。進(jìn)一步完善政府監(jiān)管體系，包括市場(chǎng)進(jìn)入與退出監(jiān)管、價(jià)格監(jiān)管、產(chǎn)品與服務(wù)質(zhì)量的監(jiān)管、標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)管、運(yùn)行安全的監(jiān)管、市場(chǎng)秩序監(jiān)管等。

（5）建立一套科學(xué)、有效、權(quán)威的市政設(shè)施評(píng)價(jià)體系[4～5]。

3.體系結(jié)構(gòu)

因市政公用事業(yè)的多專業(yè)性、數(shù)據(jù)海量性、國(guó)計(jì)民生的基礎(chǔ)性與應(yīng)急處置的高時(shí)效性，智慧市政平臺(tái)要采用云數(shù)據(jù)中心等多層次體現(xiàn)結(jié)構(gòu)。

智慧市政平臺(tái)是以全球定位、傳感技術(shù)、以網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)度、管理為主，通過(guò)對(duì)供水、供氣、供熱、排水和路燈等城市市政設(shè)施實(shí)行數(shù)字化管理，實(shí)現(xiàn)市政基礎(chǔ)設(shè)施智能監(jiān)管。通過(guò)在市政設(shè)施關(guān)鍵部位配置傳感設(shè)備，獲取實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)城區(qū)路燈智能控制、防汛智能指揮以及市政服務(wù)智能化監(jiān)管等。智慧市政平臺(tái)通過(guò)車輛、手持終端的實(shí)時(shí)定位追蹤，把數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳回監(jiān)控服務(wù)器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)巡查車輛、工程車輛、設(shè)施巡查人員、施工人員實(shí)時(shí)定位，隨時(shí)掌握車輛的實(shí)際位置和運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，可以做到及時(shí)調(diào)度、合理部署，切實(shí)增強(qiáng)對(duì)設(shè)施巡查、應(yīng)急搶險(xiǎn)、工程建設(shè)監(jiān)督管理的工作力度，進(jìn)一步加強(qiáng)車輛管理。通過(guò)調(diào)度管理系統(tǒng)形成呼叫、巡查、調(diào)度、監(jiān)督、處理、統(tǒng)計(jì)及考核等條塊結(jié)合的服務(wù)管理模式。通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)信息的管理，掌握全市市政道路各種市政設(shè)施部件的狀態(tài)及各類事件的發(fā)生和處置過(guò)程，提高動(dòng)態(tài)監(jiān)控和應(yīng)急搶險(xiǎn)指揮能力，加強(qiáng)政府管理、監(jiān)督、組織的能力。通過(guò)一整套科學(xué)完善的監(jiān)督評(píng)價(jià)體系，對(duì)市政管理的各方面進(jìn)行考核評(píng)價(jià)，既能監(jiān)督市政管理中發(fā)生的具體問(wèn)題，又能監(jiān)督執(zhí)法質(zhì)量。

4.主要功能

智慧市政平臺(tái)具如下功能：

（1）可對(duì)城市供水、供氣、供熱、排水和路燈等城市市政設(shè)施實(shí)行數(shù)字化管理，實(shí)現(xiàn)市政基礎(chǔ)設(shè)施智能監(jiān)管。

（2）可對(duì)市政設(shè)施關(guān)鍵部位進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)城區(qū)路燈智能控制、防汛智能指揮以及市政服務(wù)智能化監(jiān)管等。

（3）可以隨時(shí)掌握市政車輛的實(shí)際位置和運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，可以做到及時(shí)調(diào)度、合理部署，加強(qiáng)對(duì)市政車輛的監(jiān)管。

（4）根據(jù)市政管理的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了“四位一體”市政綜合監(jiān)督指揮體系。實(shí)行市、區(qū)、所、巡查人員 “四位一體” 的綜合指揮管理體系，實(shí)施市政部件、事件的時(shí)間無(wú)縫、空間無(wú)縫的實(shí)時(shí)監(jiān)控，形成呼叫、巡查、調(diào)度、監(jiān)督、處理、統(tǒng)計(jì)及考核等條塊結(jié)合的服務(wù)管理模式。通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)信息的管理，掌握全市市政道路各種市政設(shè)施部件的狀態(tài)及各類事件的發(fā)生和處置過(guò)程，提高動(dòng)態(tài)監(jiān)控和應(yīng)急搶險(xiǎn)指揮能力，加強(qiáng)政府管理、監(jiān)督、組織的能力。

（5）以市政數(shù)據(jù)管理中心為基礎(chǔ)，以信息化城市管理平臺(tái)為核心，構(gòu)建環(huán)衛(wèi)管理、燃?xì)夤芾?、供熱管理、戶外廣告管理等市政專題專用系統(tǒng)和內(nèi)部協(xié)同辦公自動(dòng)化系統(tǒng)，依托于這些系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)式門戶、一站式審批、一話式熱線等公眾服務(wù)。

5.結(jié)語(yǔ)

目前，智慧市政平臺(tái)還可以圍繞以下方向發(fā)展：

（1）強(qiáng)化市政設(shè)施規(guī)劃輔助的內(nèi)容，結(jié)合人口、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)，科學(xué)規(guī)劃市政設(shè)施的布局，為新型城鎮(zhèn)化的建設(shè)出謀劃策。

（2）加大移動(dòng)端應(yīng)用的研發(fā)力度，加強(qiáng)移動(dòng)設(shè)施管理、信息采集和智能分析方面的研發(fā)。

（3）發(fā)揮大數(shù)據(jù)的價(jià)值。挖掘設(shè)施分布的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)一步反映社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展動(dòng)態(tài)。

參考文獻(xiàn)

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[5]李向紅.城市路面井蓋管理問(wèn)題探討[J].市政技術(shù)，2009， 11（27）：6-7.

