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2010年  第10卷  第2期

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道路与铁道工程
沥青混合料离析的评价模型与评价标准
唐娴, 王社良, 戴经梁
摘要: 采用颗粒力学的基本理论分析了颗粒相互作用时的运动规律, 以沥青混合料堆积形成的休止角建立沥青混合料离析模型, 推导出沥青混合料的离析势能指数计算公式, 开发了沥青混合料离析测定仪, 测定了贝雷设计法公称最大粒径16 mm的离析势能指数, 并通过试验提出公称最大粒径16 mm的沥青混合料离析标准。试验结果表明: 在CA0.5级配附近, 沥青混合料的压实比约为0.40, 离析势能指数约为0.200, 两者都存在一个最小值, 且沥青混合料具有良好的压实性和工作稳定性, 在施工过程不易发生离析, 依据评价标准将沥青混合料离析划分为无离析、轻微离析、中等离析和严重离析, 该评价模型和评价标准可用于沥青混合料离析的现场检测和判别。更多>
2010, 10(2): 1-5. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.001
摘要(1143) HTML (214) PDF (462KB) (559)
花岗岩沥青混合料路用性能
彭余华, 刘惠兴
摘要: 采用延长时间的水煮法研究了4种抗剥落剂对改善沥青与花岗岩集料的粘附性能优劣。以花岗岩沥青混合料表面层为研究对象, 基于路面水损害目标设计了较小空隙率的花岗岩沥青混合料, 进行了掺加美氏、PA-1和不掺加抗剥落剂3种情况下的马歇尔试验、车辙试验、水稳性试验、加速老化试验、浸水肯塔堡飞散试验等。试验结果表明: 相对于不掺加的状况, 掺加美氏抗剥落剂后, 花岗岩沥青混合料的稳定度提高39.8%, 动稳定度提高42.1%, 残留稳定度提高13%, 冻融劈裂比提高16%, 飞散损失降低4.4%;掺加PA-1抗剥落剂后, 花岗岩沥青混合料的稳定度提高14%, 动稳定度提高22.9%, 残留稳定度提高8%, 冻融劈裂比提高12%, 飞散损失降低2.9%;掺加这2种抗剥落剂的沥青混合料加速老化试验后的技术指标均满足规范要求。可见, 掺加受热稳定性良好的抗剥落剂是提高花岗岩路用性能的重要保证, 且美氏抗剥落剂改善效果优于PA-1。但仅通过2%水泥替换矿粉方法难以全面满足花岗岩沥青混合料路用性能要求。更多>
2010, 10(2): 6-11. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.002
摘要(954) HTML (178) PDF (638KB) (517)
半刚性基层与沥青面层粘结性能影响因素
汪水银
摘要: 借鉴国外LPDS剪切试验方法, 通过自行设计的室内直剪试验和斜剪试验, 以剪切强度和单位剪切强度(剪切强度与破坏变形的商) 作为评价指标, 研究了沥青混合料、粘层材料、半刚性基层材料、沥青混合料与粘层材料的界面、粘层材料与半刚性基层的界面对沥青面层和半刚性基层之间抗剪切强度的影响。分析结果表明: 提高沥青混合料公称最大粒径和压实度将有利于增强层间粘结性; 高强度、粗糙、密实型的半刚性材料也将有效改善基层与沥青面层的粘结性; 粘度不是选择粘层材料的主要因素, 应结合工程实际, 通过试验选择粘层材料的品种与剂量; 基层表面清理是提高层间粘结性的重要措施, 透层油应在基层清理后撒布, 剂量宜为0.3~0.6 L·m-2; 在层间热沥青上撒布一定的单一粒径, 较粗规格, 且与沥青粘附性较好的碱性碎石不仅具有工程意义, 对提高层间粘结水平也有较明显作用。更多>
2010, 10(2): 12-19. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.003
摘要(951) HTML (221) PDF (829KB) (526)
水泥混凝土桥面粘结层抗剪性能要求及简化计算
顾兴宇, 王文达
摘要: 通过有限元方法, 分析了不同类型桥面防水粘结层的受力特点及其剪应力对铺装层各种参数(包括厚度、模量、水平荷载及胎压等) 的敏感性, 得到了粘结层剪应力角度变化范围, 提出了桥面粘结层的抗剪强度要求计算公式。通过变化室内斜剪试验剪切角度(25°~65°), 得出了剪切角度变化时粘结层抗剪强度随温度变化的规律。研究结果表明: 桥面铺装厚度和水平荷载是影响层间剪应力与剪切角度大小的主要因素, 粘结层材料的抗剪性能随着温度和剪切角度的增大迅速降低, 具有一定厚度的低模量防水卷材粘结层对铺装层抗剪是不利的。建议通过比较不同场合桥面粘结层的抗剪强度测试值和理论计算值, 判定粘结层的粘结效果, 用于指导防水粘结层的选择。更多>
