交通运输工程学报

2026年第26卷第7期封面与目录

2026-07-28

交通运输工程学报. 2026 26(7): -.

集中式气室对高速铁路隧道内压缩波演化的影响

刘峰, 马健斌, 张扬泰, 卫梦杰, 陈大伟 — 2026-07-28

刘峰, 马健斌, 张扬泰, 卫梦杰, 陈大伟为研究集中式气室对高速铁路隧道中初始压缩波传播时压力梯度的调控机理，分析气室储气效应与连接处几何特征对压缩波传播特性的影响规律，基于无黏、可压缩、二维轴对称模型开展了隧道-气室耦合动态相互作用数值计算研究，提出了储气效应与阻尼特性协同作用的压力调控理论；基于流动相似准则开展了可调节式高压脉冲发生装置的缩比模型试验，通过数值仿真结果与模型试验结果的对比，验证了所采用的计算方法能够准确模拟初始压缩波经过气室时的动态响应特征；深入解析了气室关键尺寸参数对其储气能力与连接口阻尼特性的影响规律，探究了气室与隧道间由压差驱动的流量响应机制；通过对比不同的气室尺寸和连接处尺寸，进一步研究了气室结构对于初始波前压力梯度的缓解规律；分析了初始压缩波长度和幅值等波前参数对气室缓解效果的影响。研究结果表明：集中式气室的压力梯度缓解机理源于其能够在初始压缩波经过时吸收气体，而连接处尺寸是调控隧道进入气室的空气流量响应速度和阻尼特性的关键因素；当连接处尺寸为0.40R且气室尺寸为R时，气室将表现为高流量且伴随适度回流的特征，对应约40%的最优缓解率；改变初始压缩波幅值并不影响气室的缓解率，而压缩波长度与缓解率呈强负相关，波长缩短时气室缓解率显著提升，波长恒定时缓解率保持稳定。交通运输工程学报. 2026 26(7): 1-14.

多源动态检测数据驱动的高速铁路轨道板周期性不平顺诊断方法

魏子龙, 孙宪夫, 杨飞, 张航 — 2026-07-28

魏子龙, 孙宪夫, 杨飞, 张航为实现高速铁路轨道板周期性不平顺的精准识别与科学评价，本文基于高速综合检测列车采集的轨道几何和车辆动态响应数据，提出了多源动态检测数据里程同步处理与周期性特征提取方法，获取了多源动态检测数据在轨道板周期性不平顺区段的时域、频域特征；构造了融合同步压缩小波变换与变形量计数法的轨道板周期性不平顺识别方法，并进一步结合构架垂向加速度提出了轨道板周期性不平顺综合评价方法。研究结果表明：提出的识别方法能够有效筛查轨道板周期性不平顺区段并判定其严重程度，当滑动窗长度取50 m，轨道板周期性不平顺变形量Ⅰ、Ⅱ级阈值分别取0.8、1.5 mm，对应比例参数均取3/4时，可在识别准确率与漏检率之间达到较好的平衡，识别准确率达92%；基于3条轨道板周期性不平顺较为显著的高铁线路实测数据，得出4~7 m波段构架垂向加速度与轨道板周期性不平顺存在较强的相关性，4~7 m波段构架垂向加速度95%分位数处在3.9~8.5 m·s^-2，可将4~7 m波段构架垂向加速度按连续5波超出阈值5 m·s^-2来评价轨道板周期性不平顺的影响。该方法可为精准诊断高铁轨道服役状态、科学指导养护维修作业提供技术参考。交通运输工程学报. 2026 26(7): 15-26.