基金項(xiàng)目：廣東省教育部產(chǎn)學(xué)研結(jié)合項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2012B091000171，2011B090400460）。

作者簡(jiǎn)介：

劉尚武（1993―），男，河南信陽(yáng)人，碩士研究生，研究方向：嵌入式linux。

篇（6）

中圖分類號(hào)：TU623+.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

1 引言

履帶車輛因其具有良好的通過(guò)性能在工程機(jī)械車輛中有著廣泛的應(yīng)用。履帶機(jī)構(gòu)一般由主動(dòng)輪、托帶輪、誘導(dǎo)輪和負(fù)重輪組成，通過(guò)履帶構(gòu)成柔性鏈環(huán)，其本身就是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)。傳統(tǒng)的研究方法是基于經(jīng)驗(yàn)公式和大量試驗(yàn)研究基礎(chǔ)之上的。電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展使得數(shù)值模擬技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，將數(shù)值模擬技術(shù)用于履帶車輛的研究能有效縮短研制周期，提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量[1]。

目前對(duì)履帶車輛進(jìn)行多體動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬的軟件主要有DADS、ADAMS和Recurdyna，其中DADS和Recurdyna采用的是相對(duì)坐標(biāo)的遞歸算法，運(yùn)算速度較快，而ADAMS采用的是絕對(duì)坐標(biāo)系，速度稍慢，這些軟件都能很好地完成履帶車輛的仿真分析。對(duì)履帶建模的模型主要有兩種：一種是柔性履帶模型，該模型建模較方便，能在設(shè)計(jì)早期就對(duì)履帶的平順性做出快速預(yù)測(cè)而得到改進(jìn)的指導(dǎo)數(shù)據(jù)；一種是剛體履帶模型，該模型能對(duì)每塊履帶板、銷的力學(xué)特征進(jìn)行詳細(xì)研究，但該建模方式比較復(fù)雜，需要考慮各零件之間的接觸關(guān)系，建模過(guò)程復(fù)雜，同時(shí)剛性履帶模型的自由度與柔性履帶模型相比計(jì)算量大大增加。本文基于柔性履帶模型對(duì)履帶車輛進(jìn)行建模和數(shù)值模擬，通過(guò)對(duì)履帶車輛的平順性分析，為改進(jìn)設(shè)計(jì)提供有效數(shù)據(jù)。

2 柔性履帶理論模型

在柔性履帶模型中，其履帶被假設(shè)為一條具有柔性的連續(xù)的帶子，由這條柔性的帶子包裹主動(dòng)輪、托帶輪、誘導(dǎo)輪和負(fù)重輪而構(gòu)成一條履帶鏈，通過(guò)與地面接觸而將地面激勵(lì)傳遞到車體。

履帶、負(fù)重輪及地面間接觸的相互作用力如圖2，作用在負(fù)重輪上的力計(jì)算公式：

履帶張力TL和TR可以通過(guò)弦垂線方程獲得[2]。

3 履帶車輛平順性模型

平順性反映了車輛行駛的安全性。良好的平順性能減少地面動(dòng)載荷對(duì)底盤及相關(guān)連接件的振動(dòng)，提高零件的疲勞壽命。本文建立某型履帶車輛的平順性模型如圖3?？紤]車體質(zhì)量、質(zhì)心位置、負(fù)重輪數(shù)量、質(zhì)量、位置及尺寸、主動(dòng)輪和誘導(dǎo)輪尺寸和位置、履帶結(jié)構(gòu)和性能等，運(yùn)用Bekker提出的地面力學(xué)壓力-沉陷關(guān)系、設(shè)置土壤的剪切特性、土壤的摩擦特性等來(lái)計(jì)算地面施加于車輛的各種力。

4 仿真分析結(jié)果

將上述建立的履帶車模型行駛通過(guò)一個(gè)高為10cm梯形凸臺(tái)障礙來(lái)研究其通過(guò)平順性，得到其通過(guò)凸臺(tái)前后的車體的姿態(tài)如圖4，車體的質(zhì)心處的加速度如圖5，以及履帶張力如圖6。

從圖5可以看出履帶車通過(guò)凸臺(tái)的時(shí)候車體質(zhì)心處加速度值的變化，其仿真結(jié)果在4～6s時(shí)候加速度波動(dòng)較大，因加速度值能反映履帶車輛通過(guò)梯形凸臺(tái)障礙時(shí)地面對(duì)車體的振動(dòng)激勵(lì)，通過(guò)履帶參數(shù)的合理設(shè)計(jì)控制其振動(dòng)，能有效地衰減來(lái)自地面的沖擊載荷，提高各零件的動(dòng)載荷疲勞壽命；圖6顯示出履帶張力的變化波形，其仿真結(jié)果在4～6s時(shí)候加速度波動(dòng)較大，因履帶車正通過(guò)凸臺(tái)導(dǎo)致履帶張力增加，其張力值能為研究主動(dòng)輪和履帶之間的磨損提供參考依據(jù)。

5 結(jié)論

本文基于柔性履帶模型建立了某履帶車輛的三維仿真模型，對(duì)其平順性進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。該方法建模簡(jiǎn)單快捷且求解效率高。相比于傳統(tǒng)的基于經(jīng)驗(yàn)公式和大量試驗(yàn)的方法，所獲取的數(shù)據(jù)更加豐富，研制周期縮短。用柔性履帶模型方法在早期設(shè)計(jì)階段就能快速地預(yù)測(cè)履帶車輛的通過(guò)性、車體振動(dòng)加速度等指標(biāo)，為改進(jìn)設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的理論數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)合最終的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，提高履帶車輛的設(shè)計(jì)水平。

參考文獻(xiàn)：

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[2]M G Bekker.地面車輛系統(tǒng)導(dǎo)論[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987.

