期刊信息
（2001年创刊 双月刊 ）
主 管：中华人民共和国教育部
主 办：长安大学
编辑出版：《交通运输工程学报》编辑部
主 编：沙爱民
地 址： 陕西省 西安市 南二环 路中段 长安大学《交通运输工程学报》编辑部
邮 编：710064
电 话：029-82334388
邮 箱： jygc@chd.edu.cn
国内发行：中国邮政集团有限公司陕西省报刊发行局
国外发行：中国国际图书贸易集团有限公司
标准刊号：ISSN 1671-1637CN
61-1369/UCODEN JYGXAS
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摘要:
为服务“交通强国”建设，提升交通与运载工程基础研究水平，2022年交通与运载工程学科继续以学科建设为抓手，深化以交通运输方式为主导的代码改革，促进各运输体系研究均衡发展。强化需求牵引、问题导向，破除“四唯”倾向，推动科技成果从“书架”走向“货架”。在《交通与运载工程科学问题百问》的征稿工作基础上组织各类研讨、论证，凝练关键科学问题和“卡脖子”难题，有力提升重大、重点类项目立项质量。本文具体内容包括：2022年度交通与运载工程学科基金项目的申请、受理、评审和资助情况，学科有组织科研的初步设想与举措，2023年度学科重大、重点类项目布局等。
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2023, 23(1): 1-7.
doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2023.01.001
摘要:
综述了6类聚合物改性剂和石油沥青的相容性评价方法，即定性观察法、流变学方法、热力学方法、化学分析法、形貌图法和数值模拟法，分析并比较了各种方法的优缺点与适用性，在此基础上针对聚合物改性剂和石油沥青的共混反应类型特点，建议了适宜的相容性评价方法，并展望了未来聚合物改性剂和石油沥青相容性评价的研究方向。研究结果表明：聚合物改性沥青属于黏弹性材料，基于流变学方法的相分离系数对于检测聚合物改性剂与石油沥青之间的差异较为敏感，适于评价两者之间的相容性；单一评价指标不宜准确评价聚合物改性剂和石油沥青的相容性，建议采用多种分析方法综合评价；对于物理共混的聚合物改性沥青，可以优先采用基于流变学的相分离系数结合形貌图法评价聚合物改性剂和石油沥青的相容性；对于反应型聚合物改性剂和石油沥青的相容性评价，建议采用相分离系数和红外光谱法；基于热力学的分子动力学模拟方法可以通过设置适宜的聚合物模型、作用温度等参数从微观角度进一步模拟和阐释聚合物改性剂和石油沥青的相互作用机理；未来结合聚合物改性沥青实际储存条件建立Cigar Tube试验储存时间区间范围，在此基础上通过适宜的相容性评价方法，动态连续地评价聚合物改性剂和石油沥青的相容性。
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2023, 23(1): 8-26.
doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2023.01.002
摘要:
为深化对地铁车辆段与上盖建筑环境振动影响因素的认识，从振源特点、控制标准、传播规律、预测方法及减振措施这5个方面系统回顾了工程实践和研究成果，并探讨了目前存在的问题与后续研究的方向。研究结果表明：现有地铁车辆段与上盖建筑环境振动评价与控制标准不统一，有必要在现行标准的基础上对车辆段进行合理分区，制定科学、统一、合理的标准；上盖建筑振动来源于与轨道不同距离的承重结构能量的叠加，振动量级取决于振动源强、土与建筑结构的耦合损耗以及上部转换结构的能量衰减；从合成振级上看，振动随楼层的变化并非单调增减；从分频振级上看，低频段振动在不同楼层体现出整体振动的特点，在峰值频率以上的高频段随楼层的增大呈衰减趋势；振源随机性、土与结构接触的不确定性、上盖建筑结构的振动传播特性等因素均对振动在建筑内的传播规律有较大影响，也是决定环境振动预测方法准确性的关键因素；应根据车辆段振源特点对其进行分区，对工程设计不同时期进行分段，进一步研究振动传递路径清晰且便于高效应用的上盖建筑振动预测方法；车辆段减振措施设计主要依赖振源处减振，传播路径隔振和敏感目标自身隔振技术的研究与应用明显不足，有必要研究传播路径永久性隔振措施在近振源场的隔振效果与适用性，推进建筑结构减振措施设计与应用，实现振源、传播路径和敏感目标的综合性减振设计。
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2023, 23(1): 27-46.
doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2023.01.003
摘要:
从铁路工务、电务、供电检测装备的类型、检测对象等角度，梳理了各国检测装备的发展概况，分析了综合检测车、专业检测车、搭载式检测装置的发展历史、技术特点与应用情况，比较了国内外同类型检测装备在设计理念、功能集成、运用维护等方面的差异，分析了中国检测装备存在的不足；在此基础上，借鉴国外先进经验并结合中国实际情况，凝练了中国检测装备的发展趋势。研究结果表明：中国铁路工务、电务、供电检测技术取得了长足进步，部分领域达到或接近世界先进水平；但与实际运营需求相比还存在一定差距，主要表现在检测项目不充足，检测设备自动化和智能化水平较低，检测数据利用不充分，检测成本较高等；针对上述问题，检测装备的发展应朝着检测功能综合化、检测装备小型化与模块化、检测过程智能化与无人化的方向发展，形成可靠性高、检测项目齐全、检测数据精准的现代化检测装备体系，以期实现对铁路基础设施的状态维修和全生命周期管理。
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2023, 23(1): 47-69.
doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2023.01.004
摘要:
为研究桥梁缆索钢丝的疲劳与腐蚀疲劳性能，采用不同强度等级新钢丝、服役7年的斜拉桥拉索钢丝和人工加速腐蚀钢丝开展了缆索钢丝疲劳与腐蚀疲劳试验；根据典型疲劳断口宏观形貌特征，探究了缆索钢丝的疲劳断裂机制；采用威布尔分布函数拟合了缆索钢丝的应力-疲劳寿命曲线，对比了不同钢丝应力-疲劳寿命曲线的差异，揭示了强度等级、应力比、腐蚀损伤和腐蚀疲劳损伤4个关键因素对缆索钢丝抗疲劳性能的影响规律，并建议了相应的疲劳强度曲线。试验结果表明：钢丝未发生腐蚀时抗疲劳性能良好，随着强度等级的提高，缆索钢丝的疲劳强度显著增大，对应的疲劳极限也逐渐上升；缆索钢丝的疲劳强度随应力比的增大而显著减小；腐蚀和腐蚀疲劳损伤均会大幅降低缆索钢丝的疲劳强度，腐蚀疲劳损伤对缆索钢丝剩余疲劳寿命的影响大于单一腐蚀损伤；新钢丝的疲劳裂纹起源于表面划痕或材料不均匀处，对于带腐蚀和腐蚀疲劳损伤的钢丝，蚀坑处存在显著的应力集中，疲劳裂纹源形成于钢丝表面蚀坑处，多源裂纹萌生与裂纹不规则扩展的几率增大；桥梁缆索抗疲劳设计与安全评估时应综合考虑钢丝强度等级、应力比、腐蚀和腐蚀疲劳损伤的影响，试验采用国内桥梁缆索广泛使用的钢丝，得到的疲劳强度可供桥梁缆索抗疲劳设计与寿命预测时参考。
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2023, 23(1): 70-79.
doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2023.01.005
摘要:
分析了路面微表处噪声产生机理，设计了5种低噪声微表处，并与普通微表处进行对比，测试了不同微表处的构造深度及其噪声值；基于数字图像处理技术构建微表处纹理三维模型，挖掘相关纹理参数以评价不同微表处的构造和噪声特性；提出凸峰分布概率、凸峰面积占比2种路表纹理参数，并分析了该参数与室内噪声的相关性。分析结果表明：与普通中值级配微表处相比，低噪声级配微表处可降低噪声约3.1 dB；橡胶粉通过提高微表处的弹性和吸声特性降低表面构造和摆值，且掺入中值和低噪声级配微表处可分别降低噪声2.0与6.3 dB；水性环氧树脂通过改善微表处施工和易性，减少路面宏观纹理，且掺入中值级配的微表处能实现与低噪声级配微表处相似的降噪效果；基于表面纹理三维模型计算的像素差平均值与微表处的实际构造深度呈显著的线性关系，相关系数为0.94；中值级配和低噪声微表处的凸峰高度分布分别表现为一次函数和正态函数，级配的调整可显著减小低高度凸峰的分布率，且低高度的凸峰数量增加可丰富细观纹理，进而得出凸峰分布概率能够量化微表处纹理的分布特性；凸峰高度0.25 mm是各种微表处凸峰高度分布曲线的拐点，与所有凸峰高度的面积占比相比，凸峰高度大于0.25 mm的面积占比与微表处的噪声具有显著的线性相关性，相关系数为0.98。
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2023, 23(1): 80-92.
doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2023.01.006
摘要:
为了探究粗粒硫酸盐渍土区高速铁路路涵、桥梁等过渡段的水泥固化级配碎石在不同工况下的变形特征及其机理，基于固化路基填料的材料特点，采用0~2.5%含盐量的级配碎石，掺加不同种类及含量的水泥，开展常温下有(无)毛细水上升的变形特性试验；针对固化路基段的基床，开展基础冻融循环模拟试验，同时结合XRD试验分析变形机理；在试验的基础上，选取典型试验材料，开展冻融循环工况下的路基-构筑物模拟试验。试验结果表明：在无毛细水上升工况中，普通水泥配制的含盐级配碎石试样产生的变形可达5%特种水泥掺配试样变形的4.2倍；在有毛细水上升工况中，普通水泥配制试样产生的变形最高可达5%特种水泥掺配试样变形的33.0倍；在不同含盐量条件下，3%~5%特种水泥固化级配碎石对相应普通水泥工况产生变形(毛细水上升导致)的最低抑制率为60%~80%；在6次基础冻融循环条件下，添加普通硅酸盐水泥试样产生的最终变形是添加特种水泥试样最终变形的16.0倍；路基-构筑物冻融循环模拟试验中特种水泥固化级配碎石的最大膨胀变形率仅为0.2%；在粗粒硫酸盐渍土地区，虽然水泥固化路基填料可以减少路基其他变形，但是对于高速铁路等对变形控制要求较严格的工程，周围介质中的盐分因素较难避免，普通水泥无法满足盐渍土地区的路基工程需求，需要采取特种水泥固化等工程措施。
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2023, 23(1): 93-104.
doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2023.01.007
摘要:
为精准预估不同跑道状况与降雨条件下跑道水膜厚度的面域分布，基于二维浅水方程建立了水膜厚度面域分布数值模型，开发了基于格心型有限体积法和HLL(Harten, Lax and van Leer)格式近似Riemann解的数值求解算法；在此基础上，引入水膜厚度的实测数据，通过构造伴随方程，采用梯度下降法获取了实际降雨条件下的最优曼宁系数，从而动态修正了二维浅水方程的计算结果，精准预估了跑道水膜厚度面域分布；采用北京首都国际机场安全预警平台的水膜厚度实测数据和车载式LiDAR系统获取的路面高程数据，计算分析了曼宁系数更新间隔和高程空间采样间隔对模型求解效率和精度的影响，并采用实测数据验证了算法的准确性。研究结果表明：为满足水膜厚度实时监测需求，在综合考虑计算耗时与求解精度的条件下，曼宁系数的最优更新间隔为30~300 s，对于表面平整的道面，高程的最优空间采样间隔为0.1~0.5 m，对于存在车辙等病害的道面，高程的最优空间采样间隔为0.10~0.25 m；在真实降雨条件下，水膜厚度计算值与实测值的平均误差为0.13 mm，最大误差为0.76 mm，满足机场对水膜厚度的监测需求。由此可见，建立的跑道水膜厚度面域分布预估方法能够准确计算出给定高程道面的水膜厚度分布及其时间演化，可为湿滑跑道的抗滑性能评价与风险预警提供可靠的数据支撑。
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2023, 23(1): 105-114.
doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2023.01.008
摘要：
总结了路面检测重要研究成果, 分析了路面损坏、平整度、车辙、抗滑性能(构造深度) 和结构强度(弯沉) 检测技术的发展现状, 研究了路面检测技术的不足与发展方向。研究结果表明: 国内外路面检测技术的发展经历了3个阶段, 从早期传统的人工检测到20世纪末的半自动化检测, 发展到目前的无损自动检测; 无损自动检测的主要特点是快速与智能化, 采用多源传感器协同工作, 并且集成在多功能道路检测车上, 能够同时检测路面损坏、平整度、车辙、抗滑性能和结构强度以及道路线形与沿线设施等; 在路面损坏检测方面, 采用数字图像检测技术, 实现了路面裂缝的快速检测; 在路面平整度检测方面, 采用激光位移传感技术, 实现了快速自动化检测; 在路面车辙检测方面, 采用激光和数字图像技术, 实现了非接触智能化检测; 在路面抗滑性能和结构强度检测方面, 建立了铺砂法与贝克曼梁法检测结果的相关关系, 实现了基于激光技术的路面构造深度与弯沉快速检测; 为了减少外界因素对现有检测技术和检测设备的干扰, 提高检测信号的信噪比, 应该开发适合各种工况下的路面检测和数据处理方法, 实现路面检测高效化与智能化。
总结了路面检测重要研究成果, 分析了路面损坏、平整度、车辙、抗滑性能(构造深度) 和结构强度(弯沉) 检测技术的发展现状, 研究了路面检测技术的不足与发展方向。研究结果表明: 国内外路面检测技术的发展经历了3个阶段, 从早期传统的人工检测到20世纪末的半自动化检测, 发展到目前的无损自动检测; 无损自动检测的主要特点是快速与智能化, 采用多源传感器协同工作, 并且集成在多功能道路检测车上, 能够同时检测路面损坏、平整度、车辙、抗滑性能和结构强度以及道路线形与沿线设施等; 在路面损坏检测方面, 采用数字图像检测技术, 实现了路面裂缝的快速检测; 在路面平整度检测方面, 采用激光位移传感技术, 实现了快速自动化检测; 在路面车辙检测方面, 采用激光和数字图像技术, 实现了非接触智能化检测; 在路面抗滑性能和结构强度检测方面, 建立了铺砂法与贝克曼梁法检测结果的相关关系, 实现了基于激光技术的路面构造深度与弯沉快速检测; 为了减少外界因素对现有检测技术和检测设备的干扰, 提高检测信号的信噪比, 应该开发适合各种工况下的路面检测和数据处理方法, 实现路面检测高效化与智能化。
摘要：
为了提高交通标志识别的正确率和实时性, 提出了一种基于HOG-Gabor特征融合与Softmax分类器的交通标志识别方法。采用Gamma矫正方法提取HOG特征, 采用对比度受限的自适应直方图均衡化方法提取Gabor特征, 基于线性特征融合原理, 将提取的HOG和Gabor特征向量直接串联, 得到刻画交通标志的融合特征向量, 采用Softmax分类器对融合特征向量进行分类, 采用德国交通标志识别基准(GTSRB) 数据库测试了所提方法的有效性, 比较了基于单特征与融合特征的交通标志识别效果。试验结果表明: 在图像增强过程中, 针对HOG特征, 采用Gamma矫正方法的分类正确率最大, 为97.11%, 针对Gabor特征, 采用限制对比度的直方图均衡化方法的分类正确率最大, 为97.54%;采用Softmax分类器的最小分类正确率为97.11%, 耗时小于2s;针对HOG-Gabor融合特征, 采Softmax分类器的识别率高达97.68%, 因此, 基于HOG-Gabor特征融合与Softmax分类器的交通标志识别方法的识别率高, 实时性强。