2010, 10(2): 20-25. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.004
摘要(590) HTML (196) PDF (677KB) (476)
基于模糊复合物元法的水泥路面性能评价
田小革, 林杜, 吴孙德
摘要: 分析了现行水泥路面养护技术规范, 提出了适用于旧水泥混凝土路面养护和罩面需求的水泥路面性能评价指标体系和评价方法。采用路面状况指数、行驶质量指数和国际摩阻系数等指标评价路面的使用性能, 采用断板率、基层顶面当量回弹模量、接缝传荷能力和板底脱空率等指标评价路面的结构状况。考虑到各评价指标分级的模糊性, 应用模糊物元分析法建立了多指标的路面状况评定方法, 其中的权重确定综合了AHP法和熵值法, 以求同时反映评价分级的主观性和实测数据的客观性。分析结果表明: 实际路段的路面性能对应“中”的关联度最大(0.562 4), 对应“次”的关联度次之(0.319 4), 根据最大关联度原则, 该路段的路面性能属于“中”级偏“次”, 与实际情况相符, 表明评价指标体系和方法可行。更多>
2010, 10(2): 26-29. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.005
摘要(836) HTML (175) PDF (431KB) (555)
沥青混合料汉堡车辙试验方法
栗培龙, 张争奇, 李洪华, 王秉纲
摘要: 采用4种不同的沥青混合料, 分别在水浴和空气浴2种试验环境下进行50℃和60℃的汉堡车辙试验, 分析了水和温度对车辙深度的影响。进行不同试件厚度以及板式试件和SGC成型的圆柱试件的车辙试验, 分析了试件厚度和成型方式对车辙深度的影响。分析结果表明: 水环境和提高温度都会加速车辙的产生, 50℃水浴和60℃空气浴车辙深度判定系数R2大于0.93;结合沥青应用情况, 建议B级沥青采用45℃, A级沥青采用50℃, 改性沥青采用60℃的试验温度; 40 mm厚度的试件车辙深度显著偏大, 试验中不宜采用; SGC成型的圆柱试件与板式试件试验结果判定系数R2达0.95以上, 可以代替板式试件进行抗车辙性能评价。更多>
2010, 10(2): 30-35. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.006
摘要(1434) HTML (390) PDF (710KB) (867)
复合式机场道面结构设计方法
马翔, 倪富健, 顾兴宇
摘要: 将沥青面层抗反射裂缝疲劳寿命和水泥混凝土板弯拉疲劳强度作为复合式机场道面的设计依据, 基于复合式机场道面荷载应力、温度应力及抗反射裂缝疲劳寿命的计算式, 借鉴民用航空运输机场水泥混凝土道面结构设计方法和公路水泥混凝土路面结构设计方法, 提出了以荷载与温度综合疲劳弯拉应力和沥青面层反射裂缝疲劳寿命为设计指标的复合式机场道面结构设计方法, 以单层、双层、三层的面层结构组合方案进行对比设计。设计结果表明: 面层采用双层的改性沥青混凝土方案时综合疲劳应力为4.84 MPa, 抗反射裂缝疲劳寿命为699 362次, 满足设计要求, 是一种经济可靠的结构组合方案, 因此, 设计方法可行。更多>
2010, 10(2): 36-40. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.007
摘要(921) HTML (219) PDF (499KB) (470)
钢管预应力索防撞活动护栏开发
闫书明, 白书锋
摘要: 采用钢管和预应力钢索组合结构, 开发出新型防撞活动护栏, 分析了活动护栏碰撞试验条件和安全评价标准, 建立了有限元仿真模型, 并采用LS-DYNA显式有限元程序进行求解, 最后利用实车足尺碰撞试验对活动护栏进行安全评价。试验结果表明: 该护栏防撞能力达到160 kJ; 碰撞后车辆能够恢复正常行驶姿态; 小车、大车碰撞时护栏最大动态位移试验结果分别为972、1 093 mm, 仿真结果分别为913、1 100 mm; 小车、大车驶出角度试验结果分别为10.2°、0°, 仿真结果分别为9.1°、0°。仿真结果与试验结果一致, 活动护栏满足评价标准要求。更多>
2010, 10(2): 41-45. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.008
摘要(823) HTML (381) PDF (1013KB) (489)
跨座式单轨交通系统耦合振动特性
刘羽宇, 葛玉梅, 杨翊仁