篇（7）

電力企業(yè)從發(fā)電、輸電、配電到用電等任何一個(gè)環(huán)節(jié)，都表現(xiàn)為空間性、復(fù)雜性等特點(diǎn)[1]。為了使電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、可靠、安全地運(yùn)行，對(duì)電力搶險(xiǎn)車輛的在線調(diào)度監(jiān)控成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。如何有效管理、利用電力企業(yè)復(fù)雜的空間資源，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)收集，是電力企業(yè)生產(chǎn)管理和運(yùn)營(yíng)管理人員面臨的挑戰(zhàn)。我國(guó)車載GPS調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)方面的研究始于20世紀(jì)90年代初，并取得了一定的研究成果，但也存在著不足，主要體現(xiàn)在系統(tǒng)容量小，覆蓋率低，兼容性、可擴(kuò)展性差，沒(méi)有形成監(jiān)控管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化，系統(tǒng)安全性差等[2-4]。本文探討了一種適合我國(guó)電力企業(yè)的基于電網(wǎng)GIS平臺(tái)的車載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)，以完善現(xiàn)有的電力生產(chǎn)服務(wù)車輛信息化管理手段，從而提升電力企業(yè)生產(chǎn)服務(wù)車輛的綜合管理水平。

1 電網(wǎng)GIS空間信息服務(wù)平臺(tái)

電網(wǎng)GIS空間信息服務(wù)平臺(tái)（簡(jiǎn)稱電網(wǎng)GIS平臺(tái)）是構(gòu)建在國(guó)家電網(wǎng)“SG186”一體化平臺(tái)之內(nèi)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)資源的結(jié)構(gòu)化管理和圖形化展現(xiàn)，為其他業(yè)務(wù)應(yīng)用提供圖形服務(wù)支撐的企業(yè)級(jí)電網(wǎng)空間信息服務(wù)平臺(tái)。

2車載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)

2.1車載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介

車載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)，它基于GIS和GPS技術(shù)，同時(shí)利用移動(dòng)車載GPS設(shè)備將電力客戶的報(bào)修信息、車輛調(diào)度信息、衛(wèi)星定位信息等通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)在電力生產(chǎn)服務(wù)車輛和電力系統(tǒng)控制總臺(tái)之間雙向傳遞，它能夠集地理信息系統(tǒng)和被管理目標(biāo)主體信息為一體，充分發(fā)揮其強(qiáng)大的地圖管理及顯示功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力搶修車輛的實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)度、信息等功能。

2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.2.1 總體概述

車載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)是集GPS車輛實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、調(diào)度管理及通信于一體的集成應(yīng)用系統(tǒng)，它的優(yōu)勢(shì)之一在于基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)、GPS搶修車輛實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)的有效集成。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)包括GPS車載終端、中心服務(wù)器和監(jiān)控管理中心三部分，車載終端和監(jiān)控管理中心通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向的數(shù)據(jù)傳輸。

GPS移動(dòng)終端通過(guò)GPS衛(wèi)星獲得車輛當(dāng)前位置信息，并通過(guò)移動(dòng)通信模塊回傳到監(jiān)控管理中心服務(wù)器。中心服務(wù)器由通信服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器組成，負(fù)責(zé)GPS位置數(shù)據(jù)和車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)的接收和分發(fā)、駕駛員及車輛等資源信息管理、GIS地理信息管理、車輛歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析和存檔等任務(wù)。監(jiān)控管理中心負(fù)責(zé)以圖形化的形式顯示GIS地理信息數(shù)據(jù)、電網(wǎng)設(shè)備資源數(shù)據(jù)、車輛實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，同時(shí)提供用戶車輛監(jiān)控、調(diào)度、工單派發(fā)以及查詢統(tǒng)計(jì)、權(quán)限管理等功能。

2.2.2 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)主要分為數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層和界面表現(xiàn)層。數(shù)據(jù)層包括空間屬性數(shù)據(jù)庫(kù)、車輛軌跡數(shù)據(jù)庫(kù)以及其輔助數(shù)據(jù)庫(kù)等，該層提供統(tǒng)一的訪問(wèn)接口，支持、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各種功能對(duì)數(shù)據(jù)的需求；應(yīng)用層是在對(duì)數(shù)據(jù)訪問(wèn)的基礎(chǔ)上建立的功能及功能組件，功能組件將不同的功能進(jìn)行封裝形成組件庫(kù)，方便系統(tǒng)功能的擴(kuò)展和修改，有利于開(kāi)發(fā)和維護(hù)；表現(xiàn)層是展現(xiàn)給用戶的，采用B/S模式。

2.3系統(tǒng)使用的關(guān)鍵技術(shù)

為了使電力信息網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及重要數(shù)據(jù)的安全性免受互聯(lián)網(wǎng)病毒攻擊侵害，必須對(duì)電力信息內(nèi)網(wǎng)進(jìn)行安全防護(hù)。從數(shù)據(jù)安全性方面考慮，車載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)部署采用網(wǎng)絡(luò)安全隔離裝置連接電力信息外網(wǎng)和電力信息內(nèi)網(wǎng)，有效的保護(hù)了系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的安全性。其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：

（1）網(wǎng)絡(luò)安全隔離裝置可以極大地提高GPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性。只有符合隔離裝置協(xié)議的信息才能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)安全隔離裝置。 （2）網(wǎng)絡(luò)安全隔離裝置實(shí)現(xiàn)安全策略的集中配置，與將網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題分散到各個(gè)客戶終端的策略相比，此方案配置更方便可靠。