为了提高交通标志识别的正确率和实时性, 提出了一种基于HOG-Gabor特征融合与Softmax分类器的交通标志识别方法。采用Gamma矫正方法提取HOG特征, 采用对比度受限的自适应直方图均衡化方法提取Gabor特征, 基于线性特征融合原理, 将提取的HOG和Gabor特征向量直接串联, 得到刻画交通标志的融合特征向量, 采用Softmax分类器对融合特征向量进行分类, 采用德国交通标志识别基准(GTSRB) 数据库测试了所提方法的有效性, 比较了基于单特征与融合特征的交通标志识别效果。试验结果表明: 在图像增强过程中, 针对HOG特征, 采用Gamma矫正方法的分类正确率最大, 为97.11%, 针对Gabor特征, 采用限制对比度的直方图均衡化方法的分类正确率最大, 为97.54%;采用Softmax分类器的最小分类正确率为97.11%, 耗时小于2s;针对HOG-Gabor融合特征, 采Softmax分类器的识别率高达97.68%, 因此, 基于HOG-Gabor特征融合与Softmax分类器的交通标志识别方法的识别率高, 实时性强。
摘要：
分析了超高性能混凝土(UHPC)的收缩特性及其随时间发展的一般规律, 总结了材料组成、养护制度与内部温湿度场对UHPC收缩的影响。研究结果表明: UHPC收缩早期(0~7 d)发展快, 占总收缩的61.3%~86.5%, 中期(7~28 d)发展缓慢, 占总收缩的13.5%~27.9%, 后期(28 d后)趋于稳定; UHPC以自收缩为主, 占总收缩的78.6%~90.0%, 是早期开裂的主要诱因; 收缩测试起始时间可取试件成型后1 d(24 h), 终止时间可取90 d或120 d; 在结构设计时, 可参考各国规范取收缩为500~800 με, 热养护后可不考虑残余收缩; 对于收缩预测模型, 各国规范尚未统一, 多借鉴现有的收缩模型, 应完善与修正收缩预测模型; 对于材料组成, 目前集中于纤维、矿物掺合料的种类和掺量对收缩的定量影响, 且各组分对收缩的影响不同, 评价指标较为单一, 应结合结构用途、制备工艺与施工过程等进行综合评价; 对于内部温度与湿度场, 研究对象主要集中于28 d后的普通混凝土与高强高性能混凝土, 应深入研究胶凝材料含量大、组分差异性明显、活性矿物掺合料掺量高的UHPC早期内部温度与湿度场; 为了降低收缩, 基本采用内养护, 添加膨胀剂、减缩剂与粗骨料等措施。可见: 为了减小UHPC收缩的同时又不降低其力学性能, 应该优化UHPC配比, 合理使用外加剂, 采取适当养护制度等措施。
分析了超高性能混凝土(UHPC)的收缩特性及其随时间发展的一般规律, 总结了材料组成、养护制度与内部温湿度场对UHPC收缩的影响。研究结果表明: UHPC收缩早期(0~7 d)发展快, 占总收缩的61.3%~86.5%, 中期(7~28 d)发展缓慢, 占总收缩的13.5%~27.9%, 后期(28 d后)趋于稳定; UHPC以自收缩为主, 占总收缩的78.6%~90.0%, 是早期开裂的主要诱因; 收缩测试起始时间可取试件成型后1 d(24 h), 终止时间可取90 d或120 d; 在结构设计时, 可参考各国规范取收缩为500~800 με, 热养护后可不考虑残余收缩; 对于收缩预测模型, 各国规范尚未统一, 多借鉴现有的收缩模型, 应完善与修正收缩预测模型; 对于材料组成, 目前集中于纤维、矿物掺合料的种类和掺量对收缩的定量影响, 且各组分对收缩的影响不同, 评价指标较为单一, 应结合结构用途、制备工艺与施工过程等进行综合评价; 对于内部温度与湿度场, 研究对象主要集中于28 d后的普通混凝土与高强高性能混凝土, 应深入研究胶凝材料含量大、组分差异性明显、活性矿物掺合料掺量高的UHPC早期内部温度与湿度场; 为了降低收缩, 基本采用内养护, 添加膨胀剂、减缩剂与粗骨料等措施。可见: 为了减小UHPC收缩的同时又不降低其力学性能, 应该优化UHPC配比, 合理使用外加剂, 采取适当养护制度等措施。
摘要：
分析了自动驾驶汽车自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control, ACC) 和协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control, CACC) 车辆跟驰模型, 从系统控制原理、车车通信技术与车间时距方面阐述了ACC与CACC车辆的异同点; 将目前主流ACC/CACC车辆跟驰模型分为3类: 基于智能驾驶的车辆跟驰模型、加州伯克利大学PATH实验室车辆跟驰模型与基于控制论的车辆跟驰模型, 总结3类车辆跟驰模型的建模思路与主要优缺点; 从道路通行能力、交通安全和交通流稳定性3方面, 分析了ACC/CACC车辆对交通流特性的影响, 及其研究现状与未来发展趋势。研究结果表明: 不同的ACC/CACC车辆跟驰模型对通行能力的影响存在较大差别, ACC/CACC车辆有利于提升交通安全性, 但由于缺乏统一的安全性评价指标, 难以量化ACC/CACC车辆对交通安全性的影响程度; 小规模实车试验验证了ACC车辆具有不稳定的交通流特性, 否定了ACC车辆稳定性数值仿真结果, 而数值仿真试验和小规模实车试验均表明CACC车辆可较好提升交通流稳定性, 因此, 完全依赖于计算机仿真试验无法获得令人信服的结论, 实车试验是ACC/CACC研究的必要途径; 为了完善ACC/CACC在交通领域的研究, 应构建不同ACC/CACC车辆比例下的混合交通流基本图模型、智能网联环境下的ACC/CACC车辆跟驰模型建模方法与ACC/CACC混合交通流稳定性解析方法。
