为克服单一赋权法的局限性,结合山区干线公路交通特征及交通安全评价指标的选取原则,从社会因素、驾驶因素、环境因素、管理因素和道路因素五个维度出发,选取18个综合评价指标,运用序关系分析法(Order Relation Analysis Method,G1)-指...为克服单一赋权法的局限性,结合山区干线公路交通特征及交通安全评价指标的选取原则,从社会因素、驾驶因素、环境因素、管理因素和道路因素五个维度出发,选取18个综合评价指标,运用序关系分析法(Order Relation Analysis Method,G1)-指标相关性权重确定法(Criteria Importance Through Intercriteria Correlation,CRITIC)确定各评价指标的权重,并结合折中妥协多属性决策法(VlseKriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje,VIKOR)对山区干线公路交通安全进行综合评价,提出了基于G1-CRITIC-VIKOR模型的山区干线公路交通安全综合评价及比选方法。以中国西部6条山区干线公路为例进行实证研究,结果表明,G1-CRITIC-VIKOR模型的评价效果与传统的秩和比(Rank-Sum Ratio,RSR)综合评价法及加权逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution,TOPSIS)的评价结果基本一致,且评价效果明显优于后者,具有更好的辨识性,验证了该模型的可行性和科学性。展开更多
针对柴油发动机推进特性下的中高负荷工况出现的NO_(x)排放峰值现象,以及燃油价格日益上涨带来降低油耗率的迫切需求,本研究通过调节柴油/甲醇组合燃烧(diesel/methanol compound combustion,DMCC)发动机多种控制参数,在保证动力性前提...针对柴油发动机推进特性下的中高负荷工况出现的NO_(x)排放峰值现象,以及燃油价格日益上涨带来降低油耗率的迫切需求,本研究通过调节柴油/甲醇组合燃烧(diesel/methanol compound combustion,DMCC)发动机多种控制参数,在保证动力性前提下,实现NO_(x)排放和有效燃油消耗率(brake specific fuel consumption,BSFC)的同步下降。为避免大规模试验带来的成本增加,首先基于高斯过程回归建立DMCC发动机排放的NO_(x)体积分数、BSFC和指示功率预测模型;然后将所建模型与第二代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)结合,对NO_(x)的体积分数和BSFC进行优化,并将Pareto前沿解集代入逼近理想解排序法(the technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)寻找最优控制参数组合;最后将最优控制参数组合标定至电子控制单元,与原机数据进行对比分析。结果表明:基于高斯过程回归建立的预测模型的拟合优度大于0.95,均方根误差小于1,具有良好的一致性和准确性;使用NSGA-Ⅱ获取的最佳控制参数与优化前(原机工况)的相比,NO_(x)的排放量下降74.5%,仅为3.47 g/(kW·h),BSFC平均下降6.7%,仅为203.5 g/(kW·h)。展开更多
为进一步降低柴油车发动机在非失火状态下的怠速抖动水平,分析和优化发动机怠速半阶次能量成分。基于“激励源–传递路径–响应”模型及柴油车半阶次抖动“鱼骨图”方法进行发动机运行稳定性分析,并重点进行燃烧差异分析及验证。结果表...为进一步降低柴油车发动机在非失火状态下的怠速抖动水平,分析和优化发动机怠速半阶次能量成分。基于“激励源–传递路径–响应”模型及柴油车半阶次抖动“鱼骨图”方法进行发动机运行稳定性分析,并重点进行燃烧差异分析及验证。结果表明引起整车车内半阶次抖动的根本原因为:各气缸喷油量轻微差异导致配对气缸燃烧指示平均有效压力(indicated mean effective pressure,IMEP)差值及燃烧激励差异,使转矩和转速波动一致性较差,从而诱使半阶次抖动发生。根据工程实际,提出一种喷油量均衡控制方法,可均衡燃烧激励转矩差异,明显抑制柴油车发动机半阶次抖动能量,振动速度可优化80.6%左右,解决车辆半阶次抖动问题。该方法适用于所有的缸内直喷柴油机非失火状态下的半阶次抖动问题,且对于车辆长期使用后喷油孔磨损加剧的情况依然保持较高稳定性。展开更多
