交通运输工程学报

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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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2017年第17卷第1期

栏目

道路与铁道工程
载运工具运用工程
交通运输规划与管理
交通信息工程及控制

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道路与铁道工程

考虑均匀性的沥青混合料最佳沥青用量确定方法

(双语出版: English)

郭乃胜, 尤占平, 谭忆秋, 赵颖华, 王聪

摘要: 为了确定沥青混合料中的最佳沥青用量, 利用CT技术识别沥青混合料各组分内部结构特征, 并以粗集料、沥青砂浆和空隙各组分的密度和面积为主要特征参数, 提出了沥青混合料的均匀性评价指标, 建立了沥青混合料均匀性评价方法; 分析了沥青混合料马歇尔设计方法中的体积设计参数与内部结构各组分特征的关系, 考虑了沥青混合料内部结构的均匀性, 建立了沥青混合料最佳沥青用量的确定方法, 并选用3种沥青混合料(AC-13、AC-16和AC-20) 对该方法的有效性进行了验证。分析结果表明: 沥青混合料的均匀性评价指标与空隙率具有良好的对应关系, 最小均匀性评价指标对应沥青混合料试件内部结构均匀性最佳时的空隙率; ...

2017, 17(1): 1-10.

摘要(1219) HTML (206) PDF (877KB) (776) 引用 (11)

温拌沥青混合料的压实特性与难易系数

(双语出版: English)

延西利, 陈四来, 安舒文, 李昂, 张青

摘要: 为了研究温拌沥青混合料的压实性能及其可压实的难易程度, 选用3种同品牌温拌沥青(ACMP1、ACMP2与ACMP3) 和2种热拌沥青(70^#基质沥青与SBS改性沥青), 制备了AC-13C型沥青混合料, 采用马歇尔击实试验, 变化不同的击实次数和击实温度, 测试了马歇尔试件的压实度和稳定度, 分析了其变化规律, 建立了压实度与击实次数的指数回归关系, 引入了压实成长曲率因子, 定义了压实难易系数。试验结果表明: 沥青混合料的压实度随着击实次数的增加而呈指数增长, 初期增长较快, 后期较慢, 且最终趋于稳定; 在击实温度为90℃¹50℃的范围内, 压实度随着击实温度的升高呈线性增长; 马歇尔稳定...

2017, 17(1): 11-19.

摘要(1352) HTML (146) PDF (525KB) (746) 引用 (26)

采用IRI评价机场道面平整度的适用性

(双语出版: English)

凌建明, 刘诗福, 袁捷, 杨文臣

摘要: 提出一种采用国际平整度指数(IRI) 评价机场道面平整度的适用性综合分析方法, 建立了1/4车辆模型与飞机的动力学模型, 采用IRI和飞机重心处竖向加速度(VACGA) 作为机场道面平整度的评价指标, 利用MATLAB/Simulink建立了IRI和VACGA求解模型; 以正弦函数形式的不平整激励模拟机场道面纵断面的微波起伏, 在不同振幅、波长和滑行速度条件下定量解析IRI和VACGA的分布特性。计算结果表明: VACGA和IRI均与振幅成正比; IRI的敏感波段为波长1~5m的短波, 并在波长为2m时达到最大; 飞机在200km·h^-1滑行速度下, VACGA随波长的变化呈现3个波峰, 并且...

2017, 17(1): 20-27.

摘要(1338) HTML (208) PDF (717KB) (580) 引用 (36)

基于BOTDA的机场道面半刚性基层裂缝扩展规律

(双语出版: English)

高俊启, 耿任山, 盛余祥, 安平, 靳佩佩

摘要: 通过室内试验与现场水泥稳定碎石基层裂缝监测试验, 采用分布式BOTDA光纤监测技术, 研究了传感光纤的应变与裂缝宽度的关系、半刚性基层早期裂缝扩展规律以及裂缝发展速率。研究结果表明: 当裂缝宽度分别为3、6、9mm时, 聚氨酯封装的传感光纤应变分别为5.9×10^-3、7.7×10^-3、10.3×10^-3, 金属基封装的传感光纤应变分别为1.5×10^-3、1.6×10^-3、2.1×10^-3, 光纤应变随着裂缝宽度的增加而增大; 当裂缝宽度为9mm时, 聚氨酯与金属基封装的光纤应变分别为内定点铝合金铠装光纤平均应变的33.2、6.8倍, 因此, 聚氨酯与金属基封装的传感光纤裂缝监测效果较好; 在现...

2017, 17(1): 28-35.