3 系統(tǒng)在電力生產(chǎn)故障報(bào)修業(yè)務(wù)中的應(yīng)用展望

以國(guó)家電網(wǎng)公司95598服務(wù)熱線的事故報(bào)修業(yè)務(wù)為例展望基于電網(wǎng)GIS平臺(tái)車載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)在電力搶修車輛調(diào)度與管理中的應(yīng)用。用電客戶發(fā)現(xiàn)電力故障通過(guò)電話告知95598服務(wù)中心，95598服務(wù)中心記錄故障描述及故障地點(diǎn)等重要信息并將該故障信息派發(fā)給電力故障處理中心。電力故障處理中心值班人員登陸車載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)進(jìn)行搶修工單的派發(fā)，首先根據(jù)故障描述信息在系統(tǒng)GIS地圖上定位故障點(diǎn)，然后查詢就近生產(chǎn)搶修車輛并派發(fā)工單任務(wù)，并將故障點(diǎn)附近的電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)傳輸給故障搶修人員，輔助其分析故障原因。生產(chǎn)搶修車輛及時(shí)抵達(dá)故障現(xiàn)場(chǎng)后，搶修人員開(kāi)展事故處理工作，并將現(xiàn)場(chǎng)故障處理信息告知電力故障處理中心值班人員，值班人員將該信息錄入系統(tǒng)供95598服務(wù)中心調(diào)取查看。95598服務(wù)中心將最新的故障搶修信息通過(guò)短信的方式告知故障報(bào)修的用電客戶。車載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)與其他電力生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)（如95598系統(tǒng)）等無(wú)縫集成，打造了集約高效、智能融合的電力搶修車輛管理平臺(tái)，使得電力故障搶修業(yè)務(wù)流程更加智能化，有效的縮短了搶修車輛的調(diào)度時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了對(duì)搶修車輛的全程監(jiān)控調(diào)度管理，提高了故障處理能力和供電服務(wù)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔巍，王本德.電力搶修監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)及其通訊方式的研究[J].中國(guó)電力，2002，37（12）.

[2]Rappaport T S， Reed J H， Woerner B D. Position Location Using Wireless Communications on Highways of the Future[J]，IEEE Communication Magazine， 1996：396-417.

篇（8）

交通運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)代化使人們享受便利的同時(shí)，也面臨道路擁堵、事故頻發(fā)等問(wèn)}。近年來(lái)，智能交通系統(tǒng)越來(lái)越受到人們的重視，它涉及到交通領(lǐng)域諸多方面，如最優(yōu)路徑選擇、車輛路徑規(guī)劃、動(dòng)態(tài)車輛調(diào)度、交通流量控制等。其中一個(gè)重要的應(yīng)用是一類典型的以數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)的組合優(yōu)化問(wèn)題，而蟻群算法具有內(nèi)在的搜索機(jī)制及正反饋性，適合求解一系列的組合優(yōu)化問(wèn)題。

1 蟻群算法描述

蟻群算法源于20世紀(jì)90年代初意大利學(xué)者M(jìn).Dorigo首次提出的螞蟻系統(tǒng)。它是基于種群的啟發(fā)式放生進(jìn)化系統(tǒng)，是通過(guò)對(duì)蟻群覓食過(guò)程中其行為的研究而得出的一種算法。主要思路是螞蟻借助自己路徑尋優(yōu)的能力可以找到巢穴與食物之間最短的途徑。在尋找過(guò)程中主要依靠的是每個(gè)螞蟻在行進(jìn)過(guò)程中留下的揮發(fā)性分泌物――信息素，依靠信息素，蟻群的螞蟻之間可以相互合作，相互配合，因此形成的正反饋可以使每只螞蟻找到所有路徑中最短的路徑。

螞蟻a從節(jié)點(diǎn)j移動(dòng)至k的轉(zhuǎn)移概率可以從式（1）中獲取：

（1）

（2）

（3）

2 蟻群算法的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

蟻群算法，又名螞蟻算法，螞蟻可以利用信息素的濃度大小從而尋找到覓食的最優(yōu)路徑。該算法的優(yōu)點(diǎn)可以總結(jié)為：

2.1 并行分布式計(jì)算

每個(gè)螞蟻都是獨(dú)立的個(gè)體，在覓食過(guò)程中屬于多起點(diǎn)同時(shí)啟動(dòng)，互不影響，從根本上分析該過(guò)程屬于分布式的多Agent系統(tǒng)，整體蟻群最終任務(wù)的順利完成不會(huì)由于某些個(gè)體的缺陷而受到影響。該算法具有真實(shí)可用性，并且可用于解決對(duì)單目標(biāo)的優(yōu)化或者對(duì)多目標(biāo)的優(yōu)化等重要問(wèn)題。此外，螞蟻算法還可進(jìn)行并行計(jì)算。

2.2 魯棒性

蟻群算法的最終結(jié)果與螞蟻?zhàn)畛踹x擇的路徑無(wú)太大關(guān)系，在利用人工仿真螞蟻進(jìn)行問(wèn)題求解過(guò)程中，不需要對(duì)其進(jìn)行人工的修整。把問(wèn)題簡(jiǎn)單化，可以和其他算法相互結(jié)合求解最優(yōu)問(wèn)題。

2.3 自組織性

蟻群算法組織指令的來(lái)源為系統(tǒng)內(nèi)部，它不受外界環(huán)境的干擾，因此該算法具有自組織性。

2.4 正反饋性

螞蟻對(duì)于最優(yōu)路徑的選擇主要依靠路徑上信息素濃度的多少，信息素的堆積是正反饋的過(guò)程，路徑上信息素的含量越多則該路徑被選擇的幾率就會(huì)越大，正反饋的作用是使整體能夠更快的尋找到最優(yōu)途徑，正反饋在蟻群算法中處于重要地位。

2.5 易于實(shí)現(xiàn)

它是一種啟發(fā)示算法，其計(jì)算復(fù)雜性為，整個(gè)算法的空間復(fù)雜度是：。

3 蟻群算法在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用空間

蟻群算法在解決組合優(yōu)化問(wèn)題方面有著明顯的優(yōu)勢(shì)，從而在智能交通領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用空間。

