数量庞大、类型复杂的海量数据给智能交通带来了新的挑战． 文中对交通诱导中 的动态最短路径问题进行了研究，提出了动态交通网络数学模型，在此基础上设计了考虑 交叉口延时的动态最短路径算法，并使用当前流行的大数据技术，设计了基于 HaLoop MapＲeduce 的动态最短路径并行计算模型，最后在连续流智能交通管控平台上对算法进 行了测试． 实验结果表明，文中设计的算法和基于大数据的并行计算模型可以有效地查找 到大规模路网中的动态最短路径，同时能很好地满足实时性需求．

通过实测数据对交通参量进行统计分析并建立交通荷载模型是分析桥梁车辆实 际荷载水平的一种常用方法，但其合理性尚未得到理论验证．文中利用车辆动态称重系统 ( WIM) 实测获得 6 条公路 28 条车道上的车辆信息，构建各车道上的一维随机车流类型 场; 按照随机过程理论计算得到所构建各车道一维随机车流类型场的集合均值与集合相 关函数、空间均值与空间相关函数等． 对比分析结果表明，基于实际公路上足够数量车辆 的调查所构建的一维随机车流类型场具有平稳性和各态历经性，其样本的统计信息能够 代表总体样本，可以用于车辆随机荷载的研究，为公路桥梁随机车辆荷载模型的建立提供 了理论依据．

采用高弹模聚乙烯纤维( PE) 和低弹模聚丙烯粗合成纤维( CPP) 混杂技术制备 混杂纤维混凝土，对其抗压和抗弯性能进行测试，并采用双因素方差分析法对弯曲韧性影 响因素的显著性特征进行了分析，同时还对混杂纤维的增强增韧机理进行了探讨． 结果表 明: 在不同的粗集料掺量下，混杂纤维混凝土抗压强度普遍高于素混凝土，其提高幅度主 要集中在 15%～ 30% 之间; 掺入混杂纤维后混凝土试件的荷载 － 挠度曲线整体较为饱满， 多数曲线表现为变形缓慢软化，部分出现变形硬化特征; 纤维掺量对混凝土的韧性有非常 显著的影响，而粗集料掺量影响较小; CPP /PE 纤维可以从不同层次结构对混凝土进行增 韧，产生正混杂效应，从而使制备的混杂纤维混凝土具有优异的韧性．

为合理设置行人过街绿灯时间，保障行人安全和提高运行效率，采用数理统计方 法对人群穿越时间进行建模． 分析了信号控制下行人过街的行为特性，将人群穿越人行横 道的时间分为基本穿越时间和阻滞延误时间． 从双向行人相互干扰特性出发，研究了双向 行人相遇阶段中行人方向比率与人行横道实际容纳能力的关系，在此基础上构建了人群 穿越时间模型，并通过数据调查验证该模型的有效性． 结果表明，文中模型计算结果与实 际调查数据相比，最大相对误差和平均相对误差分别为 13． 21% 和 6． 26% ，模型精度高于 HCM 中的计算模型，可为行人信号配时设计提供参考．

为了达到低排放低延误的交通信号多目标优化控制的目的，首先对车辆行驶轨 迹进行描述，并基于机动车比功率( VSP) 进行机动车排放的计算; 然后利用回归分析的方 法，对排放和延误的关系进行量化; 之后建立一个以减少排放和降低延误为目标的交通信 号控制模型，以此来优化信号控制交叉口的周期时长和绿灯时长，从而达到低排放、低延 误的交通信号多目标智能化控制． 选取了长春市典型交叉口进行调查，并运用仿真软件 VISSIM 对该模型进行仿真验证． 优化前后的对比分析表明，延误减少了 10． 54% ，排放降 低了 13． 41% ，从而证明了该控制技术的有效性