基于改进YOLOv8s算法的地铁轨道缺陷目标智能检测方法

崔广炎, 李宇杰, 王艳辉, 安洁, 赵文岳, 张泰 — 2026-07-28

崔广炎, 李宇杰, 王艳辉, 安洁, 赵文岳, 张泰针对轨道状态检测中的小尺寸目标、样本不均衡、检测精度低和实时性要求高等问题，提出了一种融合小目标检测算法和Focal Loss损失函数的地铁轨道缺陷目标检测方法；通过数据清洗和图像标注构建了TrackScanner缺陷数据集，并针对数据集存在的“小目标样本”和“正负样本不均衡”问题，在YOLOv8s算法的基础上进行针对性改进；针对“小目标样本”问题增加了轻量化的双重注意力机制模块、真内卷模块和检测尺度为160×160的小目标检测头，通过联合改进措施提升算法对关键细节的关注度；针对“正负样本不均衡”问题引入了Focal Loss损失函数，此改进通过权重因子和损失因子调节损失函数预测结果值；通过模型训练与消融试验，对比分析了本文所提算法在轨道状态检测领域的效果和优势。研究结果表明：改进YOLOv8s算法的mAP₅₀、F₁和检测效率分别为71.70%、73.43%和46.84帧·s^-1，对扣件缺失、扣件反装、扣件移位、扣件断裂、道床异物和轨面擦伤等缺陷目标的检测精度分别为82.6%、65.8%、72.3%、25.3%、95.6%和88.6%。本研究适用于地铁轨道缺陷目标检测工作，可有效提升轨道巡检人员的工作效率，对保障轨道列车的安全运营至关重要。交通运输工程学报. 2026 26(7): 27-38.

浅埋管幕法隧道竖向应力计算模型与工程应用

黄明, 陈骏宁, 赖丰文, 路德春, 肖雄, 李洪江 — 2026-07-28

黄明, 陈骏宁, 赖丰文, 路德春, 肖雄, 李洪江传统水平微分单元法表征土拱效应时，忽略了单元层间剪切力对竖向应力传递的贡献，从而导致计算结果偏于保守。鉴于此，首先将管幕法隧道简化为活动门(Trapdoor)模型，采用有限元极限分析(FELA)方法，系统探究了不同深宽比及土体内摩擦角条件下浅埋活动门滑裂角的变化规律；据此，基于大主应力轨迹线，建立了拱形微分单元竖向应力计算模型，推导了浅埋活动门竖向应力解；进一步阐明了土体内摩擦角、剪胀角及地面超载对活动门归一化竖向应力的影响规律；最后将所提模型应用于某管幕法隧道工程，探究其工程适用性。研究结果表明：所提模型计算结果与既有解、FELA解及室内模型试验结果吻合良好；相较于经典Terzaghi理论及规范方法，归一化竖向应力分别降低30.7%与45.3%，碳排放量分别减少9.1%与16.6%。交通运输工程学报. 2026 26(7): 39-52.

电石渣与磷石膏改良隧道渣土路基的力学性能与微观机理

焦宁, 张立师, 丁建文, 薛传荣, 王首杰 — 2026-07-28

焦宁, 张立师, 丁建文, 薛传荣, 王首杰为解决废弃隧道渣土和工业固废的堆存导致的土地资源浪费与潜在的环境威胁，尝试使用工业固废电石渣与磷石膏协同改良废弃隧道渣土，将其转变为良质的工程填料。通过一系列室内试验，探究不同固废配比对改良土的物理与力学性能的影响规律，选最优配比；通过微观测试，分析了其微观改良机理和作用机制；通过路用力学性能测试，验证了改良土用作路基填料的可行性。研究结果表明：电石渣与磷石膏的组合掺加表现出显著的协同作用，特别是在增强废弃渣土的力学性能方面，其效果远超电石渣单掺（以4%总质量掺量为例，C3P1改良土的平均抗压强度可达电石渣单掺的1.35倍）；电石渣与磷石膏的最佳配比为3∶1，在这一配比下其对废弃渣土的改良效果最为显著，改良土的力学性能与稳定性均达到最优状态；电石渣和磷石膏以及土壤中的活性组分发生水化反应及离子交换反应，生成了具有胶凝性的C-S-H（水化硅酸钙）、C-A-S-H（水化硅铝酸钙）和AFt（钙矾石）等产物，它们通过填充、黏结和吸附土颗粒，显著提高了土体的密实度，从而增强改良土的宏观力学性能；归因于产物钙矾石膨胀作用的双刃性与其他胶凝产物的组合作用，在最佳配比（3∶1）下，随着总掺量的增加，改良土的力学性能并非呈线性增长趋势；适当配比的电石渣与磷石膏改良土满足公路路基设计规范要求，初步验证了改良土用作路基填料的可行性。交通运输工程学报. 2026 26(7): 53-68.

