项目简介： 对于城市轨道交通，再生制动能量的充分利用是实现节能的重要措施。其中，超级电容储能系统是目前极具竞争力的解决方案。它的主要功能包括提高再生制动能量利用率，降低牵引能耗，减少再生失效，抑制网压波动。 北京交通大学开发了车载和地面两种类型的超级电容储能系统样机。掌握了储能系统优化配置、大功率双向DC/DC变流器、超级电容充放电控制、能量管理策略等关键技术。该系统也可应用于工程机械、电动工具等其他领域。

产品详细介绍ANSYS驾驶模拟与交通场景编辑系统1.系统方案ANSYS驾驶模拟与交通场景编辑平台提供了基于物理的三维场景建模、基于语义的道路事件建模、基于物理光学属性的摄像头和激光雷达的仿真、基于物理电磁学属性的毫米波雷达的仿真，从而实现多传感器、多交通对象、多场景、多环境的实时闭环仿真。其主要功能如下：1)开放式交通场景编辑模块，自定义设定道路和交通场景，可以自定义设定道路两旁的建筑物，绿化带等等；2)可以根据用户需求，自定义设定道路场景上的交通流，可以自定义设定道路上来往的车辆，行人和交通指示灯；3)可以根据客户需求，自行设定主动驾驶（或算法控制车辆）的车辆动力学参数；4)支持高精度的三维场景仿真和基于环境光的模拟；5)支持高精度的物理属性的传感器仿真，包括毫米波雷达的仿真、摄像头的仿真和激光雷达的仿真；6)此外，考虑到能更加逼真地反映“人—车—路”在环仿真测试，该平台还提供了开放的接口，可以与实物传感器、VR设备、控制器、各类测试数据进行无缝的联入，从而更好的满足不同级别、不同目标的测试仿真要求。2.系统构成下面分别介绍本平台各模块的构成。2.1.自定义道路环境ANSYS驾驶模拟与交通场景编辑平台提供了一套自定义道路场景的设计工具，具备直道、弯道、曲线等设计能力，支持道路宽度、长度、半径、方向、车道数量、车道方向、车道限速、车道类型等的编辑。同时，该设计工具支持高架等不同高度道路以及不同坡度倾角、道路交叉口、匝道、并道等的定义。还支持车道线的自定义化建模，包括单线、双线、实线、虚线、车道线纹理、颜色等一系列车道线类型。同时，软件集成丰富的环境模型库，如树木、建筑物、交通标识、路灯、电线杆、绿化带、动物，施工路段障碍物和设施、交通行人等对象模型，可根据用户需求对道路场景进行快速建模。除了自定义场景外，ANSYS驾驶模拟与交通场景编辑平台还支持导入OpenStreetMap等3D高精地图，自动生成与地图匹配的道路模型。2.2.自定义交通场景ANSYS驾驶模拟与交通场景编辑平台还提供了快捷的基于语义的道路交通流设计，包括车道行驶规则、车辆及行人行为、交通指示牌行为，以及某一时刻各交通对象交通行为的精确数据输出。此外，交通对象的行为也可以人为定义，包含如车辆驾驶行为、突然变道、突然加速、行人乱闯红灯和人行道等一系列场景的仿真，同时软件内部车辆和行人之间可自定义交互与否，即可仿真自动避让行人和忽视行人发生碰撞等行为。软件内嵌脚本语言定义，同时也支持如Python，C++等语言的接口控制来定义交通行为。如下图所示，为通过语义级的脚本语言来定义车辆和行人等交通对象的行为。2.3.构建车辆动力学模型除了上述的道路场景以及交通流的搭建能力之外，ANSYS驾驶模拟与交通场景编辑平台同样提供了基于总成特性的车辆动力学模型，并提供了以下性能参数的配置： 底盘参数，如长宽高、轴间距、重量等； 性能参数，如最大时速、引擎转速等； 转向参数； 轮毂参数； ……同时，软件还提供了各类特性参数的预定义实验数据，方便用户对所定义车辆的特性进行快速的测试验证。