交叉口混合交通流元胞自动机模型及仿真研究

本文以右转机动车和直行自行车为对象研究交叉口混合交通流特性.基于交叉口机非干扰特性,将机动车元胞模型和自行车元胞模型进行了耦合,建立了考虑自行车穿越机动车延时、机动车穿越自行车间隙和冲突区占据处置等规则的交叉口混合交通流元胞自动机模型(NS-BCA).对右转机动车与直行自行车混合交通流进行了仿真,从流量-车辆到达率关系、交通流相位相变、交通流相位-到达率-混合交通流状态等方面研究了交叉口混合交通流的机非干扰机理.     

考虑加速度的交通噪声源强研究

本文为研究机动车噪声源强与速度、加速度的关系,对车辆在不同速度和加速度下的A计权声压级进行测试,运用统计学方法对测试数据进行分析,得到机动车单车噪声源强与车辆速度、加速度的关系模型,并与《公路建设项目环境影响评价规范(JTG B03-2006)》中的交通噪声源强预测模型进行比较,实测验证结果表明,利用本研究建立的机动车单车噪声源强模型所得预测结果更符合实际。     

公路交通噪声频率特征及等效频率研究

为了确定不同车型在不同行车速度下的噪声频率分布特性及等效频率值,更加准确的对交通噪声的影响进行评估,本文对单车稳态辐射噪声的频率特性进行了现场测定,并对不同类型车辆的频率特性数据进行了分析。结果表明,不同类型车辆车速与频带声压级之间的相关性随频带中心频率的变化而变化。FHWA模型对公路交通噪声中介于500 Hz～2000 Hz频段的噪声有较好的预测效果,而对低于500 Hz和高于2000 Hz的交通噪声的预测精度较差。车辆类型不同,车辆产生噪声的中心频率、声能量集中分布的频率范围以及等效频率均不相同。     

基于PEMS测量的机动车尾气预测研究

为了实现对机动车尾气排放的控制,解决现有预测模型未能通过燃油消耗来研究污染物排放以及未能建立起油耗及其车外可观测影响因素之间的关系问题,对油耗数据及其理论模型进行了研究,提出了微观综合预测模型,它是根据便携式尾气测量系统(PEMS)实际工况下测量的机动车油耗与各污染物排放数据,并结合油耗的理论模型建立起的综合预测模型;最后,通过实验对综合预测模型进行了实例分析与验证;实验结果表明,综合预测模型首次对污染物CO和NO的预测模拟值和实测值之间的平均误差分别为14.3%和12.8%,实现了较好的预测效果,为进一步研究燃油消耗和排放的关系奠定了很好的基础。     

基于Shamma模型的车辆噪声听觉谱特性与目标分类

为了满足现代交通对汽车类型自动识别的需求,针对等响度车辆噪声提出基于Shamma模型的听觉谱特性识别特征。首先分析了Shamma模型中听觉早期阶段和听皮层多尺度分析阶段的转换原理,给出了中枢听觉模型中STRF模型及纹波密度-速率图的计算方法。利用三类车辆空转状态下噪声的幅频、听觉谱和密度-速率特性进行分类识别,发现密度-速率特征具有识别率高、计算量小的特点,更适宜用于作为目标自动识别特征。     

车辆噪声烦恼度的音色表达

烦恼度作为评价噪声对人影响的重要指标,受到广泛重视并获得应用。通过主观评价实验和数据统计分析,从音色角度对城市典型车辆噪声烦恼度进行建模并给予物理解释。研究发现:(1)车辆噪声烦恼度音色空间由四个维度构成;(2)利用多元线性回归方法给出的车辆噪声烦恼度模型与声样本烦恼度拟合较好;(3)烦恼度空间维度与特定频谱特性具有较高的相关性。研究结果为车辆噪声烦恼度建模及降噪设计提供了新的思路。      

激光雷达在城市交通污染中应用研究

机动车排放造成的城市空气污染是目前亟待解决的问题之一。为了分析机动车排放对北京市大气污染的影响,于2007年8月在北京市健翔桥附近利用米氏(Mie)散射激光雷达,对交通排放的颗粒物进行了长时间连续立体监测。实验选取2007年8月16日至21日机动车限行前后的典型数据进行分析,对激光雷达系统及其数据处理方法进行讨论,反演了近地面层颗粒物质量浓度,与车流量和黑炭浓度进行了比对分析。把机动车限行期间与限车前后的观测数据分析比较,发现颗粒物质量浓度与车流量具有很好的相关性,限车期间颗粒物质量浓度总体上呈现下降趋势,证明了机动车限行减排是一项减轻城市大气污染的有效措施。     