分析了自动驾驶汽车自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control, ACC) 和协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control, CACC) 车辆跟驰模型, 从系统控制原理、车车通信技术与车间时距方面阐述了ACC与CACC车辆的异同点; 将目前主流ACC/CACC车辆跟驰模型分为3类: 基于智能驾驶的车辆跟驰模型、加州伯克利大学PATH实验室车辆跟驰模型与基于控制论的车辆跟驰模型, 总结3类车辆跟驰模型的建模思路与主要优缺点; 从道路通行能力、交通安全和交通流稳定性3方面, 分析了ACC/CACC车辆对交通流特性的影响, 及其研究现状与未来发展趋势。研究结果表明: 不同的ACC/CACC车辆跟驰模型对通行能力的影响存在较大差别, ACC/CACC车辆有利于提升交通安全性, 但由于缺乏统一的安全性评价指标, 难以量化ACC/CACC车辆对交通安全性的影响程度; 小规模实车试验验证了ACC车辆具有不稳定的交通流特性, 否定了ACC车辆稳定性数值仿真结果, 而数值仿真试验和小规模实车试验均表明CACC车辆可较好提升交通流稳定性, 因此, 完全依赖于计算机仿真试验无法获得令人信服的结论, 实车试验是ACC/CACC研究的必要途径; 为了完善ACC/CACC在交通领域的研究, 应构建不同ACC/CACC车辆比例下的混合交通流基本图模型、智能网联环境下的ACC/CACC车辆跟驰模型建模方法与ACC/CACC混合交通流稳定性解析方法。
摘要：
为了解近20年世界拱桥的发展情况, 分析了钢拱桥、混凝土拱桥和钢管混凝土拱桥等拱桥的建设和技术创新, 展望了拱桥今后的发展趋势。分析结果表明: 在活载比重较大、动力问题比较突出的高速铁路桥梁中, 拱桥刚度大, 应用优势突出。在跨径方面, 3种大跨径拱桥的平均跨径分别为464、370和425 m, 且最大跨径不断增大, 以钢管混凝土拱桥最为明显。在材料方面, 高强钢在钢拱桥中的应用趋势并不明显; 混凝土拱桥的材料强度随着跨径的增大而不断提高, 超高性能混凝土已经得到应用; 钢管混凝土拱桥的拱肋材料强度在不断提高; 超高性能砂浆的提出将有助于提高圬工拱桥的竞争优势。在结构方面, 主拱采用新材料和钢腹板(杆)-混凝土组合截面, 与其他结构形成组合结构, 以及桥面连续化、轻型化和强调强健性, 是重要的技术进步。在施工技术方面, 钢管混凝土劲性骨架施工法、转体施工法和快速施工法等的发明, 推动着拱桥施工技术的进步。在结构创新与技术进步的推动下, 由于拱桥在美观、经济、结构等方面的独特优势, 今后仍将被大量修建; 超高性能混凝土有望为拱桥发展带来革命性的变化; 在跨径方面, 近期可望取得明显突破的是混凝土拱桥; 桥面系与主拱共同受力、连续化、轻型化和强调强健性也是重要发展方向。
为了解近20年世界拱桥的发展情况, 分析了钢拱桥、混凝土拱桥和钢管混凝土拱桥等拱桥的建设和技术创新, 展望了拱桥今后的发展趋势。分析结果表明: 在活载比重较大、动力问题比较突出的高速铁路桥梁中, 拱桥刚度大, 应用优势突出。在跨径方面, 3种大跨径拱桥的平均跨径分别为464、370和425 m, 且最大跨径不断增大, 以钢管混凝土拱桥最为明显。在材料方面, 高强钢在钢拱桥中的应用趋势并不明显; 混凝土拱桥的材料强度随着跨径的增大而不断提高, 超高性能混凝土已经得到应用; 钢管混凝土拱桥的拱肋材料强度在不断提高; 超高性能砂浆的提出将有助于提高圬工拱桥的竞争优势。在结构方面, 主拱采用新材料和钢腹板(杆)-混凝土组合截面, 与其他结构形成组合结构, 以及桥面连续化、轻型化和强调强健性, 是重要的技术进步。在施工技术方面, 钢管混凝土劲性骨架施工法、转体施工法和快速施工法等的发明, 推动着拱桥施工技术的进步。在结构创新与技术进步的推动下, 由于拱桥在美观、经济、结构等方面的独特优势, 今后仍将被大量修建; 超高性能混凝土有望为拱桥发展带来革命性的变化; 在跨径方面, 近期可望取得明显突破的是混凝土拱桥; 桥面系与主拱共同受力、连续化、轻型化和强调强健性也是重要发展方向。
摘要：