摘要(700) HTML (105) PDF (1401KB) (415) 引用 (20)

弹性基底上受非均匀荷载加劲板的局部屈曲特性

(双语出版: English)

张宁, 刘永健, 李慧, Siegfried FSTIEMER

摘要: 针对弹性基底上板的局部稳定问题, 应用能量法推导了非均匀荷载作用下矩形加劲板的局部屈曲非线性特征方程, 建立了考虑弹性基底接触和纵向加劲肋作用的屈曲板迦辽金表达式; 基于牛顿迭代法, 建立了局部屈曲的非线性特征方程的增量迭代格式与屈曲荷载特征值的附加迭代方程。分析结果表明: 屈曲系数计算结果与有限元分析结果误差小于2%, 并且避免了有限元模拟的接触分析过程, 计算效率较高; 当荷载梯度为1时, 设置加劲肋的偏心构件的局部稳定性明显增强, 临界屈曲系数增加到51.1, 是普通板件的2.5倍; 加劲板件的纵向鼓曲波的长宽比约为0.6, 鼓曲波纵向排列相对密集, 而普通板件每个鼓曲波的长宽比约为1....

2017, 17(1): 36-44.

摘要(885) HTML (237) PDF (1902KB) (487) 引用 (21)

预应力混杂碳/玻璃（C/G）纤维布加固RC梁的应力重分布

(双语出版: English)

张剑, 叶见曙, 王景全, 艾军, 高琦

摘要: 基于实体退化单元, 对钢筋混凝土(RC) 梁和混杂碳/玻璃(C/G) 纤维布采用分层壳元模型, 对纵向受力钢筋采用组合壳元模型, 模拟了混杂C/G纤维布的预应力作用, 建立了预应力混杂C/G纤维布加固RC梁的非线性层壳组合单元模型, 采用弥散裂缝模式、Ottosen屈服准则和Hinton压碎准则描述了加固梁的开裂、屈服和压碎的材料非线性效应, 分析了破坏全过程中加固梁挠度变化规律、刚度折减规律、极限承载力与混杂C/G纤维布应力重分布。计算结果表明: 非线性层壳组合单元分析方法可靠, 加固梁的特征荷载计算值与试验值的相对误差不超过10%, 且非线性层壳组合单元具有较好的收敛性和数值稳定性; 在加...

2017, 17(1): 45-52.

摘要(619) HTML (108) PDF (572KB) (488) 引用 (9)

拱桥汽车设计荷载标准分析

(双语出版: English)

胡大琳, 惠小记, 夏春梅, 李影, 张航

摘要: 分析了超载车辆对桥梁的影响与现行规范即《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60—2015) 中的汽车荷载标准对公路上运营车辆荷载的适用性, 研究了广深高速公路车辆荷载的动态称重系统(WIM) 实测数据, 利用Monte Carlo方法模拟随机车辆荷载和随机车辆间距, 编制了随机车队加载效应计算程序, 计算了无铰拱跨中和拱脚截面的弯矩效应, 采用极大值分布原理求得荷载效应在设计基准期内的标准值, 给出基于WIM实测数据的汽车荷载标准模型, 并与现行规范中的设计荷载标准进行对比。计算结果表明: 推荐车道荷载作用效应对实测荷载效应包容性和适用性良好, 拱桥跨中弯矩误差小于7%, 当跨径为25~65...

2017, 17(1): 53-61.

摘要(808) HTML (178) PDF (912KB) (471) 引用 (3)

载运工具运用工程

高速列车转向架构架动应力计算与疲劳全寿命预测

(双语出版: English)

卢耀辉, 向鹏霖, 曾京, 陈天利

摘要: 建立了车辆结构的刚柔耦合动力学模型, 对比了刚性构架和柔性构架的振动响应, 计算了构架的载荷谱; 分析了应力谱转化方法, 利用有限元方法与多项式拟合方法计算了构架的动应力谱; 基于动应力谱与相关标准, 运用线性累积损伤理论与疲劳裂纹扩展寿命Paris方程计算了构架的疲劳全寿命。计算结果表明: 相比于多刚体车辆系统动力学模型, 采用考虑构架柔性的车辆系统动力学模型计算的构架振动加速度响应在构架固有频率36.94~95.53Hz范围内的幅值较大, 因此, 构架的模态对振动响应的贡献显著; 将载荷谱转化为应力谱的多项式拟合方法与瞬态分析方法相比较, 应力误差最大值为1.16MPa, 相对最大误差为3...

2017, 17(1): 62-70.

