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:
为了提升桥梁-轨道结构服役安全性能，保证复杂环境条件下高速铁路结构适应性和行车安全舒适性，研究了高速铁路桥梁-轨道体系检测监测装备的改进与优化，分析了桥梁-轨道结构服役性能动态演变规律，总结了复杂条件下桥上行车安全评价与预测方法，展望了未来研究重点与方向。研究结果表明：在桥梁-轨道体系检测监测技术方面，现有研究聚焦于传统检测监测装备的优化和智能化技术与损伤识别方法的深度融合，核心目标是提高桥梁-轨道结构检测监测的效率、精度与标准化程度，实现基础设施服役状态的精准评判与预测；在桥梁-轨道空间变形映射关系方面，考虑基础结构各部分交互影响的变形映射模型能够准确描述结构层间界面状态演变引起的轨面几何形态变化趋势、发展规律和频谱特性，但目前尚缺乏对高速铁路桥梁-轨道协同设计和变形智能调控装置的深入研究；结构服役性能演化研究大多基于理想化的弹塑性本构模型，且对于服役性能劣化行为与规律的研究局限在特定服役环境；正在逐步深入开展基于列车-轨道-桥梁动力相互作用理论的长期服役条件下高速铁路桥梁行车安全性研究，建立基于不同指标体系的行车安全评价准则；充分利用桥梁-轨道体系检测监测数据，加强复杂服役环境下桥梁-轨道结构性能演变机制和损伤失效机理研究，信息更新条件下具有高可移植性的行车安全性智能评价与预测新方法是今后重点关注的研究方向。
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2022, 22(1): 1-23.
doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2022.01.001
摘要:
通过分析与总结国内外内燃机活塞组件-缸套系统表面技术研究现状和发展趋势，梳理了表面织构和表面涂层技术在内燃机关键运动副减摩抗磨与节能应用中的特点; 剖析了表面织构加工技术、表面织构形貌特征与分布、表面涂层制备工艺、表面耐磨涂层、表面热障涂层和表面技术与润滑的协同效应对运动副摩擦性能的影响。分析结果表明：激光表面织构(LST)能有效改善运动副表面的摩擦学性能，直接/间接激光冲击表面织构(LSSP)技术已成为高效、灵活的表面织构加工方法，但由于织构加工工艺、形貌和分布特征对摩擦学性能的影响较为复杂，仍需进一步结合内燃机活塞组件-缸套系统的工况特性研究并优化表面织构的形貌和分布特征; 大气等离子喷涂(APS)和超音速火焰(HVOF)喷涂制备的耐磨涂层和热障涂层(TBC)具有良好的耐磨、隔热和抗氧化性，可使内燃机活塞组件-缸套系统表面金属基复合材料、类金刚石(DLC)材料、纳米复合材料和陶瓷材料涂层的减摩抗磨和节能成效明显，但涂层材料种类繁多，很难形成统一的行业标准、规范以及工业化应用; 内燃机活塞组件-缸套系统的动力学特性和表面织构、表面涂层与润滑的协同作用复杂，将来仍需综合考虑多场条件下各种表面技术耦合的减摩抗磨机理，进一步完善内燃机活塞组件-缸套系统表面复合理论和技术体系，为内燃机产业的绿色和高效发展提供技术指导。
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2022, 22(1): 24-41.
doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2022.01.002
摘要:
总结了现有传统钢轮钢轨式轮轨系统的工程问题、研究现状和工程处理方法; 分析了钢轨波磨和车轮不圆的形成和发展机理，对困扰高铁的踏面凹磨问题提出了创新性治理设想; 拟通过轮轨系统的廓形设计-磨损评价-磨损治理的系统化革新思路，获得既安全又经济的线路条件个性最优化方案; 总结和展望了目前轮轨系统的打磨和镟轮，讨论了轮轨系统的检测方法; 提出了避免过度检测的新思路，并预测了轮轨系统的未来发展前景。分析结果表明：钢轨波磨和车轮失圆的机理都出于轮轨系统的参激振动与切向轮轨磨损的耦合，在交变正压力和切向磨损同相位作用下，使凸起区域的磨损低于凹下区域的磨损; 高铁的凹磨问题是轮轨在高速直线上和超大半径曲线上，轮轨处于非常微小的横向扰动，又在非常平顺的线路下发生镶嵌磨损，即轮轨接触部分廓形发生相互拷贝式磨损; 低速城轨系统轮缘侧面磨损是由于在较小曲线半径上运行时，在较大的横向蠕滑作用下引起轮缘的导向作用而为，其踏面不易发生凹磨; 钢轨和道岔的各种病害与轴重和冲击载荷有关，其疲劳破坏以局部应力过大下的低周疲劳为主; 随着车辆速度和轴重的提高，轮轨系统仅在车辆侧和轨道侧进行优化已达到极限，只有相互联合优化才能深入发掘潜力，继续维持轮轨交通的应用价值。
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2022, 22(1): 42-57.
doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2022.01.003
摘要:
为探究非保向力效应对钢管混凝土提篮拱桥平面外稳定性能的影响，开展了钢管混凝土(CFST)提篮拱空间受力性能试验和有限元分析; 基于某原型桥开展了考虑吊杆影响的钢管混凝土提篮拱空间受力性能试验，揭示了模型拱的破坏机理; 基于试验结果和实际工程构造参数建立了钢管混凝土标准提篮拱桥有限元模型，通过是否建立杆系吊杆的方式分别考虑吊杆的非保向力和保向力作用，分析了拱肋倾角、矢跨比、宽跨比等参数变化对是否考虑吊杆非保向力效应的钢管混凝土提篮拱面外极限承载力的影响; 基于材料与几何双重非线性有限元模型，以荷载比和位移比定量分析了不同参数下非保向力效应对拱肋空间受力性能的提高程度。研究结果表明：在空间受力过程中钢管混凝土提篮拱位移均关于拱顶截面呈对称分布，应变分布也具有良好的对称性，说明模型拱在空间受力过程中整体稳定性较好，且具有较低的初始几何缺陷敏感度; 模型拱最终发生面外极值点失稳破坏，拱肋以承受压力和面外弯矩为主，其中面外弯矩是模型拱稳定极限承载力的主要控制因素; 钢管混凝土提篮拱面外极限承载力均随拱肋倾角、矢跨比和宽跨比的增大呈先增大后减小的趋势，在拱肋倾角为9°，矢跨比为0.25，宽跨比为0.03时承载力均达到最大值; 在计算钢管混凝土提篮拱面外极限承载力时应考虑非保向力效应，否则计算结果将偏小22%。
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2022, 22(1): 58-69.
doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2022.01.004
摘要:
为研究实际施工过程和混凝土收缩徐变对连续刚构桥成桥内力状态的影响以及不同内力状态下主桥的地震反应差异，以某大跨高墩连续刚构桥为背景，建立了MIDAS/Civil施工阶段分析模型，并讨论了各施工因素对主桥内力状态的影响; 基于等效荷载法提出了适用于连续刚构桥的内力等效荷载计算方法，通过将主桥内力进行分解，以若干简单的内力等效荷载分别进行等效，再利用叠加原理求和，得到符合实际情况的等效内力状态; 采用OpenSees建立了全桥非线性动力分析模型，并施加不同内力状态所对应的内力等效荷载，使其处于对应的等效内力状态; 选取40组典型速度脉冲型近断层地震动记录为输入，开展了不同内力状态下全桥非线性动力时程分析。分析结果表明：若忽略主桥预应力作用，将高估主梁最大弯矩约2.8倍，高估主墩墩顶和墩底最大弯矩分别约3.5、2.0倍，且弯矩方向皆与实际情况相反，故预应力作用对连续刚构桥内力状态的影响不可忽视; 墩梁固结附近主梁等效内力峰值与目标内力峰值的最大误差在5%以内; 近断层地震动作用下，主墩侧移角、曲率延性系数和塑性铰区钢筋最大应变都随混凝土收缩徐变的增加呈逐渐减小的趋势，沿纵桥向则更为明显; 提出的内力等效荷载计算方法可为高烈度区连续刚构桥抗震设计和性能评估提供参考。
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2022, 22(1): 70-81.
doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2022.01.005
摘要:
在多维性能极限状态理论框架下，考虑桥梁各构件地震响应参数相关性，引入Nataf变换，提出了改进的桥梁系统多维地震易损性分析方法; 以一座三跨V撑连续梁桥为例，利用OpenSees软件建立桥梁系统非线性动力分析模型，从美国太平洋地震研究中心强震数据库中选取20条地震波进行增量动力分析，并获得桥梁结构在地震作用下的最大响应样本; 利用最大似然估计法获得桥梁构件地震需求概率模型统计参数，结合定义的桥梁构件损伤指标，应用提出的方法，分析了算例桥梁多维系统地震易损性。分析结果表明：提出的方法在考虑构件地震响应参数与性能极限状态相关性的基础上，可以不依赖构件地震响应参数间的联合概率密度函数，计算得到桥梁系统易损性; 在构建多维极限状态方程时，桥梁构件失效模式排序对桥梁系统地震多维易损性影响偏差在3%以内，构件失效模式排序对易损性分析结果影响不大; 在任一损伤状态下，随着地面峰值加速度与极限状态相关系数的增加，桥梁系统与过渡墩在地震作用下的失效概率比值逐渐减小，并接近于1，不同桥梁构件间的性能极限状态相关性变弱，系统失效域面积变小，导致桥梁系统失效概率降低，系统多维易损性越接近性能指标相互独立时的评估结果，当采用多维性能指标时，性能指标间的相关性不可忽略，否则将导致过高估计桥梁结构的抗震性能。
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2022, 22(1): 82-92.
doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2022.01.006
摘要:
为改善砌体柱的受力性能，提出了采用新型超高性能砂浆(UHPM)的砌体柱(UMC)，以烧结砖和混凝土砖为研究对象，分别进行了2组UMC的轴压试验，通过与传统砂浆砌体柱(MC)进行对比，探讨了UMC轴压受力机理与破坏模式，评估了现行规范关于砌体轴压承载力计算公式对UMC的适用性，提出了UMC轴压承载力预测公式。研究结果表明：UMC与MC的受力全过程相似，均经历了裂缝前受力阶段、裂缝开展阶段和破坏阶段；但UMC的初裂荷载远高于MC的初裂荷载，烧结砖与混凝土砖UMC分别为相应MC的2.36倍和2.45倍，且都大于MC的极限荷载；UMC与MC均因砌块破坏而丧失承载力，MC的破坏表现出明显的脆性，裂缝主要发展于砂浆与砌块接触面，而UMC的破坏表现出较好的延性，砌块的压碎程度远大于MC；与MC相比，UMC中砂浆不再是一个薄弱环节，UHPM对砌块的横向变形起约束作用，可显著提高砌体柱的承载力，烧结砖和混凝土砖UMC抗压承载力分别为MC的1.74倍和2.00倍，表明UHPM在砌体结构中的应用具有相当的可行性；采用现行规范中的MC强度计算公式将高估UMC的承载力，提出的UMC强度计算公式同时考虑了砌块的强度与UHPM对砌块约束作用。
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2022, 22(1): 93-102.
doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2022.01.007
摘要:
依托含易液化粉土夹层软基加固实体工程，采用现场试验的方法研究了旋喷搅拌桩加固含易液化粉土夹层软基的适用性和加固效果；通过钻孔取芯和静载试验测量分析了旋喷搅拌桩在含易液化粉土夹层软基中的成桩质量和桩芯强度；监测了路堤荷载下旋喷搅拌桩加固含易液化粉土夹层软基典型断面的施工期间及工后的地表沉降、深层水平位移、桩体荷载分担比、桩土应力比和超静孔隙水压力等数据，分析了旋喷搅拌桩加固含易液化粉土夹层软基的实际加固效果和工程受力特性。研究结果表明：旋喷搅拌桩在含易液化粉土夹层软基中可完整成桩，桩芯28 d无侧限抗压强度可达2.5 MPa，相对于常规搅拌桩强度提升了约一倍；在路堤荷载下，旋喷搅拌桩能有效地减小地基沉降和坡脚深层水平位移，并提高路堤的稳定性；旋喷搅拌桩加固地基桩土差异沉降较小，桩土应力比介于5~10，桩体荷载分担比小于50%，具有复合地基特性，复合地基分为柔性桩复合地基和刚性桩复合地基，两者设计方法差异很大，本文研究的旋喷搅拌桩建议按照柔性桩复合地基设计。可见，旋喷搅拌桩加固含易液化粉土夹层软基效果良好，可适用于实际工程。
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2022, 22(1): 103-111.
doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2022.01.008
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2 s; 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2 s; 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：
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：
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：
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：
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：
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YOLO-vocRV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YOLO-vocRV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：
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：
梳理了近70年关于跟驰模型的研究,根据建模方法将其分为理论驱动与数据驱动2类模型,并归纳了跟驰模型的研究热点; 从人类因素、基础设施、交通信息、异质交通流、新建模型理论5个方面对理论驱动类跟驰模型的研究进行了综述; 根据所用机器学习算法的不同,从模糊逻辑、人工神经网络、实例学习、支持向量回归、深度学习5个方面对数据驱动类跟驰模型的研究进行了综述。分析结果表明:理论驱动类跟驰模型以理论推演交通现象,对影响因素的考量难以全面,部分人类因素难以量化,驾驶人决策制定过程的解释不够准确,异质交通流的跟驰模型缺乏一般交通条件下有效性的理论基础和形式化证明; 数据驱动类跟驰模型以交通现象归纳交通规律,由于数据的来源、评价指标及评价方法不同,导致应用机器学习算法得到的模型无法系统比较; 数据驱动类模型侧重于从微观角度研究驾驶行为特性,对复杂交通现象(如交通震荡、迟滞等)的解释性不强; 跟驰模型的研究应创新数据采集方法,捕捉驾驶人的心理倾向、感知特性和认知能力,并量化人类因素的影响和充分利用大数据; 数据驱动类跟驰模型应为无人驾驶技术发展提供技术支持; 在自动驾驶完全普及之前,人工驾驶与自动驾驶混合场景下的驾驶人跟驰行为特性尚待深入研究。