相关的实验数据有： 加速特性实验数据； 刹车特性实验数据； 转弯特性实验数据； 方向盘特性实验数据； 侧风实验数据； 障碍物和转弯实验数据； ……ANSYS驾驶模拟与交通场景编辑平台还支持外部车辆动力学模型的导入和集成，如CarSim车辆动力学模型，以及用户自研的车辆动力学模型。2.4.基于物理真实的三维场景建模在无人车辆的物理仿真中，除了前述关于道路场景，交通流以及车辆动力学模型的建模能力外，ANSYS驾驶模拟与交通场景编辑平台的最大特点和优势在于提供基于物理真实的三维场景建模和ray-tracing的图形算法。使得上述的场景的构建与物理真实达到一个高匹配度，以此对无人车中传感器的感知和后期控制算法的验证提供了很好的准确性和真实性，以减少场景搭建的缺陷所带来的传感器和感知算法的决策错误。在整个基于物理真实的建模平台搭建中，ANSYS驾驶模拟与交通场景编辑平台会通过对以下物理真实参数的定义和基于ray-tracing的图形算法来保证仿真的准确性和真实性： 环境光源的定义，包括： 天空的照度值； 基于经纬度的太阳光的照度和位置定义； 环境场景中各种点光源以及面光源的定义（光谱+IES+XMP）； 车辆照明系统的光源定义（光谱+IES+XMP）； 环境场景中包括道路，建筑，车身等一系列材料表面光学属性的定义。其中各个光源的定义通过导入相关定义文件如前述所讲，材料表面光学属性通过ANSYS开发的一套OMS材料物理光学属性BRDF测量仪硬件设备，对用户所需仿真的场景材料库进行探测，并将探测所得材料表面光学属性BSDF函数附在前述场景建模的所属材质表面，从而在ray-tracing的图形算法下仿真得到一整套完整的考虑外部环境光以及物体表面光学属性的物理真实的三维场景建模。同时ANSYS驾驶模拟与交通场景编辑平台还提供丰富的材料库供客户场景建模使用。2.6.实时闭环仿真系统如前述通过对环境、场景、交通流的建模构造出无人车辆的运行场景和轨迹，同时耦合如摄像头、激光雷达和毫米波雷达的感知系统的仿真，通过开放的API接口，可以方便的进行外部自动驾驶算法的集成。从而形成实时闭环的驾驶系统仿真。2.7.基于物理的智能头灯照明仿真系统随着智能驾驶辅助系统（ADAS）的逐渐普及和行业发展，车辆智能化头灯照明系统也逐渐成为当前行业的发展趋势和应用热点。ANSYS自动驾驶仿真平台Headlamp模块通过ANSYS特有的物理级仿真引擎，为客户提供真实的车辆头灯路面光型分布测试和动态驾驶与智能头灯仿真测试。除了前述在三维环境建模中通过ANSYS OMS设备进行材料表面光学属性的采集与赋值外，为了保证接近真实的物理仿真光型，Headlamp模块同样对光源进行仿真模拟，包括车灯光源，自然光光源，路灯光源等。定义方式包含如： 光源光强分布IES文件； 光源光谱spectrum文件； 光源强度等；分别为不同光源的光谱分布和车灯光源的IES定义文件。基于环境和光源的物理仿真，可以实现车辆前照灯远光，近光，侧灯的切换以及光强的实时切换控制，同时丰富的光度学分析工具，包含色度学，光度学，等照度线，等照度区域等信息便于分析光分布情况。支持的25米目标墙光分布信息用于分析验证头灯光分布是否符合标准。除了静态光型分布验证，ANSYS Headlamp开放的如C++，SCADE，Simulink的光型数据接口支持客户自定义化的智能头灯开发与验证，同时丰富的动态驾驶模拟和场景仿真也可以帮助客户实现实时的动态驾驶头灯验证，如AFS，ADB，矩阵头灯，像素头灯等智慧头灯的仿真与测试验证，基于IIHS动态头灯测试标准的夜间测试验证。