摘要: 将列车的每节车厢简化为15自由度的动力系统, 由拉格朗日方程导出其振动微分方程, 将轨道梁简化为欧拉梁, 基于能量法和车辆与轨道梁位移协调条件, 建立了车辆和轨道梁耦合运动控制方程, 研究了跨座式单轨交通轨道梁的动力特性。计算了列车以不同车速通过时轨道梁的动力响应, 并比较了计算结果与实测结果。比较结果表明: 理论计算结果与实测结果基本吻合, 车速对轨道梁挠度的影响较小, 但对加速度影响较大, 加速度随车速增大而增大, 在40~50 km·h-1处出现最大值, 之后随车速增大反而减小; 轮胎模型与轨道表面不平度功率谱密度函数对轨道梁横向响应计算结果影响较大, 使计算误差增大。更多>
2010, 10(2): 46-53. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.009
摘要(920) HTML (161) PDF (980KB) (515)
载运工具运用工程
基于力法的动车转向架构架参数化设计
米彩盈, 胡乙钦
摘要: 基于结构力学中的力法原理, 对动车转向架构架结构几何尺寸进行参数化设计, 利用Microsoft Visual C++6.0实现程序化。根据构架设计的原始参数、UIC 615-4—2003标准规定的计算载荷和载荷工况及制造材料的许用应力, 确定构架的总体尺寸和不同截面的几何尺寸, 分析动车转向架构架在各个载荷工况下的最大名义应力。通过计算应力与许用应力的比较, 检查构架结构尺寸的合理性。计算结果表明: 在构架结构方案设计过程中, 根据UIC 615-4—2003和EN 13749—2005标准的规定, 载荷工况1~13的von-Mises应力小于制造材料16Mn的许用应力230 MPa, 载荷工况14的von-Mises应力小于制造材料16Mn的屈服极限345 MPa, 构架的静强度满足设计的要求, 因此, 应用参数化设计可以快速有效地确定构架的结构几何尺寸, 提高构架的设计效率。更多>
2010, 10(2): 54-58. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.010
摘要(761) HTML (59) PDF (707KB) (509)
飞机起飞航迹计算中发动机推力计算方法
宋花玉, 蔡良才
摘要: 为了确定飞机起飞航迹, 应用数值计算理论, 提出了发动机瞬时推力的计算方法, 以发动机推力曲线已知推力为基础, 通过拉格朗日插值确定未知推力。基于计算的发动机瞬时推力, 计算了起飞航迹, 并与实测航迹进行了比较。计算结果表明: 飞机1的实测拟合航迹与程序计算航迹的最大绝对误差不超过10 m, 最大相对误差不超过3.9%;飞机2的实测拟合航迹与程序计算航迹的最大绝对误差不超过35 m, 最大相对误差不超过8.3%, 计算方法可靠。更多>
2010, 10(2): 59-63. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.011
摘要(644) HTML (128) PDF (477KB) (604)
汽车电子油门踏板开关信号的测量与性能分析
刘荣先, 马明星, 叶飞
摘要: 设计了基于非接触式电子油门踏板角位移传感器的测试系统, 研究了踩踏速度与采样频率对怠速开关信号输出特性的影响。采用ADLink-PCI911DG数椐采集卡和PCI-DAQ虚拟仪器技术, 将油门踏板角位移传感器信号经A/D转换, 然后通过DAQ驱动程序, 结合LabVIEW软件开发平台, 编写了测试程序, 实现了全自动数据采样。同时进行了油门踏板的快踩快放、慢踩慢放、快踩慢放和慢踩快放等工况试验, 分析了影响电子油门踏板开关信号的关键因素。分析结果表明: 踩踏速度和采样频率是影响信号测量精度的主要因素, 为了保证测量精度, 系统的采样频率应不小于1 000 Hz; 快踩快放时怠速开关信号的误差值最大, 慢踩慢放的误差最小, 由此提出了误差产生原因及解决措施。更多>
2010, 10(2): 64-68. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.012
摘要(833) HTML (273) PDF (635KB) (649)
基于逻辑门限值的汽车ABS控制策略
郑太雄, 马付雷
摘要: 为了解决参考车速估计的准确性对逻辑门限值法控制的影响, 采用改进的峰值连线法估计参考车速, 提出以滑移率门限控制为主, 车轮加速度门限控制为辅的汽车ABS控制策略, 并进行了高附着路面实车道路试验。试验结果表明: 当车辆速度为45 km·h-1时, 参考车速与实际车速曲线基本吻合, 最大误差为6.4%, 平均误差小于1.6%, 制动时间为3.2 s, 制动距离为15 m, 平均减速度为3.9 m·s-2, 控制效果良好, 控制策略可靠。更多>