为获得较优跑道调度方案，以提高跑道运行效率，建立了约束多目标多跑道进离 场航班调度模型． 在分析遗传算法与模拟退火算法特征的基础上，提出遗传模拟退火组合 算法． 分别采用 Pareto 支配及理想点法对跑道调度目标函数进行处理，采用惩罚目标函数 值及可行解占优的方式处理约束条件，并确定了不同条件下新粒子更新机制及最优粒子 筛选原则． 文中还通过设置温度自适应改变机制控制算法收敛速度，以提高最优解性能． 最后，以国内某大型机场跑道调度为例，对文中算法的有效性进行验证． 结果表明: 基于 Pareto 支配的约束多目标遗传算法能获得跑道调度多组较优可行解，且时效性强．

为了研究可调螺距桨调距过程中几何参数对水动力性能的影响规律，采用坐标 变换原理模拟调距过程和桨叶剖面的畸变，并结合面元法理论对调距桨的水动力性能进 行预报． 首先将 JDC7704 桨在初始螺距下水动力参数的计算值与敞水实验值进行对比， 验证了文中数值方法的准确性; 之后在变调距角下，分析了初始设计进速系数、纵倾角、侧 斜角、盘面比以及毂径比几个参数对调距桨水动力性能的影响． 结果表明: 水动力转叶力 矩受设计进速、纵倾角、侧斜角、盘面比变化的影响十分明显; 调距工况变化时，转叶力矩 所受影响的程度及其趋势也会发生变化．

为了更深刻地了解混合料的骨架结构，为骨架密实型沥青混合料的设计提供理 论依据，基于离散元法对沥青混合料骨架和主骨架的构成、骨架细观结构基本特性以及骨 架应力传递性能进行了系统研究． 结果表明: 沥青混合料骨架的质量评价在于骨架传递应 力的大小和抵抗外部荷载的能力; 混合料内接触点可分为有效接触点和无效接触点，主骨 架基本由相互接触的 2． 36 mm 以上粗集料所构成; 沥青玛蹄脂碎石混合料( SMA) 骨架传 递的应力一般为加载应力的 70% ～ 80% ，骨架传递的应力比例与集料公称最大粒径成正 比，与试件厚度成反比，而主骨架对骨架应力传递的贡献率达 70% 以上．

响应面法是解决桥梁抗震可靠度中非线性和复杂性等问题的有效方法，但其存 在代理模型类型和训练样本的选取问题． 鉴于此，提出了基于样本填充准则( ISC) 最优化 和 Kriging 模型的改进序贯抽样响应面法． 其以 Kriging 模型作为代理模型，结合蒙特卡洛 抽样技术，利用 Kriging 模型优秀的预测值估计性能及独有的预测均方差估计能力，建立 包含未知样本预测值和预测均方差的 ISC 函数，在迭代阶段通过求解 ISC 最优化问题，进 行局部和全局的平衡搜索，逐一序贯产生后续训练样本． 最后采用所提的基于 ISC-Kriging 改进响应面法对随机地震激励下某悬索桥的动力可靠度问题进行了计算分析． 结果表明， 所提方法具有较高的准确性、高效性．

根据波形钢腹板 PC 组合箱梁的特性，运用 Hamilton 原理推导了波形钢腹板 PC 组合箱梁考虑剪切变形时的扭转振动频率计算公式． 以 5． 2 m 波形钢腹板试验梁为对象 进行了模态试验，并利用有限元软件 ANSYS 建立波形钢腹板 PC 组合箱梁的模型进行模 态分析． 通过对试验梁模态试验的扭转振动频率的实测值、理论计算值以及有限元分析数 据进行对比分析，证明了理论公式推导的正确性，论证了有限元模型的适用性，并通过分 析得出剪切变形对波形钢腹板 PC 组合箱梁的扭转振动性能有较大影响． 文中还利用参 数分析的方法，分析波形钢腹板厚度以及波折角对该组合箱梁的扭转振动频率的影响，结 果表明: 随着钢腹板厚度的增加，波形钢腹板 PC 组合箱梁的扭转振动频率相应增大; 随 着钢腹板波折角的增大，波形钢腹板 PC 组合箱梁的扭转振动频率有所减小．