本软件可应用于城市轨道交通和高速铁路中跨区间无缝线路的设计，满足养护维修的需要。本软件将一般设计院较难掌握的复杂功能集成于一体，主要包括铁路及城市轨道交通的桥上无缝线路设计和无缝道岔设计的功能。其中，桥上无缝线路设计软件模块可以对简支梁、连续梁、刚构梁以及它们的任意组合梁型上的无缝线路进行计算，计算内容包括钢轨受到的伸缩和挠曲附加力以及相应情况下桥梁支座受力等；无缝道岔设计软件模块可应用于单组道岔，以及由两组或三组道岔组成的道岔群，可进行道岔和道岔群的单轨温差时的各项计算和检算或可铺设轨温范围的计算。本软件还可根据计算结果绘图、进行强度、稳定性和断缝检算，最终自动生成详细的计算报告书。 本软件根据一体化模型的建模思路，采用VB.NET语言对ANSYS有限元软件进行二次化开发，是基于ANSYS的纯中文界面跨区间无缝线路设计软件。其中，铁路及城市轨道交通桥上无缝线路设计软件模块通过建立桥梁-轨道纵横垂向空间耦合模型，充分考虑了桥上无缝线路的实际情况，通过有限元单元模拟钢轨、桥梁、扣件等组成部分，计算结果更加精确、合理。 铁路及城市轨道交通无缝道岔设计软件模块通过建立纵横向空间耦合的道岔模型，充分考虑了道岔的实际情况，通过有限元实体单元模拟钢轨、轨枕，并且通过非线性弹簧单元模拟扣件、间隔铁和限位器等的实际阻力情况，相对于同类型的道岔计算软件，本软件建立的模型更加符合实际情况，计算结果也更加准确、可靠。相对于同类软件，本软件最大的优势在于：除了单组道岔外，还可以计算和检算两组或三组不同号码道岔之间以及不同夹直线长度的任意组合，软件功能更加强大，使用范围更广。 经多次实践检验，本软件的计算和检算结果准确可靠。    应用范围： 本软件主要应用于设计单位或施工单位对城市轨道交通和高速铁路中跨区间无缝线路（包括桥上无缝线路和无缝道岔）的设计，也可以满足养护维修的需要。便于设计单位和现场施工人员的使用，可以加快设计进度。 城市轨道交通跨区间无缝线路设计软件已在铁道第三勘察设计院下属沈阳设计院和中铁五院等设计院开始应用，普遍反映良好，市场化前景广阔。

本发明实施例提供一种水泵叶片设计方法及系统，该方法包括：根据叶片的轴面投影图及载荷分布曲线，计算获得木模图上的前盖板流线及后盖板流线；在木模图中，测量每条轴面截线与前盖板流线的交点对应的第一半径值以及每条轴面截线与后盖板流线的交点对应的第二半径值；在轴面投影图中，根据第一半径值确定轴面截线在前盖板曲线上的第一边界点以及根据第二半径值确定轴面截线在后盖板曲线上的第二边界点；在轴面投影图中，基于设定的轴面截线变化规律，分别连接每个第一边界点及对应的第二边界点，获得光滑的轴面截线。本发明实施例通过对轴面截线进行有规律的光顺处理，消除了反问题设计过程中因给定的流场分布不合理造成叶片表面扭曲问题。

广泛应用于汽车等行业中的高速重载螺旋锥齿轮，由于其设计、制造与检测技术特别复杂，国内外对其动态性能的研究还不够充分。由于螺旋锥齿轮齿形复杂，经热处理与研磨后，齿面误差很大（达几十微米），是影响振动噪音的一个重要因素。本研究项目重点考虑到齿面形状与制造误差、以及齿面弹性变形等的影响，把齿面加载接触分析与周向振动模型结合起来，研究由轮齿的时变啮合刚度、轴系类刚度、齿面制造误差、安装误差而引起的齿轮内部激振机制，进而归纳为能预报齿轮振动大小的振动激振力的指标值。在设计阶段，可以应用本研究成果，为设计出低振动噪音的最佳齿面（最佳机床设定参数）提供理论基础。在制造过程中，能够对其振动激振力进行及时智能预报，并利用齿面测量仪对齿面精度进行控制，可以制造出低振动噪音的螺旋锥齿轮。 该成果功能： 可以进行理论齿面与有误差齿面的TCA与LTCA、齿面闪温分布、齿面接触线载荷分布、齿面接触应力分布、任一接触瞬时的齿根弯曲应力分布、振动激振力大小指标值。 适合于成形法、螺旋成形法与展成法加工的锥齿轮,也适合于渐开线齿轮。   该成果已经应用于日本与国内多家螺旋锥齿轮公司、渐开线齿轮公司与齿面测量仪公司。