摘要(1109) HTML (317) PDF (3091KB) (818) 引用 (53)

高速列车纵向动力学模型时变参数在线辨识方法

(双语出版: English)

谢国, 张丹, 黑新宏, 钱富才, 曹源, 蔡伯根, 高橋聖, 望月宽

摘要: 针对高速列车纵向动力学特性, 分析了牵引力、制动力、阻力与速度和加速度的关系; 考虑了天气和线路对高速列车运行状态造成的随机干扰, 以及机械磨损和运行环境对列车模型结构参数造成的随机影响, 建立了噪声干扰下的高速列车纵向动力学参数化状态空间模型, 利用期望极大化准则, 计算了列车模型参数的条件数学期望, 并结合粒子滤波理论估计了参数粒子下的列车状态; 基于贝叶斯后验概率理论, 建立了高速列车非线性动力学模型的时变参数辨识方法, 估计了列车的实时状态, 并在噪声与参数分布均属于高斯分布、噪声属于高斯分布与参数属于指数分布、噪声属于伽玛分布与参数属于高斯分布的3种工况下, 进行了蒙特卡洛仿真试验。...

2017, 17(1): 71-81.

摘要(952) HTML (224) PDF (660KB) (632) 引用 (21)

紧急制动工况下电磁式磁轨制动器极靴磨损计算方法

(双语出版: English)

陈士安, 杨鑫, 姚明, 王胜, Young-baeKIM

摘要: 为了预测极靴服务寿命, 确保制动可靠, 通过磨损过程、制动过程、制动器/钢轨温度场的建模与仿真, 计算了高速列车紧急制动过程中电磁式磁轨制动器极靴磨损量; 建立了考虑速度与温度的Archard磨损模型和CRH2列车紧急制动过程的动力学模型, 计算了电磁式磁轨制动器样机全程参与制动时的空气制动力、电磁制动力、制动减速度、紧急制动能量分配系数、瞬时速度和制动距离等时变参数; 分析了紧急制动时电磁式磁轨制动器-钢轨-大气间的热量传递, 基于Fluent软件建立了制动器/钢轨的三维温度场模型, 根据制动过程时变参数获取温度场热流密度和散热加载条件; 针对CRH2列车行驶速度为250km·h^-1的紧急制...

2017, 17(1): 82-92.

摘要(701) HTML (149) PDF (1638KB) (380) 引用 (8)

基于实船油耗与排放的拖轮航速优化

楼狄明, 包松杰, 胡志远, 谭丕强

摘要: 利用便携式排放测试系统对上海外高桥港近海拖轮进行了油耗与排放测试, 拟合了油耗、排放与航速的关系, 建立了巡航工况下的航速优化模型, 分析了拖轮最佳油耗和排放对应的航速。试验结果表明: 船舶CO₂的排放因子与燃油的品质和船舶工况相关, 与实船排放测试相比, 使用经验排放因子估算排放率是可行的; 当使用幂函数拟合CO、CO₂、THC、NO_x、PM、PN排放和油耗与航速关系时, 各拟合曲线的决定系数均大于0.9;仅对油耗优化, 当航速为7.21kn时, 拖轮单次巡航工况下的总油耗达到最小值, 相对最大航速12.00kn的油耗下降了33.40%;对油耗和NO_x排放进行优化, 得到的最优航速最大; 对...

2017, 17(1): 93-100.

摘要(902) HTML (216) PDF (813KB) (945) 引用 (20)

交通运输规划与管理

城市道路网络路段状态相关性与道路间距分析

王东炜, 李辉, 李岩, 严亚丹

摘要: 为优化城市道路网络布局, 以若干个城市高德地图实时路况的交通出行数据为基础, 研究了主干路、次干路、支路等不同等级道路的路段状态相关性, 设置了考虑相关性的道路间距, 计算了城市路网密度与等级级配。分析结果表明: 主干路和主干路、主干路和次干路、主干路和支路相关单元的平行距离均服从对数正态分布, 平行距离的85%分位值分别为2.4、1.0、0.9km; 主干路间距取为2.4~2.5km, 主干路间设置2条次干路, 次干路与主干路的间距为0.8~1.2km, 支路间距为0.2km或0.3km; 次干路和支路对应平行距离的85%分位值比较接近, 实际路网中次干路和支路的功能区分尚不明确。所得路网结...

2017, 17(1): 101-108.