3.1 車輛路徑導(dǎo)航

根據(jù)行車人員的需要，根據(jù)對(duì)實(shí)時(shí)路況信息的統(tǒng)計(jì)，系統(tǒng)可以智能的為其推薦最優(yōu)路徑，節(jié)省時(shí)間，節(jié)省資源。

3.2 動(dòng)態(tài)車輛調(diào)度

當(dāng)客戶需要調(diào)度中心為其進(jìn)行車輛服務(wù)時(shí)，調(diào)度中心要考慮到客戶的情況，要考慮到效率的問(wèn)題，要考慮到行車路線、行駛時(shí)間等問(wèn)題。蟻群算法便可迅速得到合理的解決方案，使客戶和調(diào)度中心均可受益。

3.3 車輛路徑規(guī)劃

面對(duì)多個(gè)客戶不同的要求時(shí)，配送中心要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行車輛的配送，通過(guò)蟻群算法系統(tǒng)獲取整體的最優(yōu)路線，根據(jù)路線規(guī)劃，及時(shí)進(jìn)行車輛出發(fā)以滿足客戶要求，同時(shí)充分利用了道路資源和車輛資源。

3.4 公共交通智能化調(diào)度

利用先進(jìn)的技術(shù)手段、大型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等動(dòng)態(tài)地獲取實(shí)時(shí)交通信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)度，最終建立集運(yùn)營(yíng)指揮調(diào)度、綜合業(yè)務(wù)通信及信息服務(wù)等為一體的智能化管理系統(tǒng)。

3.5 交通流量控制

通過(guò)蟻群算法簡(jiǎn)化復(fù)雜的道路交通網(wǎng)絡(luò)，盡量使交通流量在各個(gè)道路上分布均勻，避免因流量過(guò)大而造成車輛的阻塞。及時(shí)了解交通流量情況，緩解了交通擁擠，降低了交通事故的發(fā)生率。

參考文獻(xiàn)

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[3]楊海.蟻群算法及其在智能交通中的應(yīng)用[D].濟(jì)南：山東師范大學(xué)，2008：14-18

作者簡(jiǎn)介

白曉（1979-），女。工學(xué)碩士學(xué)位?，F(xiàn)供職于廈門軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院軟件工程系。主要研究方向?yàn)檐浖こ?、智能算法?/p>

篇（9）

中圖分類號(hào)：X734 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1.概述

江陰長(zhǎng)江公路大橋是同三線和京滬線公路主干線上跨越長(zhǎng)江的關(guān)鍵工程，為主跨跨徑1385m的大跨度懸索橋, 自99年9月建成通車到現(xiàn)在已經(jīng)近5年時(shí)間，為了更好的了解鋼箱梁體受力情況，我們于2004年3月15日～3月16日對(duì)大橋的風(fēng)向、風(fēng)力和交通流量進(jìn)行了測(cè)量并對(duì)鋼箱梁體進(jìn)行了受力分析。

2.對(duì)大橋的風(fēng)向、風(fēng)力和交通流量的測(cè)試

2.1測(cè)試依據(jù)

（1）江陰長(zhǎng)江大橋設(shè)計(jì)文件

（2）江陰長(zhǎng)江公路大橋收費(fèi)站提供的上下行車道小時(shí)交通流量統(tǒng)計(jì)表

（3）氣象臺(tái)提供的風(fēng)向、風(fēng)力資料

2.2測(cè)試內(nèi)容

試驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容包括：連續(xù)24小時(shí)對(duì)大橋的大氣風(fēng)向、風(fēng)力、交通流量等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

3.風(fēng)向、風(fēng)力測(cè)試結(jié)果及估算

15、16兩天風(fēng)向風(fēng)級(jí)測(cè)試結(jié)果如表3-1、3-2所示，由于表中給出的實(shí)測(cè)風(fēng)速為風(fēng)速儀測(cè)出的10分鐘平均風(fēng)速，而江陰長(zhǎng)江大橋縱向和橫向長(zhǎng)周期飄移的擺動(dòng)周期主要集中在20～90秒范圍內(nèi)，遠(yuǎn)短于10分鐘，因此，造成橋梁縱向和橫向長(zhǎng)周期飄移的瞬時(shí)風(fēng)速將大于表給出的風(fēng)速。根據(jù)表3-1、3-2給出的風(fēng)向和風(fēng)級(jí)的測(cè)試結(jié)果，按照橋梁順風(fēng)向響應(yīng)風(fēng)壓wZ的計(jì)算公式（考慮了脈動(dòng)風(fēng)部分），下面根據(jù)《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)指南》[1]進(jìn)行江陰長(zhǎng)江大橋主橋受到的風(fēng)荷載估算（由于資料不全，風(fēng)荷載中的一些系數(shù)按經(jīng)驗(yàn)取值）：

wZ = wzs + wzd

=μv μsμz w0

其中：wZ：高度z處的風(fēng)荷載

wzs：高度z 處的平均風(fēng)荷載

wzd：高度z處的脈動(dòng)下等效靜力風(fēng)荷載

μv：陣風(fēng)風(fēng)速系數(shù)

μs：阻力系數(shù)

μz：風(fēng)壓高度變化系數(shù)

w0：風(fēng)壓

可以計(jì)算出相應(yīng)的風(fēng)級(jí)作用下，橋梁橫風(fēng)向受到的風(fēng)力F:

F=μv μsμz w0A

μv取為1.38；μs取為1.3、μz取為1.2；

w0=v2/1600（kN/m2）

A=1385×3=4155（m2）

圖3-1、3-2為15、16兩天風(fēng)級(jí)測(cè)試結(jié)果。

表3-1 15日風(fēng)級(jí)風(fēng)速風(fēng)壓風(fēng)力測(cè)試結(jié)果

表3-2 16日風(fēng)級(jí)風(fēng)速風(fēng)壓風(fēng)力測(cè)試結(jié)果

注：S代表南風(fēng)，SE代表東南風(fēng)，SSE代表南風(fēng)轉(zhuǎn)東南風(fēng)。

圖3-1 15日風(fēng)級(jí)測(cè)試結(jié)果

圖3-2 16日風(fēng)級(jí)測(cè)試結(jié)果

按照上面的圖和表給出的最大風(fēng)級(jí)對(duì)應(yīng)的風(fēng)速，初步估算，測(cè)試期間梁體橫橋向受到的最大瞬時(shí)風(fēng)力為1647.92kN，考慮到梁體的縱橋向受風(fēng)面積較梁體橫橋向的受風(fēng)面積要小，從偏于安全角度，若假設(shè)梁體縱向長(zhǎng)周期擺動(dòng)時(shí)，受到的最大瞬時(shí)風(fēng)力為橫橋向作用力的0.3，即為494.376 kN。

根據(jù)交通部《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（TJT021-89）中的全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖，江陰長(zhǎng)江大橋橋址位于600pa等壓線上，按平坦空曠地面離地20米高度，頻率1/100的10分鐘平均最大風(fēng)速V20=31米/秒，換算到橋面高度h處的風(fēng)速為：

Vh= V20×E1 =31×1.1=34.1米/秒

E1為高度修正系數(shù)，取值1.1。

橋面高度處的設(shè)計(jì)最大瞬時(shí)風(fēng)速為：

Vhs= Vh×μf=34.1×1.38=47.058米/秒

μf為風(fēng)速脈動(dòng)變化修正系數(shù)，取值1.38。

則梁體在最大瞬時(shí)風(fēng)力作用下，受到的橫橋向作用力F為:

F= μsw0A

μs為阻力系數(shù),取為1.3

w0= Vhs 2/1600（kN/m2）

A為梁體的順風(fēng)向受風(fēng)面積；

A=1385×3=4155（m2）

F=4155×1.3 Vhs 2/1600=7475.863（kN）

縱橋向作用力F1取橫橋向作用力F的0.3倍為：

F1=0.3F=0.3×7475.863=2243（kN）

計(jì)算結(jié)果表明，測(cè)試期間橋梁受到的風(fēng)力遠(yuǎn)小于橋梁可能受到的最不利風(fēng)荷載，在設(shè)計(jì)風(fēng)速下，箱梁體處于更不利的受力條件下。

4.梁體在風(fēng)力或車輛縱、橫向力作用下的受力分析

圖4-1為梁體在風(fēng)力或車輛縱向力作用下，橋梁的縱向受力簡(jiǎn)圖，圖4-2為橫向受力簡(jiǎn)圖。梁體在風(fēng)力或車輛縱向力作用下的受力方程如下：

F縱= Fa + Fz + Fh + Fs

梁體在風(fēng)力或車輛橫向力作用下的受力方程如下：

F橫= Fa + Fz + Fh + Fs + Ff

Fa =ma為梁體縱向或橫向擺動(dòng)的慣性力

Fz為梁體受到的支座摩擦阻力（包括豎向支座和塔側(cè)的橫向限位支座）

Fh為梁體縱向或橫向擺動(dòng)吊桿產(chǎn)生的回復(fù)力

Fs為伸縮縫受到的縱向或橫向力

Ff為梁體橫向擺動(dòng)時(shí)側(cè)向支座反力

圖4-1 梁體在風(fēng)力或車輛縱向力作用下的受力簡(jiǎn)圖

圖4-2 梁體在風(fēng)力或車輛橫向力作用下的受力簡(jiǎn)圖

下面進(jìn)行梁體縱向擺動(dòng)時(shí)的受力分析：

在梁體剛發(fā)生縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)，梁體受到的豎向支座摩擦阻力為豎向支座反力與摩擦系數(shù)之積，每端支座的反力約為2200 kN，是每個(gè)節(jié)段梁體重量的一半，四氟板的動(dòng)摩擦系數(shù)為0.06，即支座總的摩擦阻力Fz約為：

Fz=2×2200μ=2×2200×0.06=264（kN）

在伸縮縫受力最不利的情況下，即在梁體剛剛發(fā)生縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于吊桿的偏角很小，吊桿對(duì)梁體產(chǎn)生的回復(fù)力Fh可以忽略不計(jì)，在梁從靜止到梁發(fā)生縱向運(yùn)動(dòng)，梁的加速度較大，而在梁體發(fā)生縱向運(yùn)動(dòng)以后，梁體做長(zhǎng)周期縱向擺動(dòng)，擺動(dòng)周期達(dá)幾十秒，梁的速度變化可以認(rèn)為很小，這時(shí)可假設(shè)梁體的慣性力Fa也很小，若再假設(shè)梁體在縱向擺動(dòng)時(shí)與塔側(cè)的橫向限位支座沒(méi)有接觸，梁體受到的風(fēng)力或車輛縱向力F縱在扣除豎向支座摩擦阻力以后，主要將經(jīng)伸縮縫傳到橋墩。即：

F縱 = Fa+Fz+Fh+Fs

F縱 = Fa+Fz+Fh+Fs=264（kN）+ Fs

Fs = F縱-264（kN）

5.交通流量

3月15日共通行車輛28363輛，3月16日共通行車輛29729輛，兩天交通流量統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖5-1、5-2所示，15日不同車所占比重如表5-1所列，其中車型及劃分標(biāo)準(zhǔn)如表5-2所示。

圖5-1 3月15日交通流量統(tǒng)計(jì)

圖5-2 3月15日交通流量統(tǒng)計(jì)