纵坡道路噪声分布规律研究*

为了摸清纵坡道路单车噪声排放规律和两侧声场分布状况,借鉴国内外单车噪声排放模型研究方法,对水平路面单车和坡度路面单车噪声源强测试数据进行分析,提出水平路面单车噪声排放模型和坡度路面单车噪声排放修正模型。实测某纵坡道路两侧噪声分布情况验证模型的适用性,并应用模型仿真研究纵坡道路噪声分布规律,得出与道路较近的观测点处,上坡一侧噪声比下坡一侧和水平道路两侧偏高;与道路较远的观测点处,坡度产生的影响可以忽略不计。论文研究成果对道路环境影响评价和噪声地图绘制及其误差分析具有很好的参考作用。     

基于道路限速策略的规划路网噪声控制*

为缓解交通噪声污染,研究限速方案对噪声的影响,考虑道路限速策略下的阻抗函数,建立基于道路限速的随机用户均衡模型并实现路网交通分配,对规划路网在不同限速策略下的噪声控制规律进行研究。案例结果表明：道路限速控制对象应选取噪声影响道路;道路限速策略控制噪声的主要因素在于降低影响道路上出行车辆的出行速度,控制区域噪声值与路网总出行时间呈线性关系,道路限速80%的情况下,控制区域噪声和路网总出行时间分别降低2.94dB和增加0.66%;路网总噪声排放存在两种不同变化趋势,且与道路等级,绕行系数相关。研究可为从道路规划角度实现交通噪声控制提供有效参考。     

基于油液原子光谱多维时间序列模型的机械磨损状态监测研究

提出了一种利用润滑油原子光谱分析技术对机械磨损状态进行监测的新方法。对磨合期润滑油原子光谱数据建立多维时间序列模型并视为标准模型,将新数据通过此模型后得到残差并选择残差方差阵元素作为新数据所属磨损状态的特征。然后,利用主成分分析法对高维特征进行降维,提取前三个主成分构成对应磨损状态的特征向量。最后,利用欧式距离度量对测试样本进行分类,达到了对机械磨损状态识别的目的。利用上述方法,通过对某型履带车辆发动机台架实验的光谱数据进行分析,对发动机磨损状态进行了有效识别,从而证明了所提方法的有效性。结果表明,将多维时间序列模型引入油液光谱分析技术,能够实现光谱信息的有效融合,提高机械磨损状态监测的准确性。     

基于Matlab分析负荷对多联机IPLV的影响

多联机有其特殊的优点,但是不同部分负荷的组合对IPLV的影响仍需进一步研究。文中建立IPLV与部分负荷的相关公式,运用MATLAB软件分析不同卸载级负荷与IPLV的关系,从而确定不同部分负荷的最优组合。     

Point defects on graphene on metals

Understanding the coupling of graphene with its local environment is critical to be able to integrate it in tomorrow's electronic devices. Here we show how the presence of a metallic substrate affects the properties of an atomically tailored graphene layer. We have deliberately introduced single carbon vacancies on a graphene monolayer grown on a Pt(111) surface and investigated its impact in the electronic, structural, and magnetic properties of the graphene layer. Our low temperature scanning tunneling microscopy studies, complemented by density functional theory, show the existence of a broad electronic resonance above the Fermi energy associated with the vacancies. Vacancy sites become reactive leading to an increase of the coupling between the graphene layer and the metal substrate at these points; this gives rise to a rapid decay of the localized state and the quenching of the magnetic moment associated with carbon vacancies in freestanding graphene layers.     

Remarks on KdV-type flows on star-shaped curves

We study the relation between the centro-affine geometry of star-shaped planar curves and the projective geometry of parametrized maps into RP¹. We show that projectivization induces a map between differential invariants and a bi-Poisson map between Hamiltonian structures. We also show that a Hamiltonian evolution equation for closed star-shaped planar curves, discovered by Pinkall, has the Schwarzian KdV equation as its projectivization. (For both flows, the curvature evolves by the KdV equation.) Using algebro-geometric methods and the relation of group-based moving frames to AKNS-type representations, we construct examples of closed solutions of Pinkall’s flow associated with periodic finite-gap KdV potentials.     