高速液压夯加固黄河冲积平原软土地基动力传播特性与计算方法

厉超, 张宇轩, 李文杰, 马龙, 刘乾, 周冲, 宋曙光 — 2026-07-28

厉超, 张宇轩, 李文杰, 马龙, 刘乾, 周冲, 宋曙光为探究高速液压夯加固黄河冲积平原软土地基的动力传播特性，依托实际工程，开展70、110、150 kJ三种能级现场夯击试验；通过监测夯击过程中土体超静孔隙水压力、地面振动速度等指标，阐明高速液压夯动应力沿竖向和径向的传播规律，建立了动力传播特性的理论计算方法，评价高速液压夯有效加固范围及振动影响范围。研究结果表明：高速液压夯动应力沿竖向传播符合指数衰减规律，表现出明显的二次衰减趋势，但传递指数小于弹性静力学理论值；动应力沿径向传播符合负幂函数衰减规律，且动应力值与夯板面积正相关；高速液压夯有效加固深度与锤重、夯锤落距正相关，与夯板面积、土体重度负相关，70、110、150 kJ三种能级有效加固深度分别为5.8、6.0、6.6 m；高速液压夯有效加固半径与夯板直径有关，约为夯板直径的1.1倍；高速液压夯地面振动主频为5~30 Hz，属于中低频振动，振动速度随夯击点到观测点距离（夯检距）按负幂函数规律衰减；对于一般工业建筑和公共建筑，70、110、150 kJ三种能级安全施工距离分别为7.2、7.8、8.4 m，居住建筑、振动敏感建筑等安全施工距离应参照该标准依次增大。研究结果可为高速液压夯设计与施工提供理论和实践参考。交通运输工程学报. 2026 26(7): 69-80.

外包UHPC加固长期荷载作用下CFST墩柱轴压力学性能

孔文渊, 邢智权, 陈力波, 郑立, 吴晓磊, 陈誉 — 2026-07-28

孔文渊, 邢智权, 陈力波, 郑立, 吴晓磊, 陈誉为研究长期荷载作用对墩柱加固后性能的影响，设计了20个不同长期荷载比和截面加固形式的轴压试验构件，采用预应力长期持荷加载装置对钢管混凝土（CFST）试件施加轴向压力，监测了试件应变变形发展情况；采用外包超高性能混凝土（UHPC）对试件进行扩大截面加固，形成组合墩柱构件，对加固后墩柱进行轴压极限加载，分析了长期荷载对加固后墩柱破坏特征和力学性能的影响；建立考虑核心混凝土收缩徐变的有限元模型，进一步开展了参数分析研究截面参数对加固效果的影响；基于试验和数值模拟结果，提出了考虑长期荷载影响的UHPC加固CFST墩柱轴压极限承载力预测公式。研究结果表明：低长期荷载比条件下加固后墩柱主要表现为加固层端部劈裂破坏，高长期荷载比作用下则表现为柱中截面加固层压溃破坏；长期荷载作用下因核心混凝土收缩徐变导致钢管承担更大荷载，柱脚发生局部变形并产生跨中附加挠度，降低变形协调性能，进而导致加固效果下降；加固层配筋率和长期荷载比对加固后墩柱承载力影响显著，低长期荷载比能够一定程度改善构件受力性能，当加固层配筋时能有效限制长期荷载的不利影响，使承载力折减系数降低到10%以内，建议实际应用中加固层配筋率达到1%以上。研究提出的极限承载力预测公式可为长期荷载作用下CFST构件的加固设计提供参考。交通运输工程学报. 2026 26(7): 81-97.

环境温度场对桥梁动态称重方法的影响研究

陈适之, 许嘉琳, 赵梦翔, 陈嘉琪, 杨干, 王涛, 韩万水 — 2026-07-28

陈适之, 许嘉琳, 赵梦翔, 陈嘉琪, 杨干, 王涛, 韩万水桥梁动态称重(B-WIM)技术是车重监测的重要手段，其精度受环境温度场影响，但既有研究多忽略了环境温度场对其的动态干扰。本文以混凝土T梁为对象，开展夏、冬两季露天车致振动试验，模拟温度场、车速和车重多工况耦合作用，采集车致应变响应；基于Moses算法与应变面积法2种经典B-WIM算法，量化环境温度场对车辆总重识别精度的影响。研究结果表明：夏季高温导致T梁应变响应极值较冬季提升11.3%，在冬季标定条件下，Moses算法与应变面积法对当季过车总重的识别误差最大值分别为3.68%与1.41%，但同一标定参数用于夏季测试时，2种算法的总重误差分别显著扩大至14.08%与13.84%；分析显示，标定时刻与测试时刻的环境温度差对误差的贡献远超车速与车重，进一步发现秋季标定的B-WIM算法可使年均误差降低至3.8%，低于其他季节标定的年均误差；标定时的环境温度是影响B-WIM全年精度的关键控制因素，建议在实际应用中根据桥梁所在地的气候特征，选择温度场稳定且接近年平均状态的时段作为最佳标定时间，以有效降低温度引起的系统误差，提升桥梁动态称重的长期可靠性。交通运输工程学报. 2026 26(7): 98-110.