针对轨道交通预制拼装桥墩的受力特点, 提出了采用灌浆套筒和预应力筋连接的拼装方案; 设计了3种不同类型桥墩, 包括整体现浇试件(RC)、预应力钢绞线和灌浆套筒连接的预制拼装试件(PCSS) 与精轧螺纹钢筋和灌浆套筒连接的预制拼装试件(PCTS), 采用拟静力试验方法分析了各种桥墩的各种拟静力指标, 比较了桥墩的抗震性能。试验结果表明: PCSS和PCTS试件的各指标非常接近, 最大误差为2.2%;灌浆套筒会使传统塑性铰区上移至套筒顶部, 说明灌浆套筒对传统塑性铰区域具有局部增强作用, 建议对塑性铰的箍筋加密区高度应额外增加1个套筒高度; 采用预应力筋使试件的混凝土轴压力增大了1倍, 相应的开裂荷载也增大了约1倍; PCSS试件的屈服荷载和极限荷载正负向均值比RC试件分别提高了31%和34%, 等效屈服位移、极限位移和偏移率均值分别比RC试件提高了17%、13%、13%, 但是PCSS试件的延性系数平均降低了10%;在偏移率为6%时, PCSS试件的残余位移均值是RC试件的61%, 显示了较好的自复位能力; 与RC试件相比, PCSS试件的刚度提高了13%。相比于精轧螺纹钢筋, 钢绞线可以适当弯曲与成束, 面积调整灵活, 因此, 采用无黏结预应力筋和灌浆套筒连接的桥墩试件具有良好的使用性能和抗震性能, 可作为预制拼装轨道桥墩的推荐方案。
针对轨道交通预制拼装桥墩的受力特点, 提出了采用灌浆套筒和预应力筋连接的拼装方案; 设计了3种不同类型桥墩, 包括整体现浇试件(RC)、预应力钢绞线和灌浆套筒连接的预制拼装试件(PCSS) 与精轧螺纹钢筋和灌浆套筒连接的预制拼装试件(PCTS), 采用拟静力试验方法分析了各种桥墩的各种拟静力指标, 比较了桥墩的抗震性能。试验结果表明: PCSS和PCTS试件的各指标非常接近, 最大误差为2.2%;灌浆套筒会使传统塑性铰区上移至套筒顶部, 说明灌浆套筒对传统塑性铰区域具有局部增强作用, 建议对塑性铰的箍筋加密区高度应额外增加1个套筒高度; 采用预应力筋使试件的混凝土轴压力增大了1倍, 相应的开裂荷载也增大了约1倍; PCSS试件的屈服荷载和极限荷载正负向均值比RC试件分别提高了31%和34%, 等效屈服位移、极限位移和偏移率均值分别比RC试件提高了17%、13%、13%, 但是PCSS试件的延性系数平均降低了10%;在偏移率为6%时, PCSS试件的残余位移均值是RC试件的61%, 显示了较好的自复位能力; 与RC试件相比, PCSS试件的刚度提高了13%。相比于精轧螺纹钢筋, 钢绞线可以适当弯曲与成束, 面积调整灵活, 因此, 采用无黏结预应力筋和灌浆套筒连接的桥墩试件具有良好的使用性能和抗震性能, 可作为预制拼装轨道桥墩的推荐方案。
摘要：
根据智能汽车技术发展特点和趋势提出了人机共驾的概念; 从切换的发起者、强制性与计划性三方面论述了人机共驾智能汽车控制权切换的分类方法, 分析了广义和狭义2种分类的特点和应用范围; 从驾驶人的认知、驾驶负荷、反应力等方面剖析了人机共驾中人因的特性及其对控制权切换安全性的影响, 总结了控制权切换的试验研究方法和人机交互形式, 指出了控制权切换安全性研究存在的问题和未来发展方向。分析结果表明: 人机共驾智能汽车的应用范围是L2~L3级自动驾驶, 特点是人与系统彼此协同完成动态的驾驶任务; 由系统主动发起、驾驶人被动接管的控制权切换情形与安全性更被业内关注; 驾驶人能有效地对当前驾驶状态进行认知和评估, 进而接管车辆操作, 并最终规避风险, 是保证控制权切换安全性的关键; 人因是影响控制权安全平稳切换的重要因素, 主要表现为认知水平偏低, 切换前后驾驶负荷阶跃式突变, 次任务的影响机理不明确, 反应力随切换场景的不同而差异显著等; 该领域的主要研究还包括接管绩效的评价, 切换时机与人机交互方式的优化以及试验手段的提升等。
根据智能汽车技术发展特点和趋势提出了人机共驾的概念; 从切换的发起者、强制性与计划性三方面论述了人机共驾智能汽车控制权切换的分类方法, 分析了广义和狭义2种分类的特点和应用范围; 从驾驶人的认知、驾驶负荷、反应力等方面剖析了人机共驾中人因的特性及其对控制权切换安全性的影响, 总结了控制权切换的试验研究方法和人机交互形式, 指出了控制权切换安全性研究存在的问题和未来发展方向。分析结果表明: 人机共驾智能汽车的应用范围是L2~L3级自动驾驶, 特点是人与系统彼此协同完成动态的驾驶任务; 由系统主动发起、驾驶人被动接管的控制权切换情形与安全性更被业内关注; 驾驶人能有效地对当前驾驶状态进行认知和评估, 进而接管车辆操作, 并最终规避风险, 是保证控制权切换安全性的关键; 人因是影响控制权安全平稳切换的重要因素, 主要表现为认知水平偏低, 切换前后驾驶负荷阶跃式突变, 次任务的影响机理不明确, 反应力随切换场景的不同而差异显著等; 该领域的主要研究还包括接管绩效的评价, 切换时机与人机交互方式的优化以及试验手段的提升等。
摘要：