五边形石墨烯负载Pt单原子稳定性能的应变调控

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了Pt原子在五边形石墨烯(PG)上的吸附与动力学行为.研究结果表明,单个Pt原子在PG上虽然具有较大的吸附能及较高的扩散势垒,却不能够在衬底形成均匀分散的单原子.这是因为,随Pt原子数增加,Pt_n(n=1, 2, 3)在PG上的平均结合能也逐渐增加,更倾向于形成团簇,该发现有效否定了之前的报道称Pt能在PG上形成稳定的单原子催化剂这一结论(Phys. Chem. Chem. Phys. 21, 12201 (2019)).基于此,我们考虑对PG施加双轴应变,随着拉伸应力增加,Pt金属原子间的平均结合能逐渐降低,当拉伸应变施加至12%左右时,单个Pt在衬底上的结合能与Pt₂在衬底上的平均结合能相等,从而实现PG上均匀分散的Pt单原子催化剂.该结果对五边形石墨烯基材料应变调控实现单原子催化剂提供理论借鉴.     

基于个性化模型的人眼色差对视功能影响的研究

利用光学设计软件Zemax,对人眼色差对视功能的影响进行了研究.对构建的个性化人眼模型进行离焦、像散和高阶像差矫正的模拟.视觉效果的提高受到了色差的很大限制.在中、高空间频率处,自然光下的调制传递函数约为单色光下的50%.在自然光下,传统视觉矫正能够获得1.2的视力,个性化视觉矫正能够获得1.5的视力,还远远达不到人们所期望的超视觉.     

基于区域增长的图像跟踪算法的研究

为了提高序列图像的跟踪精度,提出了基于区域增长的特征量提取方法。这种方法可捕获图像中所有单连通域,并能准确地提取其特征量,然后依据所提取的特征量设计分类器,实现对图像中所有单连通域进行分类识别并加以跟踪的目的。此算法有效地解决了一般传统识别算法难以区分目标和其近邻区域的干扰,而导致跟踪目标特征量提取不准确的问题。在目标特征提取识别算法的基础上,还提出了阈值预测分割算法,并应用在序列图像的跟踪中,取得了较好效果。     

射频超导腔的低温烘烤研究

射频超导腔在高场下的Q-slope严重影响到高加速梯度的获得.研究表明100—150°C低温烘烤(Bake)对改善超导腔的Q-slope有比较好的效果. 本文在大量超导腔Bake实验的基础上, 对Bake进行了系统的研究. 研究结果显示, 电抛光(EP)超导腔经过Bake后, 平均加速梯度和高Q值(1×10¹⁰)时的加速梯度均增加3.5MV/m以上, 最大加速梯度时的Q值得到增加, Q-slope得到改善. 对Bake温度的研究表明, 在最佳Bake温度范围内, 高的Bake温度能得到相对高的Q值. 对比化学抛光(BCP)和EP超导腔可知, 要得到好的加速性能, 需要60—80μm的EP.超过10—15μm的BCP会使EP超导腔品质下降. 用氧扩散模型对Bake作出了解释.     

SG-DBR半导体激光器的光谱技术研究

可调谐半导体激光吸收光谱作为一种高灵敏度、高选择性、非侵入的痕量气体实时检测技术,已在大气监测、工业控制等方面得到广泛应用。采用一种新型宽带可调谐的SG-DBR半导体激光器(可调谐范围1 520~1 570 nm)作光源,并通过自编程序对该激光器设定了18个通道,输出波长分别对应CO,CO₂以及H₂O的吸收谱线中心位置,设计和构建了一个基于近红外可调谐半导体激光吸收光谱的多组分气体光谱测量系统,描述了相关的光学系统设置,结合波长调制(wm)的二次谐波技术测量其中14个通道(分别对应CO和CO₂的吸收谱线)的吸收光谱,系统获得的CO和CO₂峰值吸收探测极限能够达到10-5。实验结果验证了SG-DBR激光器在波长调制吸收光谱多组分气体检测领域的可行性。在实际应用过程中使用单个SG-DBR激光器可以实现多组分气体的同时测量,有效降低设备成本和系统复杂性。