针对传统方法子指标的不确定性问题,提出了一种基于三角直觉模糊网络分析法(triangular intuitionistic fuzzy analytic network process,TIFANP)、优劣解距离法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TO...针对传统方法子指标的不确定性问题,提出了一种基于三角直觉模糊网络分析法(triangular intuitionistic fuzzy analytic network process,TIFANP)、优劣解距离法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)和三角直觉模糊综合评价(triangular intuitionistic fuzzy comprehensive evaluation,TIFCE)的大跨桥梁安全状态评估方法。首先,建立大跨桥梁安全状态分层指标体系,采用TIFANP法确定考虑指标相互影响后的权重;其次,引入TOPSIS法分配指标各截面权重,进而获得子指标取值;然后,将桥梁安全状态划分为5级,通过TIFCE法构建指标在不同等级的隶属度和非隶属度函数,据此建立对应判断矩阵,并进行桥梁安全状态指数综合计算;最后,以某大跨悬索桥监测数据为依托,验证了所提方法的有效性。结果表明:所提方法能够更合理地处理评价指标间的相互影响以及专家评分时的不确定,可为运营期大跨桥梁安全状态的准确评估提供新思路。展开更多
叶端定时(blade tip timing,BTT)技术是当前研究重大装备动叶片状态监测与故障诊断的趋势,但BTT技术固有的非均匀、欠采样特性诱使动叶片振动参数辨识困难。本文围绕动叶片异步振动参数辨识问题,首先,通过快速傅里叶变换(fast Fourier t...叶端定时(blade tip timing,BTT)技术是当前研究重大装备动叶片状态监测与故障诊断的趋势,但BTT技术固有的非均匀、欠采样特性诱使动叶片振动参数辨识困难。本文围绕动叶片异步振动参数辨识问题,首先,通过快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)算法提取动叶片异步振动幅值和异步振动频率的非整数阶次;随后,改进现有多信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法,提出基于阶次搜索-多信号分类(engine order search-based multiple signal classification,EOS-MUSIC)算法的动叶片异步振动频率整数阶次搜索策略;最后,融合EOS-MUSIC算法与FFT算法分析结果辨识动叶片异步振动参数。基于MATLAB软件仿真动叶片异步振动信号,与现有MUSIC算法比较,验证了EOS-MUSIC算法的可信性和准确性。在离心压气机试验台开展叶轮叶片振动试验,与应变片法相比,EOS-MUSIC算法频率辨识绝对误差为3.36 Hz,相对误差仅为0.53%。本文在FFT算法预处理的基础上,通过阶次搜索辨识动叶片异步振动参数,克服了现有MUSIC算法搜索周期长和辨识精度低的难题,为动叶片异步振动参数辨识提供了理论支撑。展开更多
为提升高速公路合流区交通运行效率及驾乘人员舒适性,在保障安全的前提下,面向人工驾驶车辆(Human Driven Vehicles,HDV)和智能网联车辆(Connected and Autonomous Vehicles,CAV)混行的异质交通流环境,提出高速公路CAV合流次序优化与轨...为提升高速公路合流区交通运行效率及驾乘人员舒适性,在保障安全的前提下,面向人工驾驶车辆(Human Driven Vehicles,HDV)和智能网联车辆(Connected and Autonomous Vehicles,CAV)混行的异质交通流环境,提出高速公路CAV合流次序优化与轨迹规划方法.首先,以车辆通行时间和延误作为合流区交通运行效率表征指标,建立合流次序优化函数,采用并调整蒙特卡洛树搜索(Monte Carlo Tree Search,MCTS)算法,获得最优合流次序;其次,依据合流次序,建立最小化加速度和急动度的CAV合流轨迹规划(Minimize Acceleration and Jerk Trajectory Planning,MAJTP)函数,运用最优控制理论,求解车辆纵向最优轨迹解析解,进而形成高速公路合流区CAV协同控制方法;最后,联合运用SUMO软件和PYTHON库,对本文所提方法进行交通仿真验证.仿真结果表明:在CAV渗透率分别为0.2、0.4、0.6和0.8时,相较于先进先出(First In First Out,FIFO)算法,基于MCTS算法的合流次序优化方法累积延误分别降低5.75%、8.84%、12.24%和11.06%;相较于最小化加速度的车辆轨迹规划(Minimize Acceleration Trajectory Planning,MATP)方法,MAJTP方法平均急动度更趋近于零,驾乘人员舒适性有所提升,验证了方法的有效性.研究成果可为高速公路合流区交通运行管控研究提供理论支持.展开更多