从磁悬浮轨道交通的基本原理、磁悬浮列车的技术特点等角度出发，简述了世界各国高速磁悬浮轨道交通的发展概况，对比了常导电磁悬浮、永磁电动磁悬浮、低温超导电动磁悬浮和高温超导磁悬浮等4种磁悬浮方式的研究历史、悬浮特点、悬浮间隙、悬浮能耗、控制系统、技术成熟度与应用情况；采用文献调研、比对、分析、提炼等方法，综述了国内外高校、研究机构和企业对于高速磁悬浮的研究进展；比较了各类磁悬浮轨道交通的原理、技术优势和劣势，分析了高速磁悬浮轨道交通在应用方面的可行性与不足，探讨了4种磁悬浮方式的技术经济性和应用前景与场景；提出了当前发展高速及超高速真空管道磁悬浮轨道交通亟待解决的牵引制动控制、动力和热力学、安全救援、管道密封性能与抽真空效率、无线通信、车内环境控制等6个关键科学问题，并介绍了中国原创高温超导磁悬浮的基础研究及关键技术研发进展与研发计划。研究结果表明：在400~600 km·h-1速度范围可采用常导电磁悬浮或超导磁悬浮技术；在600~1 000 km·h-1速度范围可采用超导磁悬浮技术；1 000 km·h-1及以上的速度可采用高温超导磁悬浮与真空管道或电动磁悬浮与真空管道的磁悬浮技术；作为一种前瞻性研究，高温超导与真空管道磁悬浮关键技术的突破和验证对推动中国乃至世界轨道交通快速发展具有重大而深远的意义。
从磁悬浮轨道交通的基本原理、磁悬浮列车的技术特点等角度出发，简述了世界各国高速磁悬浮轨道交通的发展概况，对比了常导电磁悬浮、永磁电动磁悬浮、低温超导电动磁悬浮和高温超导磁悬浮等4种磁悬浮方式的研究历史、悬浮特点、悬浮间隙、悬浮能耗、控制系统、技术成熟度与应用情况；采用文献调研、比对、分析、提炼等方法，综述了国内外高校、研究机构和企业对于高速磁悬浮的研究进展；比较了各类磁悬浮轨道交通的原理、技术优势和劣势，分析了高速磁悬浮轨道交通在应用方面的可行性与不足，探讨了4种磁悬浮方式的技术经济性和应用前景与场景；提出了当前发展高速及超高速真空管道磁悬浮轨道交通亟待解决的牵引制动控制、动力和热力学、安全救援、管道密封性能与抽真空效率、无线通信、车内环境控制等6个关键科学问题，并介绍了中国原创高温超导磁悬浮的基础研究及关键技术研发进展与研发计划。研究结果表明：在400~600 km·h-1速度范围可采用常导电磁悬浮或超导磁悬浮技术；在600~1 000 km·h-1速度范围可采用超导磁悬浮技术；1 000 km·h-1及以上的速度可采用高温超导磁悬浮与真空管道或电动磁悬浮与真空管道的磁悬浮技术；作为一种前瞻性研究，高温超导与真空管道磁悬浮关键技术的突破和验证对推动中国乃至世界轨道交通快速发展具有重大而深远的意义。
摘要：
针对道路车辆目标检测传统方法需随场景变化提取不同特征, 检测率较低与鲁棒性差的问题, 提出了一种基于Darknet框架下YOLO v2算法的车辆多目标检测方法; 根据目标路段场景与车流量的变化对YOLO-voc网络模型进行改进, 基于ImageNet数据集和微调技术获得分类训练网络模型, 对训练结果和车辆目标特征进行分析后进一步调整改进的算法参数, 最终获得更适合于道路车辆检测的YOLO-vocRV网络模型下车辆多目标检测方法; 为验证检测方法的有效性和完备性, 采用不同车流密度进行了车辆多目标检测试验, 并与经典YOLO-voc、YOLO9000模型进行了对比; 采用改进YOLO-vocRV网络模型, 选取20 000次迭代, 分析了多目标检测结果。试验结果表明: 在阻塞流样本条件下, YOLO9000网络模型检测率为93.71%, YOLO-voc网络模型检测率为94.48%, 改进YOLO-vocRV网络模型检测率达到了96.95%, 因此, 改进网络模型YOLOvocRV检测率较高; YOLO-vocRV模型精确度和召回率均聚集在0.95, 因此, 在获得较好精确度的条件下损失的召回率明显较小, 达到了很好的折中; 采用混合样本训练后, 基于YOLO-vocRV模型的车辆多目标检测方法的检测率在自由流状态下可达99.11%, 同步流状态下可达97.62%, 阻塞流状态下可达到97.14%, 具有较小的误检率和良好的鲁棒性。
针对道路车辆目标检测传统方法需随场景变化提取不同特征, 检测率较低与鲁棒性差的问题, 提出了一种基于Darknet框架下YOLO v2算法的车辆多目标检测方法; 根据目标路段场景与车流量的变化对YOLO-voc网络模型进行改进, 基于ImageNet数据集和微调技术获得分类训练网络模型, 对训练结果和车辆目标特征进行分析后进一步调整改进的算法参数, 最终获得更适合于道路车辆检测的YOLO-vocRV网络模型下车辆多目标检测方法; 为验证检测方法的有效性和完备性, 采用不同车流密度进行了车辆多目标检测试验, 并与经典YOLO-voc、YOLO9000模型进行了对比; 采用改进YOLO-vocRV网络模型, 选取20 000次迭代, 分析了多目标检测结果。试验结果表明: 在阻塞流样本条件下, YOLO9000网络模型检测率为93.71%, YOLO-voc网络模型检测率为94.48%, 改进YOLO-vocRV网络模型检测率达到了96.95%, 因此, 改进网络模型YOLOvocRV检测率较高; YOLO-vocRV模型精确度和召回率均聚集在0.95, 因此, 在获得较好精确度的条件下损失的召回率明显较小, 达到了很好的折中; 采用混合样本训练后, 基于YOLO-vocRV模型的车辆多目标检测方法的检测率在自由流状态下可达99.11%, 同步流状态下可达97.62%, 阻塞流状态下可达到97.14%, 具有较小的误检率和良好的鲁棒性。
摘要：