该软件是西安交大与东方锅炉股份有限公司于1997年开始合作开发的。2001年12月经鉴定认为：“该软件能满足现行钢结构设计规范的所有要求，并吸取了结构设计人员长期工程实践中积累的经验，优化结果符合工程实际。经工程实例测试表明，该软件优化方法有创新，优化效果明显，速度快，优化效率较高，完全可以满足大型锅炉构架优化设计要求，有广泛的应用前景和良好的社会、经济效

导航系统辅助增强设计合作方：哈尔滨工业大学合作方式：技术开发

计算机辅助工艺过程设计（CAPP）是连接产品设计与制造的桥梁，主要完成产品零件制造工艺过程的计算机辅助设计与文档编制，其过程从零件信息的获取到工艺规划完成，并为CAM、PPS、PDM、ERP提供信息输出结束。BITCAPP实现以下功能:(1) 零件信息获取: 读取CAD信息，并对加工特征信息进行补充(2) 工艺设计      完成工艺规划，输出工艺文件信息(3) 表格定制:    根据企业的不同表格绘制表格，并关联数据库(4) 工艺资源管理: 管理当前企业的资源设备和工艺知识(5) 报表生成      统计资源、设备的应用系统集成      与其他系统进行信息交互

Ø  成果简介：计算机辅助工艺过程设计（CAPP）是连接产品设计与制造的桥梁，主要完成产品零件制造工艺过程的计算机辅助设计与文档编制，其过程从零件信息的获取到工艺规划完成，并为CAM、PPS、PDM、ERP提供信息输出结束。BITCAPP实现以下功能：零件信息获取：读取CAD信息，并对加工特征信息进行补充；工艺设计：完成工艺规划，输出工艺文件信息：表格定制：根据企业的不同表格绘制表格，并关联数据库；工艺资源管理： 管理当前企业的资源设备和工艺知识；报表生成：统计资源、设备的应用；

成果与项目的背景及主要用途：智能交通在国民经济可持续发展中的作用已 不言而喻。在车辆牌照中嵌入射频识别卡（Radio Frequency Identification，RFID）， 结合由所有路口和主要路段地下铺设的读卡器、手持终端、监控中心构成车辆交 通监控系统，可以实现一个城市（地区）的完整、严密的交通管理，大幅度提高 道路交通的效率，并具有以下有突出的效果：（1）统计该路口的交通流量及其时间、车型分布，为正确引导和调度车辆 行驶、道路改造提供依据。 （2）追踪被盗车辆和特定车辆。 （3）跟踪肇事逃逸车辆。 （4）跟踪报废车辆和逃避规费的车辆。 （5）跟踪套牌、伪造（RFID）车牌车辆。 （6）配合车辆传感器、摄像头和专用 PDA，可以准确甄别无合法 RFID 车牌 的车辆。 （7）对在路口的车辆交通违章可以实现自动判断、自动记录和自动通知相 关人员等功能。 （8）统计车辆运行的种类、时刻与时间等，为社会发展提供宝贵的基本数 据。 （9）为各种智能交通子系统提供基础条件。如在此系统的基础上可以建立： （一）城市道路交通控制与管理系统及其子系统：(a)静态交通管理及停车诱 导系统；(b)城市道路停车收费管理系统；(c)公共交通自动监控及通信调度系统； (d)城市交通一卡通智能支付、结算系统。 （二）城市交通综合管理系统 （三）城市对外交通综合管理系统及其子系统：(a)不停车收费系统；(b)出 入口交通信息采集系统。 技术原理与工艺流程简介：系统构成如图所示。技术水平及专利与获奖情况：该机采用了当今最先进的 RFID(射频识别卡)、 微处理器技术和网络技术。已申请国家发明专利：基于射频识别的车辆交通监控天津大学科技成果选编 89 系统（专利申请号：200510013229.X）。并正在申请国际专利。 应用前景分析及效益预测：基于 RFID 的车辆交通管理系统具有原始创新性， 该系统可望解决车辆交通中多数的管理问题，而且易于实施和低成本，具有重大 的社会效益和经济效益。 应用领域： 车辆交通管理。 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）：生产不 需特殊条件，但投资需要千万元以上。 合作方式及条件：专利许可（费用＝实施地车辆总数×5 元×年数）。 8 无源 RFID 定位系统 9 海洋物联网技术