为探讨听觉预警和疲劳程度对驾驶人接管过程的影响,基于驾驶模拟器试验平台,编码了固定间隔(300 ms、200 ms、100 ms)和渐进式间隔四种预警模式,采用TloadDback范式对25名被试进行疲劳诱导,对不同疲劳程度驾驶人接管过程进行主、客观测...为探讨听觉预警和疲劳程度对驾驶人接管过程的影响,基于驾驶模拟器试验平台,编码了固定间隔(300 ms、200 ms、100 ms)和渐进式间隔四种预警模式,采用TloadDback范式对25名被试进行疲劳诱导,对不同疲劳程度驾驶人接管过程进行主、客观测量,并对数据进行统计分析。基于逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution,TOPSIS)建立了接管安全性评估模型,量化评价不同预警模式和疲劳程度组合的安全水平。结果表明,驾驶人对渐进式预警的舒适度显著高于固定间隔。驾驶人疲劳状态和预警警示度是影响接管质量的两个关键因素,且二者的交互作用对接管质量具有显著影响。通过TOPSIS综合评价,渐变式预警在低疲劳下的接管安全性综合评分最高,高疲劳下100 ms固定间隔预警综合评分第一。展开更多
文摘为克服单一赋权法的局限性,结合山区干线公路交通特征及交通安全评价指标的选取原则,从社会因素、驾驶因素、环境因素、管理因素和道路因素五个维度出发,选取18个综合评价指标,运用序关系分析法(Order Relation Analysis Method,G1)-指标相关性权重确定法(Criteria Importance Through Intercriteria Correlation,CRITIC)确定各评价指标的权重,并结合折中妥协多属性决策法(VlseKriterijumska Optimizacija I Kompromisno Resenje,VIKOR)对山区干线公路交通安全进行综合评价,提出了基于G1-CRITIC-VIKOR模型的山区干线公路交通安全综合评价及比选方法。以中国西部6条山区干线公路为例进行实证研究,结果表明,G1-CRITIC-VIKOR模型的评价效果与传统的秩和比(Rank-Sum Ratio,RSR)综合评价法及加权逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution,TOPSIS)的评价结果基本一致,且评价效果明显优于后者,具有更好的辨识性,验证了该模型的可行性和科学性。
文摘针对柴油发动机推进特性下的中高负荷工况出现的NO_(x)排放峰值现象,以及燃油价格日益上涨带来降低油耗率的迫切需求,本研究通过调节柴油/甲醇组合燃烧(diesel/methanol compound combustion,DMCC)发动机多种控制参数,在保证动力性前提下,实现NO_(x)排放和有效燃油消耗率(brake specific fuel consumption,BSFC)的同步下降。为避免大规模试验带来的成本增加,首先基于高斯过程回归建立DMCC发动机排放的NO_(x)体积分数、BSFC和指示功率预测模型;然后将所建模型与第二代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)结合,对NO_(x)的体积分数和BSFC进行优化,并将Pareto前沿解集代入逼近理想解排序法(the technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)寻找最优控制参数组合;最后将最优控制参数组合标定至电子控制单元,与原机数据进行对比分析。结果表明:基于高斯过程回归建立的预测模型的拟合优度大于0.95,均方根误差小于1,具有良好的一致性和准确性;使用NSGA-Ⅱ获取的最佳控制参数与优化前(原机工况)的相比,NO_(x)的排放量下降74.5%,仅为3.47 g/(kW·h),BSFC平均下降6.7%,仅为203.5 g/(kW·h)。
文摘为进一步降低柴油车发动机在非失火状态下的怠速抖动水平,分析和优化发动机怠速半阶次能量成分。基于“激励源–传递路径–响应”模型及柴油车半阶次抖动“鱼骨图”方法进行发动机运行稳定性分析,并重点进行燃烧差异分析及验证。结果表明引起整车车内半阶次抖动的根本原因为:各气缸喷油量轻微差异导致配对气缸燃烧指示平均有效压力(indicated mean effective pressure,IMEP)差值及燃烧激励差异,使转矩和转速波动一致性较差,从而诱使半阶次抖动发生。根据工程实际,提出一种喷油量均衡控制方法,可均衡燃烧激励转矩差异,明显抑制柴油车发动机半阶次抖动能量,振动速度可优化80.6%左右,解决车辆半阶次抖动问题。该方法适用于所有的缸内直喷柴油机非失火状态下的半阶次抖动问题,且对于车辆长期使用后喷油孔磨损加剧的情况依然保持较高稳定性。
文摘针对传统方法子指标的不确定性问题,提出了一种基于三角直觉模糊网络分析法(triangular intuitionistic fuzzy analytic network process,TIFANP)、优劣解距离法(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)和三角直觉模糊综合评价(triangular intuitionistic fuzzy comprehensive evaluation,TIFCE)的大跨桥梁安全状态评估方法。首先,建立大跨桥梁安全状态分层指标体系,采用TIFANP法确定考虑指标相互影响后的权重;其次,引入TOPSIS法分配指标各截面权重,进而获得子指标取值;然后,将桥梁安全状态划分为5级,通过TIFCE法构建指标在不同等级的隶属度和非隶属度函数,据此建立对应判断矩阵,并进行桥梁安全状态指数综合计算;最后,以某大跨悬索桥监测数据为依托,验证了所提方法的有效性。结果表明:所提方法能够更合理地处理评价指标间的相互影响以及专家评分时的不确定,可为运营期大跨桥梁安全状态的准确评估提供新思路。