针对四面体及六传声器布置形式的声强阵列测试精度进行数值计算，比较了两 种阵列的幅值测量误差及方向判断误差，并通过消声室的测试分析验证数值计算结果． 研 究结果表明: 随着频率的升高，声强测量的幅值误差也相应增加; 声强阵列的半径小于 0． 012 7 m 时，频率为 6 kHz 时两者测量幅值误差均超过 2 dB． 在方向性误差判断方面，四传 声器比六传声器存在较大的优势． 在 kd( 波数与传声器声强阵列半径的积) 小于 1． 6 时， 四传声器声强阵列的方向误差判别小于 1°． 四传声器声强阵列降低了声强测量的硬件系 统要求，但在中频阶段完全可以用于相关的建筑声学测试．

为研究简支带隔板偏轨钢箱梁的变形及受力特性，将带隔板钢箱梁视为具有内 部赘余联系的高次超静定结构，提出考虑截面次生剪切变形的畸变柔度法，并运用精细时 程积分迭代算法提高柔度方程求解精度． 然后基于叠加原理，给出简支带隔板钢箱梁考虑 剪力滞效应的弯曲位移及应力解析解、扭转翘曲函数解析解和考虑畸变剪切变形的畸变 初参数法，最终得到偏载作用下箱梁位移及应力解析解． 结果表明: 隔板位置对畸变横纵 向位移影响显著，对弯曲及扭转横纵向位移影响微弱; 同时隔板可有效提高箱梁抗畸变框 架刚度，大幅减小由畸变产生的截面横向挠曲变形．

通过对带直角边缘凸台零件进行工艺性分析，提出了挤压工艺与镦挤工艺相结 合的工艺方法． 采用刚塑性有限元分析方法，运用 Deform-3D 有限元分析软件，对带直角 边缘凸台挤压及镦挤过程分别进行了数值模拟． 模拟结果表明: 采用挤镦复合工艺能够获 得带直角边缘的凸台; 在挤压凸台过程中，反顶杆凸起高度越大，凸台边缘圆角越小，越有 利于带直角边缘凸台的成形; 反顶杆凸起高度越小，凸台孔壁与端面越容易出现破裂等缺 陷． 根据数值模拟结果设计并制造了一套挤镦凸台试验模具，对挤镦凸台过程进行了试验 验证． 结果表明，试验结果与数值模拟结果基本一致; 增大凸模圆角半径和使用润滑油能 有效地减少裂纹的产生．

以某特种车辆支架零件为例，提出一种适用于大型复杂零件的挤压铸造成形工艺，设计了模具，并运用 ProCAST 软件进行了铸件流动场和温度场的数值模拟分析，验证了成形工艺参数． 最后运用 A356 铝合金进行了大型复杂支架的挤压铸造成形实验，试制铸件满足要求． 研究结果表明，所设计模具对大型复杂零件具有较好的成形能力，从而验证了该成形工艺对实现大型复杂零件挤压铸造成形的可行性和有效性．

行星减速器存在齿轮间隙时驱动旋转双柔性梁结构是一个强耦合、非线性多输入多输出(MIMO)控制系统，针对该系统的振动控制问题，提出一种基于 MIMO 系统的分层递推模糊控制算法． 首先在模糊控制器中引入分层结构，将旋转双柔性梁的系统运行状态划分为不同的区间，进行控制算法设计;然后建立行星减速器驱动旋转双柔性压电梁实验平台，利用压电片驱动器和交流伺服电机复合驱动抑制双柔性梁结构振动，对控制算法进行实验验证． 结果表明，与比例加微分(PD)控制算法相比，所提出的分层递推模糊控制算法对结构大幅值振动和小幅值振动都有较快的抑制效果．