2010, 10(2): 69-74. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.013
摘要(798) HTML (224) PDF (829KB) (697)
交通运输规划与管理
大城市对外客运枢纽布局优化模型
李旭宏, 肖为周, 陈大伟, 徐中, 朱彦东
摘要: 分析了对外客运枢纽的特点, 从交通规划决策者和用户角度出发, 采用双层规划模型进行城市对外客运枢纽布局优化。上层规划模型从交通规划决策者的角度出发, 优化对外客运枢纽布局, 使得枢纽出行者出行时间总体最省; 下层从用户的角度出发, 采用随机用户平衡模型来描述用户的出行规律, 合理安排出行者的出行路线。上层模型采用遗传算法求解, 下层模型采用连续平均法求解。算例结果表明: 在至多允许建设3、4、5个枢纽的约束条件下, 最优适应度在进化100代以内达到恒定, 收敛速度较快, 该模型有效。更多>
2010, 10(2): 75-81. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.014
摘要(885) HTML (109) PDF (799KB) (10558)
基于车道建模的区域应急疏散路径规划
王健, 胡晓伟, 佟晶晶, 何磊
摘要: 为有效解决应急疏散路线中存在的延误问题, 以总体疏散费用最小为目标, 以消除冲突点, 减少交织点, 并且以流量守恒、流量非负、节点和弧段的通行能力限制等为约束条件, 提出了基于车道层面的路网模型。利用Lingo软件, 分别对应用基于车道层面的疏散扩展网络流模型以及应用基于路段层面的节点-弧网络模型进行求解, 并以4个交叉口网络为例进行了对比分析。计算结果表明: 与应用基于路段层面的节点-弧网络模型相比, 应用基于车道层面的扩展网络流模型节约了4 h·veh-1的出行费用, 出行成本降低了25%, 该模型在使疏散费用最小化的同时, 减少了交织情况产生的延误, 具有较高的疏散效率。更多>
2010, 10(2): 82-87. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.015
摘要(604) HTML (129) PDF (575KB) (750)
快速城市化地区中等城市交通特性
石小法, 喻军皓
摘要: 分析了快速城市化地区中等城市的交通流时空分布特性, 基于2008年东莞市区综合交通规划交通流量调查数据, 研究了交通量车种构成、时间分布特性、空间分布特性及现状路网特征, 采用TransCAD交通规划软件对路网交通负荷度进行了综合评价, 分析了东莞市区现状交通问题, 提出了具有针对性的交通发展策略。分析结果表明: 该类城市小汽车出行比例高, 公共交通发展滞后; 交通基础设施严重不足; 出入口客货混行及过境交通现象严重; 路网结构不完善, 道路功能不明确。提出了完善道路网络系统, 优化城市交通结构, 构建高效公共交通体系, 规范交通管理, 土地利用与交通协调发展等政策措施。更多>
2010, 10(2): 88-94. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.016
摘要(577) HTML (109) PDF (1171KB) (495)
折返站紧凑折返不成对机车周转图的优化方法
谢金宝
摘要: 提出了不成对机车周转图的一种铺画方法, 在机车折返站, 运用网络流模型确定出不成对机车周转图上满足最优化要求的基本成对机车周转图方案, 为未获指派的机车就近勾画交路。在基本段所在站, 将附挂回送机车的运行线在该站的运行时刻插入相应的时刻序列, 将基本段所在站不成对机车周转图问题转化为成对机车周转图问题, 利用表上寻优算法求解成对机车周转图交路方案。分析结果表明: 对不成对系数为0.78、两端站机车停留时间标准相同的机车周转图, 计算得到机车在基本段所在站总停留时间与折返段所在站总停留时间之比不小于1.25, 该算法将机车在折返段的额外停留时间最大限度地转移到基本段, 满足了机车在折返站紧凑折返的要求。更多>
2010, 10(2): 95-98. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.017
摘要(537) HTML (57) PDF (361KB) (564)
带软时间窗的集货与送货多车辆路径问题节约算法
祁文祥, 陆志强, 孙小明