梳理了近70年关于跟驰模型的研究,根据建模方法将其分为理论驱动与数据驱动2类模型,并归纳了跟驰模型的研究热点; 从人类因素、基础设施、交通信息、异质交通流、新建模型理论5个方面对理论驱动类跟驰模型的研究进行了综述; 根据所用机器学习算法的不同,从模糊逻辑、人工神经网络、实例学习、支持向量回归、深度学习5个方面对数据驱动类跟驰模型的研究进行了综述。分析结果表明:理论驱动类跟驰模型以理论推演交通现象,对影响因素的考量难以全面,部分人类因素难以量化,驾驶人决策制定过程的解释不够准确,异质交通流的跟驰模型缺乏一般交通条件下有效性的理论基础和形式化证明; 数据驱动类跟驰模型以交通现象归纳交通规律,由于数据的来源、评价指标及评价方法不同,导致应用机器学习算法得到的模型无法系统比较; 数据驱动类模型侧重于从微观角度研究驾驶行为特性,对复杂交通现象(如交通震荡、迟滞等)的解释性不强; 跟驰模型的研究应创新数据采集方法,捕捉驾驶人的心理倾向、感知特性和认知能力,并量化人类因素的影响和充分利用大数据; 数据驱动类跟驰模型应为无人驾驶技术发展提供技术支持; 在自动驾驶完全普及之前,人工驾驶与自动驾驶混合场景下的驾驶人跟驰行为特性尚待深入研究。
摘要：
研究了定位-路径问题(LRP),总结了国内外LRP模型及其扩展模型,比较了LRP模型求解算法的适用性,分析了LRP测试算例的节点分布和数据规模,提出了LRP研究的主要方向。研究结果表明:LRP模型从基于基础网络的最简化问题(带容量约束的LRP, CLRP)向多方向模型进行扩展,包括基于网络复杂化的LRP扩展,如特定网络系统的多目标LRP(MOLRP)、同时取送货LRP(LRPSPD)、接驳转运中心LRP(CDCLRP)、两阶段LRP(2E-LRP)、选址-弧路径问题(LARP)、卡车和拖车路径问题(TTRP)与设施地点为二维连续的LRP(PLRP),基础网络参数不确定化的LRP,包括带模糊数据的LRP与多计划周期LRP(MPLRP),且正在向更切合实际的问题如高度集成、不确定与动态LRP发展; LRP算法方面,精确算法仅可用于求解小规模LRP,主要LRP求解算法由早期的智能算法逐渐转向元启发式算法、基于邻域搜索优化的算法与混合算法方向发展,这些改进算法均基于特定LRP设计,具有更好的求解性能,尤其是采用基于多种破坏和修复因子的自适应大邻域搜索算法求解大规模LRP取得了较好的解,且其改造性极强; 常用LRP测试算例的节点呈现均匀分布、堆分布及均匀与堆混合分布,且逐渐产生了适用于2E-LRP与LRPSPD等扩展LRP的测试算例; 根据物流市场环境变化和需求,提出LRP未来扩展研究的主要方向,包括多阶段LRP的扩展(如2E-LRPSPD、考虑库存的2E-LRP等)、节点二维连续的LRP、客户含优先级的带竞争或盈利LRP、混合不确定LRP等切合实际的问题; 提出了LRP求解算法未来方向,包括设计新型精确算法求解中、大规模LRP,设计更准确更高效的组合启发式算法与应用近似算法求解LRP及扩展LRP的最优解。
研究了定位-路径问题(LRP),总结了国内外LRP模型及其扩展模型,比较了LRP模型求解算法的适用性,分析了LRP测试算例的节点分布和数据规模,提出了LRP研究的主要方向。研究结果表明:LRP模型从基于基础网络的最简化问题(带容量约束的LRP, CLRP)向多方向模型进行扩展,包括基于网络复杂化的LRP扩展,如特定网络系统的多目标LRP(MOLRP)、同时取送货LRP(LRPSPD)、接驳转运中心LRP(CDCLRP)、两阶段LRP(2E-LRP)、选址-弧路径问题(LARP)、卡车和拖车路径问题(TTRP)与设施地点为二维连续的LRP(PLRP),基础网络参数不确定化的LRP,包括带模糊数据的LRP与多计划周期LRP(MPLRP),且正在向更切合实际的问题如高度集成、不确定与动态LRP发展; LRP算法方面,精确算法仅可用于求解小规模LRP,主要LRP求解算法由早期的智能算法逐渐转向元启发式算法、基于邻域搜索优化的算法与混合算法方向发展,这些改进算法均基于特定LRP设计,具有更好的求解性能,尤其是采用基于多种破坏和修复因子的自适应大邻域搜索算法求解大规模LRP取得了较好的解,且其改造性极强; 常用LRP测试算例的节点呈现均匀分布、堆分布及均匀与堆混合分布,且逐渐产生了适用于2E-LRP与LRPSPD等扩展LRP的测试算例; 根据物流市场环境变化和需求,提出LRP未来扩展研究的主要方向,包括多阶段LRP的扩展(如2E-LRPSPD、考虑库存的2E-LRP等)、节点二维连续的LRP、客户含优先级的带竞争或盈利LRP、混合不确定LRP等切合实际的问题; 提出了LRP求解算法未来方向,包括设计新型精确算法求解中、大规模LRP,设计更准确更高效的组合启发式算法与应用近似算法求解LRP及扩展LRP的最优解。
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。