摘要(793) HTML (202) PDF (894KB) (979) 引用 (16)

基于Lempel-Ziv算法与TOPSIS的水上交通流复杂性测度

张明阳, 张笛, 郭欢, 付姗姗, 黄亚敏

摘要: 为了定量分析并划分水上交通流的复杂性等级, 提出了一种基于Lempel-Ziv算法与TOPSIS的水上交通流复杂性测度方法。运用Lempel-Ziv算法求得实测水上交通流时间序列和对比序列(周期序列、Logistic序列、Henon序列、随机序列) 的复杂性特征值, 采用TOPSIS得到各个序列的贴近度, 根据对比序列的贴近度划分复杂性等级区间, 按照水上交通流时间序列的贴近度和所在的复杂性等级区间来表征各个序列的复杂程度, 并对长江口南槽航道的实测水上交通流进行复杂性测度。计算结果表明: 船舶交通事故数量和下行标准船舶数量与船舶交通流时序复杂性贴近度的相关系数分别为0.698 1、0.769...

2017, 17(1): 109-118.

摘要(703) HTML (155) PDF (1604KB) (534) 引用 (14)

公路客运门到门运营模式下的末端线网优化

杨忠振, 王文娣, TheoNOTTEBOOM

摘要: 为解决高铁时代公路客运难的问题, 提出门到门的公路客运运营模式, 并构建了双层规划模型, 上层模型以公路客运服务商的日运营总利润最大为目标, 优化门到门模式下公路客运的末端线网, 下层模型计算均衡状态下交通网络上的客流量, 最后基于大连至沈阳运输区段的实际数据进行了案例分析。计算结果表明: 公路客运的日运营总利润随末端线路数的增加先升后降, 运营4条末端线路、日发车25班最佳; 高铁开通后原有运营模式下公路客运服务商的日运营总利润为7 270元, 票价为99元, 日均客流量为130人次; 门到门运营模式下公路客运服务商的日运营总利润为37 755元, 票价区间为[88, 105]元, 日均客流...

2017, 17(1): 119-128.

摘要(702) HTML (99) PDF (1005KB) (736) 引用 (3)

时间依赖需求下多车型快速公交发车频率优化

代存杰, 李引珍, 马昌喜, 柴获

摘要: 以公共交通网络中的单条快速公交线路为研究对象, 分析了快速公交车辆的发车间隔特征和沿线乘客出行需求的时间依赖特征; 考虑多类型公交车辆协同作业, 以所有乘客的累计等待时间最小和车辆的平均满载率最大为目标, 以最小、最大发车时间间隔和车辆运能的供需比为约束, 建立多类型快速公交车辆协同作业模式下的发车频率优化模型; 利用改进的非支配排序遗传算法对模型求解, 并应用兰州市快速公交数据进行实例分析。分析结果表明: 乘客累计等待时间分别取最大值、中间值和最小值时, 优化后的发车次数比实际发车次数分别降低22.9%、16.7%和8.4%, 对应的车辆平均满载率分别提高27.4%、15.1%和3.9%;与...

2017, 17(1): 129-139.

摘要(972) HTML (162) PDF (767KB) (906) 引用 (43)

基于MOVES的车辆排放因子测试

黄文伟, 强明明, 孙龙林, 张欣

摘要: 应用机动车排放模拟器(MOVES) 的微观层次对车辆的排放因子进行了数值模拟, 采用便携式排放测试系统对试验车辆进行实际道路尾气排放测试, 基于测试结果从排放因子角度对MOVES输出的模拟值进行验证。分析结果表明: 在城市快速路上, 大型货车CO₂、CO、NO_x、HC、PM排放因子的模拟值与实测值的比值分别为1.40、0.72、1.01、1.05、1.05;在城市主干道上, 大型货车CO、NO_x、HC排放因子的模拟值与实测值的比值分别为0.70、1.07、1.07, 而CO₂和PM排放因子的模拟值与实测值的比值分别为1.63和2.12;在城市高速路上, 小型客车HC排放因子的模拟值与实测值的比...

2017, 17(1): 140-148.

摘要(654) HTML (238) PDF (2250KB) (587) 引用 (30)

交通信息工程及控制

基于单目图像的列车事故场景三维重建

聂隐愚, 唐兆, 常建, 刘丰嘉, 张建军

摘要: 为了辅助铁路事故应急救援方案的制定, 提出了一种基于单目图像的列车事故场景快速三维重建方法。考虑不同应用场景的2种相机投影模型, 采用SIFT算法提取图像特征并与事故列车的CAD模型相匹配, 通过引入车厢之间的几何约束, 将三维重建转换为求解带约束的非线性最小二乘问题, 最终还原事故主体的位置与姿态。为了定量与定性验证该方法的计算效果, 分别对模拟列车事故场景与真实列车事故场景进行车厢的三维重建。在模拟列车事故场景中采用了较精确的有限相机投影模型进行离线标定, 在真实列车事故场景中采用了较稳定的针孔模型进行自标定。分析结果表明: 通过对模拟场景的定量分析, 重建两节车厢中用于测量的8个节点的最...

2017, 17(1): 149-158.