表5-1 15日不同車所占比重統(tǒng)計(jì)

表5-2 車型及劃分標(biāo)準(zhǔn)

采用巡邏雷達(dá)測(cè)速儀對(duì)通過(guò)橋梁的車輛速度進(jìn)行測(cè)量，客車（一型車、二型車、三型車）的車速一般在80km/h左右；貨車（四型車、五型車、六型車）的車速一般在40km/h左右，因此客車行駛過(guò)橋的時(shí)間約為60秒，貨車行駛過(guò)橋的時(shí)間約為120秒，按照上述統(tǒng)計(jì)的車流量，試驗(yàn)期間，交通高峰時(shí)，以15日下午15:00～16:00為例，平均每一時(shí)刻在橋上的客車車輛數(shù)約為30輛（取每輛4噸），貨車車輛數(shù)約為6輛（取10噸每輛），車輛的總噸位約為180噸，若假設(shè)車輛總數(shù)的80%在一側(cè)車道，則粗略地估算單向行駛產(chǎn)生的摩擦力對(duì)橋梁的縱向作用約為28.8噸（摩擦系數(shù)取0.2）。

6.結(jié)論

由單向行駛產(chǎn)生的摩擦力較上述風(fēng)力估算結(jié)果要小，因此，鋼箱梁體主要受到的力是風(fēng)力。由于測(cè)試期間，橋梁的車流量較小，且遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)的車流量，車輛荷載對(duì)箱梁體產(chǎn)生的彎曲變形，及偏載對(duì)箱梁體產(chǎn)生的側(cè)彎、側(cè)滾和縱向作用力較小，隨著交通運(yùn)輸量的增加，車輛對(duì)箱梁體的縱向動(dòng)力效應(yīng)將明顯加大。

參考文獻(xiàn)：

1、《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)指南》，人民交通出版社，項(xiàng)海帆等編。

2、《工程抗風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)算手冊(cè)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，張相庭編著。

篇（10）

中圖分類號(hào)：U213.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

1 風(fēng)積沙路基填筑施工工藝

1.1 施工準(zhǔn)備工作

首先是施工便道的準(zhǔn)備。為提高車輛的運(yùn)輸效率,取土場(chǎng)至路基的施工便道應(yīng)精心修建。用推土機(jī)推平,再鋪筑10―20cm粘土或砂礫料,灑水碾壓密實(shí)。并每隔100―200m修建錯(cuò)車道。首先是采用附近可用的現(xiàn)成機(jī)井，如果風(fēng)積沙路段如果水位較高的話，應(yīng)進(jìn)行計(jì)算進(jìn)行打井，保證灑水的效率,并在井旁修建80―150m3蓄水池并保證蓄水量以備不時(shí)之需。三是施工機(jī)械車輛的選擇問(wèn)題。因此,應(yīng)盡量考慮在沙區(qū)能較為便利行走的大型機(jī)械車輛,推土機(jī)宜采用120t以上、自卸車采用815t、灑水車采用8~15m3較為經(jīng)濟(jì),壓路機(jī)選用14t以上前后輪驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)壓路機(jī)為宜,并盡量調(diào)配較新或狀況較好的設(shè)備進(jìn)場(chǎng)。

1.2 最大干密度的測(cè)定

為了滿足用風(fēng)積沙填筑橋頭、涵(通道)背、墻厚的壓實(shí)質(zhì)量控制要求,通過(guò)飽水振動(dòng)法確定的風(fēng)積沙最大干密度,適用于水墜法加推土機(jī)、水墜法加振動(dòng)壓路機(jī)等分層壓實(shí)風(fēng)積沙的施工質(zhì)量控制。

1.3 壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)

風(fēng)積沙路堤、零填及路堤基底的壓實(shí)度不低于94%。水墜法加推土機(jī)分層碾壓時(shí)應(yīng)采用飽水振動(dòng)情況下所確定的最大干密度值計(jì)算壓實(shí)度,在天然含水量或?yàn)⑺疇顟B(tài)下用推土機(jī)或振動(dòng)壓路機(jī)分層碾壓時(shí)應(yīng)采用干振法所確定的最大干密度值計(jì)算壓實(shí)度。

1.4 幾種壓實(shí)方法的對(duì)比

風(fēng)積沙填筑密實(shí)度用相對(duì)密度評(píng)價(jià):

DV=(ρd-ρmin)/(ρmax-ρmin)。

其中,ρd為沙土的實(shí)測(cè)干密度;ρmin為沙土的最小干密度;ρmax為沙土的最大干密度。下面對(duì)幾種壓實(shí)方案進(jìn)行對(duì)比,見(jiàn)表1。

表1幾種壓實(shí)方案壓實(shí)效果對(duì)比

可見(jiàn)灑水加振動(dòng)壓路機(jī)碾壓和飽水加推土機(jī)碾壓2種壓實(shí)方法效果好、效率高。由于錫張高速錫林浩特至桑根達(dá)來(lái)段公路建設(shè)項(xiàng)目工程地下水埋置較淺,水源充足,故采用飽水加推土機(jī)碾壓。

1.5 取(運(yùn))填料

推土機(jī)取土不能成片集中推取,選沙壟或沙梁垂直于主風(fēng)向均勻間隔取土推送,使取完土后的沙丘、沙壟呈與主風(fēng)向垂直的鋸齒狀,齒距根據(jù)取土需要掌握在5m~10m之間,這樣形成阻風(fēng)齒墻,凹處可阻留流沙,減緩沙丘的移動(dòng),有利于線路風(fēng)沙防護(hù)和減少施工中的風(fēng)沙流危害,同時(shí)也可提高推送效率。