边坡滚石-植被连续碰撞作用下滚石的运动特征与运动轨迹

豆红强, 夏志豪, 郭树成, 王浩, 郭朝旭, 简文彬 — 2026-07-28

豆红强, 夏志豪, 郭树成, 王浩, 郭朝旭, 简文彬为研究植被对滚石的拦挡效应，揭示滚石与植被之间的相互作用规律，探索植被作用下滚石的运动特征与轨迹分布，基于滚石运动的相似原理，设计并开展滚石-植被连续碰撞室内模型试验；基于数理统计方法，统计并分析了滚石运动轨迹分布、滚石与植被碰撞后运动速度和角度的变化情况，并对滚石运动特征有显著影响的因素进行了定量分析。研究结果表明：在无植被工况下，滚石运动轨迹沿斜坡中线对称分布，而在有植被工况下，滚石运动轨迹呈近似正态分布特征；滚石与植被发生碰撞后，其速度和能量出现不同程度的衰减，速度恢复系数的均值为0.497，约有74.44%的滚石仍能基本保持原来的运动方向，约有25.56%的滚石发生了明显反弹；无植被工况下滚石落点的离散程度显著低于有植被工况；滚石通过出坡基准线时的速度与植被行数、坡面摩擦因数呈负相关, 与斜坡坡度呈正相关性；在试验工况下，当植被行数大于14行时，植被可有效阻止滚石运动；当坡面摩擦因数为0.087时，有效阻止滚石运动的临界坡度为5°；当斜坡坡度为20°时，有效阻止滚石运动的临界坡面摩擦因数为0.35~0.40。设计的滚石-植被连续碰撞室内模型试验能够有效反映滚石与植被连续碰撞作用下的运动特征及运动轨迹。交通运输工程学报. 2026 26(7): 111-121.

正反向水容量差异对巢湖船闸开通闸运行条件的影响

吴俊, 陈韵吉, 池映华, 周世良, 孙腾飞 — 2026-07-28

吴俊, 陈韵吉, 池映华, 周世良, 孙腾飞为探究船闸上下游水容量差异对开通闸运行条件的影响机制，以安徽巢湖船闸为实例，建立了船闸及上下游河段整体二维水流数值模型，并结合原型观测试验，研究了船闸开通闸的水力特性以及开通闸条件；开展了5~30 cm正反向水位差船闸开通闸模拟试验。试验结果表明：由于正反向水容量的差异，当初始水位差为5~30 cm时，巢湖正、反向开通闸稳定后水位差变化量分别为2.7~7.1、2.8~16.6 cm；正向开通闸的纵向流速为0.71~2.15 m·s^-1，横向流速为0.11~0.48 m·s^-1；反向开通闸的纵向流速为0.68~1.63 m·s^-1，横向流速为0.09~0.30 m·s^-1；正反向的流速随着水位差的增加均出现增大的趋势，但正向开通闸的流速显著高于反向开通闸，正向纵向、横向流速分别为反向流速的1.04~1.32、1.22~1.60倍；通过原型观测、数值模型试验与船闸过闸试验，以最大横向流速、最大纵向流速作为船闸开通闸安全运行的判别指标，可得巢湖船闸正向开通闸最大允许水位差为11 cm，反向开通闸允许值达18 cm。该开通闸水位差允许条件的差异性表明，正反向水容量差异对开通闸的运行条件具有显著影响。交通运输工程学报. 2026 26(7): 122-133.

