【作者】 宗成強；

【導(dǎo)師】 劉正林； 嚴新平；

【作者基本信息】 武漢理工大學(xué)， 載運工具運用工程， 2011， 博士

【摘要】 超限貨物又稱重大件貨物、超限超重貨物、大型物件,隨著國內(nèi)大型工程項目的大量開工建設(shè),對這類貨物(設(shè)備)需求的數(shù)量不斷增長。由于超限貨物的生產(chǎn)周期長、批量小、價值高等特點,因此,研究超限貨物在運輸過程中的安全具有重要的意義。常見的超限貨物運輸方式主要有水路運輸、鐵路運輸、公路運輸、水陸聯(lián)運等幾種。傳統(tǒng)的安全評估方法主要是依靠決策者經(jīng)驗,對于運輸過程中存在的問題很少量化表達,對問題的描述與處理缺乏足夠的科學(xué)依據(jù)。為改變安全評估現(xiàn)狀,本文基于汽車行駛理論、事故致因理論、運用有限元分析法、層次分析法、模糊綜合評價法、現(xiàn)代測試技術(shù),結(jié)合超限貨物運輸?shù)奶攸c對運輸過程進行了系統(tǒng)分析和綜合評價,以便獲得科學(xué)的評估方法。本文在查閱了國內(nèi)外相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上,確定使用層次分析法——模糊綜合評價法作為主要研究方法。首先根據(jù)超限貨物運輸?shù)膶嶋H情況建立層次分析法所用的目標層、準則層、指標層,并通過專家打分(標度)的方式求得各項對系統(tǒng)安全的貢獻程度,然后通過模糊綜合評價法對系統(tǒng)的安全狀態(tài)進行安全性評估。由于模糊綜合評價法涉及到隸屬度問題,而該隸屬度的取得主要是基于人為評價,為盡量減少人主觀因素的影響,本文結(jié)合實際運輸作業(yè)環(huán)境,利用相關(guān)理論對層次分析法指標層中各個因素的隸屬度進行了重新評價：(1)從汽車行駛安全的角度出發(fā),分析了牽引車的配載、平板車的軸線配置情況對整體安全的影響；(2)結(jié)合有限元分析方法判定車輛啟動、剎車時加速度對貨物安全的影響,并討論了顛簸路況、摩擦受力、惡劣天氣、貨物加固方式對綁扎鋼絲繩的受力的影響。(3)結(jié)合傳統(tǒng)的穩(wěn)性計算原理,分析了在不同道路條件和綁扎方式下,貨物的滑移穩(wěn)定性系數(shù)與傾覆穩(wěn)定性系數(shù)。(4)將這些因素的評價結(jié)果匯總,對模糊綜合評價法中的隸屬度進行修正,得到較為精確的評價值。針對在臨時碼頭無浮吊設(shè)備的水陸聯(lián)運卸貨,極易出現(xiàn)事故這一現(xiàn)狀,本文設(shè)計了一套浮態(tài)自調(diào)整的卸貨系統(tǒng)。該系統(tǒng)可在不進行壓艙水調(diào)節(jié)的情況下,自動提升卸貨用主梁的高度,使船體逐漸上浮,避免船體突然躍起造成事故。數(shù)字數(shù)值測試分析結(jié)果驗證了該系統(tǒng)的有效性,表明所提出的系統(tǒng)可對卸貨過程進行有效的調(diào)節(jié),避免船體突躍,有效保證卸貨安全。為能夠快速得到超限貨物道路運輸?shù)南嚓P(guān)信息,本文設(shè)計了一套用來測試車輛通過性的檢測裝置,通過該系統(tǒng)可以快速掌握道路傾角、最大可通行高度、最大可通行寬度、最大加速度等信息,將未知信息量化,并結(jié)合相關(guān)的理論計算與仿真結(jié)果,重新生成模糊分析中的模糊矩陣中相關(guān)評價指標的隸屬度,從而得到更為精確的評估結(jié)果。為了驗證仿真結(jié)果的有效性,設(shè)計了基于Visual Basic 6.0開發(fā)的超限貨物運輸安全監(jiān)測系統(tǒng),主要用來對在途運輸?shù)南嚓P(guān)物理量進行監(jiān)測,監(jiān)測的主要內(nèi)容包括道路傾角(橫傾、縱傾)、鋼絲繩張力、速度、加速度(前進方向、垂直方向)。2011年1月結(jié)合三峽地下電站荊門市500 kV換流站項目中的147 t重的超限貨物進行了實車實驗,并對評價結(jié)果中涉及的相關(guān)項目進行了驗證,實驗結(jié)果證明了評價有效性。