摘要: 研究了物流配送中多车运输的集货与送货车辆路径规划问题, 以增加时间惩罚费用的方式插入软时间窗约束, 将租车费用、货车运输费用和时间惩罚费用三者之和最小作为优化目标, 建立数学模型。采用启发式节约算法求解该模型, 考虑时间惩罚费用和运输费用, 比较每一配送节点上直接送货和间接送货的节约费用关系, 求出最优配送路径。试验结果表明: 当配送次数达到50次时, 货车平均装载率仍能达到80%以上, 该节约算法能减少货车空程行驶和租车次数, 优化了全局费用。更多>
2010, 10(2): 99-103. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.018
摘要(632) HTML (58) PDF (542KB) (521)
疲劳驾驶与交通事故关系
李都厚, 刘群, 袁伟, 刘浩学
摘要: 对国内外道路交通事故数据进行了统计, 分析了疲劳驾驶事故中驾驶人特征、事故时段分布及高速公路上交通事故主要成因, 研究了疲劳驾驶对操作行为的影响和驾驶人疲劳产生的原因, 提出了疲劳驾驶预防对策。分析结果表明: 30岁以下男驾驶人、3年以下驾龄和10年左右驾龄的驾驶人是疲劳驾驶事故的高发群体; 2:00~6: 00与15:00~16:00是疲劳驾驶事故的高发时段; 高速公路上疲劳驾驶引发的交通事故比例远高于普通公路; 疲劳驾驶产生的原因主要包括长时间驾驶、睡眠不足或质量差、生理节律、驾驶人因素等。通过保证驾驶人有充足的睡眠与短暂休息, 合理安排行车时间及使用疲劳预警装置等方法, 可以有效预防疲劳的产生, 减少疲劳驾驶事故的发生。更多>
2010, 10(2): 104-109. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.019
摘要(1206) HTML (1240) PDF (799KB) (1239)
公共交通定价与最优政府补偿模型
杨帆, 杨琦, 张珺, 郗恩崇
摘要: 为了完善公共交通定价与政府补偿机制, 分析了规模报酬递增、正外部性和次优理论3个潜在经济机理, 建立了3个定价与补偿优化模型, 并以西安公交为例进行了公共交通定价与补偿模型的应用。分析结果表明: 基于规模报酬递增的边际成本定价与补偿模型, 社会福利最佳且最为实用; 基于正外部性的供求平衡定价与补偿模型, 企业福利最佳; 基于次优理论的Ramsey定价与补偿模型, 在原理诠释方面最佳; 补偿模型测算2009年西安公交的政府补偿金额为9.78亿元, 符合现实需求, 模型有效。更多>
2010, 10(2): 110-115. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.020
摘要(586) HTML (57) PDF (577KB) (679)
交通信息工程及控制
交通事件小波分解与支持向量机声频识别方法
罗向龙, 高静怀, 牛国宏, 潘若禹
摘要: 分析了现有交通事件自动检测和识别方法, 提出了应用小波分解与支持向量机相结合的交通事件声频识别方法。将车辆行驶的声音信号进行小波分解, 以不同频段的重构信号能量作为特征向量, 对由多个支持向量机构成的交通事件分类器进行训练, 并对正常行驶、刹车和碰撞事件的声音信号进行识别。试验结果表明: 利用车辆声音信号能够正确识别不同的交通事件, 识别准确率达95%, 识别方法可行。更多>
2010, 10(2): 116-121. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.021
摘要(560) HTML (119) PDF (818KB) (700)
基于加速混沌优化算法的支持向量机参数选择
李冬琴, 王丽铮, 管义锋, 徐海祥
摘要: 针对支持向量机参数选择问题, 以惩罚系数、不敏感系数和RBF核函数中的宽度系数为优化变量, 采用Chebyshev映射代替Logistic映射产生初始混沌序列, 改变原有的搜索公式及增加3次载波, 提出了一种改进的加速混沌优化算法(ISCOA)。将该算法应用于人工数据集和实际数据集中, 并与常规的交叉验证法进行比较。试验结果表明: 在人工数据集中, 采用ISCOA在时间上缩短了至少23.43%, 精度上提高了至少6.31%;在实际数据集中, 预测值更接近实际值, 相对误差均控制在3.13%以下, 该算法具有较高的预测精度和寻优效果。更多>
2010, 10(2): 122-126. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2010.02.022
摘要(513) HTML (90) PDF (575KB) (729)

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