自卸汽車裝運(yùn)。汽車運(yùn)土?xí)r,路基填筑工作面,即使在新填沙方壓實(shí)達(dá)到規(guī)定的密實(shí)度且沒(méi)有坡度的情況下,無(wú)論空車、重車,行走和調(diào)頭在沒(méi)有推土機(jī)的幫助時(shí)都非常困難。為此,可采用“帶狀平臺(tái)、倒車上路“的方法,即基底或新填層壓實(shí)度檢測(cè)合格后,用黏沙土鋪設(shè)一條寬3.0m的走車平臺(tái),黏沙土厚度為5cm~10cm,中間高兩側(cè)低,并碾壓密實(shí),提供車輛行走,可以解決行車?yán)щy。

1.6 壓實(shí)工藝

采用在灑水狀態(tài)下用25振動(dòng)壓路機(jī)分層碾壓。施工工藝流程如下:

地表處理檢測(cè)合格推送填料攤鋪整平(每層厚度不大于30 cm)推土機(jī)碾壓(2遍)壓路機(jī)振壓(4遍)推土機(jī)終壓(2遍)檢測(cè)合格上層施工。

本段沙土的含水量為1.2%~4%,30 cm分層,底層壓4遍,表層一般振動(dòng)碾壓4遍,靜壓2遍,振動(dòng)1遍,再靜壓1遍,即可達(dá)到要求的密實(shí)度。但由于壓路機(jī)行走困難,壓之前需推土機(jī)先碾壓后,壓路機(jī)方可作業(yè)。

灑水應(yīng)在攤鋪風(fēng)積沙前進(jìn)行,攤鋪過(guò)程中隨壓隨灑水,使填料充分吸收水分,必要時(shí)應(yīng)將風(fēng)積沙填料進(jìn)行打格，保證填料盡快達(dá)到飽水狀態(tài)。

1.7 壓實(shí)度的檢測(cè)

風(fēng)積沙填筑路基檢測(cè)的內(nèi)容包括壓實(shí)度和固體體積率等?，F(xiàn)場(chǎng)取樣方法與土路基壓實(shí)度檢測(cè)方法基本相同,采用灌砂法檢測(cè)。利用粒徑0.30～0.60mm或0.2～0.50mm清潔干凈的均勻砂，從一定高度自由下落到試洞內(nèi)，按其單位重不變的原理來(lái)測(cè)量試洞的容積（即用標(biāo)準(zhǔn)砂來(lái)置換試洞中的集料），并根據(jù)集料的含水量來(lái)推算出試樣的實(shí)測(cè)干密度。

1.8 黏土包邊

沙區(qū)路基為防止邊坡風(fēng)蝕和雨水沖刷,確保路基穩(wěn)定,應(yīng)對(duì)邊坡及時(shí)進(jìn)行防護(hù)。在有黏土料的路段,應(yīng)優(yōu)先選用黏土包邊,這樣既能有效防護(hù)路基邊坡,降低造價(jià),又便于植草綠化,改善生態(tài)環(huán)境。

在風(fēng)積沙路基成型后即可開(kāi)始黏土包邊施工。包邊時(shí)先按要求對(duì)邊坡進(jìn)行整修,在路基寬度范圍之外的邊坡上鋪筑包邊底部,從原地面以下20cm開(kāi)始,頂部至硬路肩底面,并做成向外5%的橫坡。從坡腳開(kāi)始水平分層向上鋪筑,每層松鋪厚度不大于20cm,摻入草籽,適當(dāng)灑水后采用蛙式打夯機(jī)或手扶式壓路機(jī)分層夯實(shí),夯實(shí)寬度為30cm,一般夯壓4遍~5遍即可達(dá)到設(shè)計(jì)要求(壓實(shí)度不小于85%)。

1.9 預(yù)留沉落量

成型路基觀察記錄對(duì)比,路基在6.0 m以上填高時(shí),經(jīng)雨季,半年后的沉落量?jī)H為8 mm;而填高6.0 m以下的路基基本無(wú)沉落。這說(shuō)明分層填筑的風(fēng)積沙路基在干旱少雨地區(qū)沉降很小,建議將預(yù)留沉落量控制在5 mm之內(nèi)。

2 工程施工中的其他注意要點(diǎn)

2.1 避免環(huán)境污染

須采取大噸位自卸汽車進(jìn)行風(fēng)積沙的運(yùn)輸,并且要求汽車狀態(tài)良好,車箱封閉相對(duì)較好,在運(yùn)輸過(guò)程中,避免漏沙現(xiàn)象。

2.2注意風(fēng)積沙灑水控制

風(fēng)積沙施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是灑水問(wèn)題,不適當(dāng)?shù)臑⑺椒?對(duì)風(fēng)積沙的施工質(zhì)量影響很大。在施工經(jīng)常出現(xiàn)灑水不均勻、不徹底而導(dǎo)致風(fēng)積沙壓實(shí)度不足的問(wèn)題,同時(shí)也導(dǎo)致運(yùn)料車輛在上料時(shí)的陷車現(xiàn)象,嚴(yán)重影響施工進(jìn)度。

2.3 充分考慮環(huán)境條件

根據(jù)沙漠地帶的氣候特點(diǎn)和風(fēng)積沙路基施工的特殊工藝,施工時(shí)應(yīng)盡量避開(kāi)中午的炎熱高溫和沙塵天氣,沙漠夏季的平均氣溫在35℃以上,人員和機(jī)械均難以承受,施工時(shí)間應(yīng)盡量考慮早、晚和夜間。

參考文獻(xiàn)

[1] 達(dá);李萬(wàn)鵬;風(fēng)積沙振動(dòng)參數(shù)及振動(dòng)壓實(shí)機(jī)理[J];長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年01期.

[2] 袁玉卿;王選倉(cāng);風(fēng)積沙壓實(shí)特性試驗(yàn)研究[J];巖土工程學(xué)報(bào);2007年03期.