文摘叶端定时(blade tip timing,BTT)技术是当前研究重大装备动叶片状态监测与故障诊断的趋势,但BTT技术固有的非均匀、欠采样特性诱使动叶片振动参数辨识困难。本文围绕动叶片异步振动参数辨识问题,首先,通过快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)算法提取动叶片异步振动幅值和异步振动频率的非整数阶次;随后,改进现有多信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法,提出基于阶次搜索-多信号分类(engine order search-based multiple signal classification,EOS-MUSIC)算法的动叶片异步振动频率整数阶次搜索策略;最后,融合EOS-MUSIC算法与FFT算法分析结果辨识动叶片异步振动参数。基于MATLAB软件仿真动叶片异步振动信号,与现有MUSIC算法比较,验证了EOS-MUSIC算法的可信性和准确性。在离心压气机试验台开展叶轮叶片振动试验,与应变片法相比,EOS-MUSIC算法频率辨识绝对误差为3.36 Hz,相对误差仅为0.53%。本文在FFT算法预处理的基础上,通过阶次搜索辨识动叶片异步振动参数,克服了现有MUSIC算法搜索周期长和辨识精度低的难题,为动叶片异步振动参数辨识提供了理论支撑。
文摘为提升高速公路合流区交通运行效率及驾乘人员舒适性,在保障安全的前提下,面向人工驾驶车辆(Human Driven Vehicles,HDV)和智能网联车辆(Connected and Autonomous Vehicles,CAV)混行的异质交通流环境,提出高速公路CAV合流次序优化与轨迹规划方法.首先,以车辆通行时间和延误作为合流区交通运行效率表征指标,建立合流次序优化函数,采用并调整蒙特卡洛树搜索(Monte Carlo Tree Search,MCTS)算法,获得最优合流次序;其次,依据合流次序,建立最小化加速度和急动度的CAV合流轨迹规划(Minimize Acceleration and Jerk Trajectory Planning,MAJTP)函数,运用最优控制理论,求解车辆纵向最优轨迹解析解,进而形成高速公路合流区CAV协同控制方法;最后,联合运用SUMO软件和PYTHON库,对本文所提方法进行交通仿真验证.仿真结果表明:在CAV渗透率分别为0.2、0.4、0.6和0.8时,相较于先进先出(First In First Out,FIFO)算法,基于MCTS算法的合流次序优化方法累积延误分别降低5.75%、8.84%、12.24%和11.06%;相较于最小化加速度的车辆轨迹规划(Minimize Acceleration Trajectory Planning,MATP)方法,MAJTP方法平均急动度更趋近于零,驾乘人员舒适性有所提升,验证了方法的有效性.研究成果可为高速公路合流区交通运行管控研究提供理论支持.
文摘为探讨听觉预警和疲劳程度对驾驶人接管过程的影响,基于驾驶模拟器试验平台,编码了固定间隔(300 ms、200 ms、100 ms)和渐进式间隔四种预警模式,采用TloadDback范式对25名被试进行疲劳诱导,对不同疲劳程度驾驶人接管过程进行主、客观测量,并对数据进行统计分析。基于逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution,TOPSIS)建立了接管安全性评估模型,量化评价不同预警模式和疲劳程度组合的安全水平。结果表明,驾驶人对渐进式预警的舒适度显著高于固定间隔。驾驶人疲劳状态和预警警示度是影响接管质量的两个关键因素,且二者的交互作用对接管质量具有显著影响。通过TOPSIS综合评价,渐变式预警在低疲劳下的接管安全性综合评分最高,高疲劳下100 ms固定间隔预警综合评分第一。
文摘为针对性地解决转炉炼钢作业时的消防安全问题,提出将熵权-最优最劣法(Best Worst Method,BWM)和物元可拓模型相结合的转炉车间火灾风险评估模型。通过将指标分为人、物料设备、环境、管理及消防设施5大类,构建转炉车间火灾风险评估指标体系;利用复合语言对35个指标进行评价,引入有序加权平均算子(Ordered Weighted Averaging,OWA)计算各语言的犹豫语言术语集(Hesitant Fuzzy Linguistic Term Set,HFLTS)模糊包络,再根据各专家权重进行加权计算并将语言量化构成评价矩阵;基于熵权、BWM分别算得各指标权重,再运用最小二乘法得到综合权重;最后利用物元可拓模型确定各指标及转炉车间的火灾风险等级。以河北省某炼钢转炉车间为例进行评估得出:该转炉车间的综合风险等级为I级(安全),其中动火监护的人员监管情况、氧枪法兰松紧度、炉前温度环境、作业现场物品摆放情况、作业巡查及设备检查情况和消防疏散通道堵塞情况仍需改善。