以一种可实现选择顺应性装配机器手臂(SCARA)运动的4 自由度高速并联机械手(以下简称 Cross-IV 机械手)为研究对象，将运动学理论与有限元分析相融合，提出一种全域参数化有限元模型的建模策略和结构参数的优化设计方法． 首先以运动学逆解分析为基础，利用有限元软件 Ansys 的编程语言(APDL)实现机械手在位姿、尺寸和结构参数变化时整机有限元模型的快速创建;然后利用参数化有限元模型提出一种分析整机系统全域静刚度和低阶固有频率分布规律的循环建模策略，进而获得全域内性能最差位形．最后定义一种评价机械手机构动态特性的性能指标，以一组尺度参数为例，利用正交试验，深入分析结构参数对系统动态性能的影响，进而综合得到一组最优结构参数．

采用数值计算方法分析了不同尺寸大小和位置的滚动轴承滚道表面凹坑对脂润滑油膜压力和油膜厚度分布规律的影响，并与光滑表面情况下的脂润滑油膜压力和厚度的分布进行了对比，最后采用扫描电子显微镜和能谱仪(EDS)对理论计算结果进行了验证． 结果表明:表面凹坑的存在使表面凹坑边缘位置存在油膜压力峰，而在表面凹坑中心
周围区域油膜压力急剧减小;表面凹坑润滑区域在靠近入口处一侧至靠近出口处一侧方向的润滑油膜厚度出现跃升现象，但相比于光滑表面，润滑脂油膜整体变薄;表面凹坑的尺寸大小和所处位置对油膜压力和油膜厚度的分布均有显著影响．

2015 年 5 月，与本领域相关的中国工程院 8 位院士和中国轻工业联合会 8 位专家联合向国家建议“推广先进技术模式利用农业秸秆制浆造纸”，得到国家主管部门的重视． 文中通过对农业秸秆化学法制浆、农业秸秆化学浆的漂白、农业秸秆制浆黑液的处理方式等先进技术体系的论述，从资源及能源消耗、投资及运行成本、对环境的污染程度、纸浆质量及技术成熟度等来优选和评价各项先进技术，得出利用农业秸秆制浆造纸可以推广应用的先进技术模式，为上述的建议提供了理论依据和技术支撑．

为进一步降低造纸法烟草薄片废水的污染负荷，采用 Ti(Ⅳ)催化臭氧氧化法处理造纸法烟草薄片废水二级生物处理出水，考察了催化剂用量、臭氧质量浓度、pH 值和温度等工艺条件对 Ti(Ⅳ)催化臭氧处理废水效果的影响． 结果表明:Ti(Ⅳ)催化臭氧处理废水过程中，COD 降解反应符合表观二级动力学方程，Ti(Ⅳ)的存在提高了反应的动力学速率常数，对废水中有机物的降解起了重要作用;在 pH 值为 8．0，Ti(Ⅳ) 用量为0． 4mmol/L，O₃ 质量浓度为 14． 76 mg/L，反应温度 30 ℃的条件下，反应 60 min 后废水的COD 和色度去除率分别达到 67%和98%，COD 去除率比单独臭氧处理提高了 24%． 红外光谱和紫外光谱分析表明，Ti(Ⅳ)催化臭氧处理对造纸法烟草薄片废水中难生物降解的烟碱等含氮化合物和木素降解产物具有良好的降解去除效果，大大降低了处理后废水的污染负荷． XRD 分析表明，在 Ti(Ⅳ)催化臭氧处理造纸法烟草薄片废水过程中生成了TiO₂ 和碳酸钙、碳酸镁等沉淀物，增强了废水中污染物的降解去除效果．

为满足高效旋转式除湿技术的要求，采用水热法制备硅铝酸盐吸附剂，揭示了搅拌时间对吸附性能的影响． 通过 N₂ 吸附 － 脱附等温线和 TEM、XPS、XＲD 和 FT-IＲ 等测试对吸附剂结构与形貌进行表征，利用动态水蒸气吸附分析仪测试吸附剂对水蒸气的吸附 －脱附性能． 结果表明:随着搅拌时间的延长，吸附剂的比表面积、孔容和表面硅铝原子比逐渐增大，而平均孔径逐渐减小，水汽吸附性能有所增强，且吸附剂脱附温度仅为 360 K，在
低湿度(ＲH≤40%)下的吸附性能强于 3A 分子筛．