为了在发生重大突发公共卫生事件时提高城市医疗物资的应急救援效率, 减少人员伤亡与经济损失, 在分析重大突发公共卫生事件特点与应急物流特征的基础上, 将需求紧迫度作为配送影响因素, 提出以辖区人口、感染确诊及疑似病例、医疗物资需求点规模、医护人员数量和医疗物资缺口率为评价指标的医疗物资需求点需求紧迫度评价指标体系; 针对医疗物资应急物流的特点, 调整医疗物资配送时间窗参数, 建立由车辆行驶成本、配送延误惩罚成本和无配送延误补贴费用组成的总配送费用函数, 并考虑配送车辆载重、配送时间窗、医疗物资需求紧迫度等约束条件, 构建使总配送费用最少与需求紧迫度高的需求点优先配送的双重目标, 优化了医疗物资的配送路径; 依托SPSS、Yaahp和MATLAB软件平台, 结合算例, 利用层次分析法与遗传算法求解考虑与不考虑需求紧迫度的医疗物资应急物流配送路径优化模型。研究结果表明: 重大突发公共卫生事件下, 相对于不考虑需求紧迫度的配送路径, 考虑需求紧迫度的最优配送路径不仅对需求紧迫度较高的医疗物资需求点进行优先配送, 同时还使总配送费用减少了5.8%;需求紧迫度的引入能极大地改善调度的盲目性, 基于配送车辆载重、配送时间窗、医疗物资需求紧迫度等约束条件所构建的双目标优化模型能够有效地提高应急救援效率和减少不必要的调度成本。
为了在发生重大突发公共卫生事件时提高城市医疗物资的应急救援效率, 减少人员伤亡与经济损失, 在分析重大突发公共卫生事件特点与应急物流特征的基础上, 将需求紧迫度作为配送影响因素, 提出以辖区人口、感染确诊及疑似病例、医疗物资需求点规模、医护人员数量和医疗物资缺口率为评价指标的医疗物资需求点需求紧迫度评价指标体系; 针对医疗物资应急物流的特点, 调整医疗物资配送时间窗参数, 建立由车辆行驶成本、配送延误惩罚成本和无配送延误补贴费用组成的总配送费用函数, 并考虑配送车辆载重、配送时间窗、医疗物资需求紧迫度等约束条件, 构建使总配送费用最少与需求紧迫度高的需求点优先配送的双重目标, 优化了医疗物资的配送路径; 依托SPSS、Yaahp和MATLAB软件平台, 结合算例, 利用层次分析法与遗传算法求解考虑与不考虑需求紧迫度的医疗物资应急物流配送路径优化模型。研究结果表明: 重大突发公共卫生事件下, 相对于不考虑需求紧迫度的配送路径, 考虑需求紧迫度的最优配送路径不仅对需求紧迫度较高的医疗物资需求点进行优先配送, 同时还使总配送费用减少了5.8%;需求紧迫度的引入能极大地改善调度的盲目性, 基于配送车辆载重、配送时间窗、医疗物资需求紧迫度等约束条件所构建的双目标优化模型能够有效地提高应急救援效率和减少不必要的调度成本。
摘要：
建立了空气弹簧等效模型、线性模型与非线性模型, 分析了3种模型对车辆直线平稳性和曲线通过安全性的影响。研究结果表明: 在计算车辆直线垂向平稳性时, 空气弹簧等效模型计算精度较差, 而空气弹簧线性模型和非线性模型计算精度较高; 由于空气弹簧线性模型比非线性模型简单, 建议在计算直线垂向平稳性时优先采用空气弹簧线性模型; 在计算车辆曲线通过安全性时, 空气弹簧非线性模型能反映空气弹簧的充排气特性, 计算精度较高; 由于模型自身的局限性, 空气弹簧线性模型和等效模型无法反映空气弹簧的充排气特性, 计算精度较差, 因此, 建议在计算曲线通过安全性时采用空气弹簧非线性模型。
建立了空气弹簧等效模型、线性模型与非线性模型, 分析了3种模型对车辆直线平稳性和曲线通过安全性的影响。研究结果表明: 在计算车辆直线垂向平稳性时, 空气弹簧等效模型计算精度较差, 而空气弹簧线性模型和非线性模型计算精度较高; 由于空气弹簧线性模型比非线性模型简单, 建议在计算直线垂向平稳性时优先采用空气弹簧线性模型; 在计算车辆曲线通过安全性时, 空气弹簧非线性模型能反映空气弹簧的充排气特性, 计算精度较高; 由于模型自身的局限性, 空气弹簧线性模型和等效模型无法反映空气弹簧的充排气特性, 计算精度较差, 因此, 建议在计算曲线通过安全性时采用空气弹簧非线性模型。
摘要：
为研究沥青的组分和组分构成关系对沥青技术性质的影响, 选用13种道路石油沥青和2种集料, 采用四组分、表观粘度与粘附性试验研究了沥青组分与粘度、粘附性之间的关系。提出了三角形坐标系下的沥青四组分试验结果表征方法, 采用沥青四组分数据绘制沥青特征三角形, 利用惯性矩反映沥青的组分构成特征, 分析了沥青四组分数据构成的三棱锥几何特性与粘度、粘附性的联系。试验结果表明: 除沥青的组成成分之外, 沥青组成成分的结构差异也会影响其粘度及集料粘附性; 对于不同品牌而相同标号的沥青, 在三角形坐标系下, 沥青组分特征三角形的惯性矩越大, 与集料粘附性越好。
为研究沥青的组分和组分构成关系对沥青技术性质的影响, 选用13种道路石油沥青和2种集料, 采用四组分、表观粘度与粘附性试验研究了沥青组分与粘度、粘附性之间的关系。提出了三角形坐标系下的沥青四组分试验结果表征方法, 采用沥青四组分数据绘制沥青特征三角形, 利用惯性矩反映沥青的组分构成特征, 分析了沥青四组分数据构成的三棱锥几何特性与粘度、粘附性的联系。试验结果表明: 除沥青的组成成分之外, 沥青组成成分的结构差异也会影响其粘度及集料粘附性; 对于不同品牌而相同标号的沥青, 在三角形坐标系下, 沥青组分特征三角形的惯性矩越大, 与集料粘附性越好。