冻土区路段下动车组车轮扁疤对车轨动力特性影响

吴丹, 完颜博, 姚韵, 龙烨, 李险峰 — 2026-07-28

吴丹, 完颜博, 姚韵, 龙烨, 李险峰为研究冻土区路段-车轮扁疤联合作用下动车组轮轨振动响应特性，基于多体动力学理论与有限元方法，建立了考虑柔性轮轨的车辆-轨道刚柔耦合动力学模型；以车轮扁疤和冻土区路段不均匀冻胀作为轮轨激励，研究两者共同作用对车辆动力性能的影响规律及各参数安全阈值。研究结果表明：车轮扁疤和冻胀变形均会不同程度地增大轮轨垂向力，在车辆运行速度为300 km·h^-1、车轮扁疤长度大于30 mm时会导致轮轨间出现短暂分离现象；通过对车轮扁疤长度(10、20、30 mm)和不均匀冻胀变形幅值(10、20、30 mm)组合形成的9种复合不平顺工况进行对比分析，发现纵向蠕滑力主要受扁疤长度的影响，横向蠕滑力同时受到扁疤长度与冻胀幅值的共同影响；在振动响应方面，构架垂向加速度同时受到不平顺组合与车辆运行速度的影响，传递至车体的垂向加速度在经过悬挂系统的衰减，其响应水平主要与车辆运行速度正相关；在运行安全方面，轮重减载率与轮轨垂向力主要受车轮扁疤长度影响，结合车辆性能安全指标，建议通过冻土区路段时车轮扁疤限值控制在30 mm以内。该研究成果可为高速列车运营维护提供一定的理论参考价值。交通运输工程学报. 2026 26(7): 134-144.

AEB作用下正面碰撞乘员损伤机理与一体化保护综述

郭建保, 曹立波, 康巍, 梁征, 张家飞 — 2026-07-28

郭建保, 曹立波, 康巍, 梁征, 张家飞为深入探讨自动紧急刹车系统(AEB)作用下主被动一体化乘员安全的研究进展与未来趋势，剖析了AEB作用下乘员产生的损伤特征及成因。以人体生物力学试验为基准，评估了碰撞假人与人体模型在主被动一体化安全场景下的适用性与局限性；探讨了AEB制动参数及主动预紧安全带对乘员离位的保护效果。研究结果表明：AEB作用改变了传统碰撞的初始条件，同时触发乘员肌肉的本能紧张反应，进而改变了乘员的生物力学特性；乘员头部和胸部因惯性前倾导致伤害增加，虽然AEB作用对乘员下肢部位前移量的影响较小，但是由于碰撞前乘员肌肉的主动响应可能产生与传统碰撞不同的下肢损伤特征，其损伤机理有待进一步深入研究；预碰撞阶段碰撞假人的运动响应与真人存在显著差异，而当前对碰撞离位的假人改进研究较少，开发出能同时兼顾低速预碰撞和高速碰撞阶段的真实力学响应的碰撞假人将是未来主被动一体化安全开发的重点课题；人体模型在AEB制动阶段表现了较好的生物逼真度，可作为碰撞假人安全工况开发的补充要素，当前针对预碰撞阶段碰撞假人和人体模型生物逼真度的评价标准仍处于空白，亟待行业进一步规范；以主动预紧安全带为核心的智能约束系统被证明能有效改善乘员离位姿态，减小乘员损伤；未来随着智能驾驶技术、智能座舱技术及AI的不断升级，主被动一体化下的乘员保护将呈现多样化的保护策略。利用AI算法对多域传感器数据进行深度融合，同时结合车内摄像头获取的乘员体重、身高、性别、年龄及坐姿等个性化信息，生成定制化的乘员保护方案，打通主被动安全边界，实现一体化安全是未来发展趋势。交通运输工程学报. 2026 26(7): 145-164.

基于不同雨载荷计算模型的强降雨环境高速列车风雨载荷特性分析

盛旭高, 毛军, 于梦阁 — 2026-07-28

盛旭高, 毛军, 于梦阁为研究强降雨环境高速列车的雨载荷特性，基于Euler-Lagrange方法建立强降雨环境三车编组高速列车气动特性数值计算模型，采用相间耦合方法建立雨滴与空气间的作用关系；通过风洞试验，验证了气流流场模型的准确性，通过雨滴降落试验，验证了雨场模型的准确性；通过Lagrange方法捕捉单位时间内落至车身的每个雨滴状态信息，包括雨滴与列车的撞击速度及雨滴的质量流量；采用动量守恒方法，将雨滴的冲量转化为列车的冲击载荷，对单位时间内车身的所有雨滴冲击载荷进行积分，建立了雨载荷计算模型A；基于雨滴冲击试验，建立了雨滴冲击力的归一化时间历程曲线；对单位时间内落至车身的所有雨滴冲击力进行积分，建立了雨载荷计算模型B；基于建立的气动特性数值计算模型及雨载荷计算模型，分析了列车所受的风雨载荷。计算结果表明：当降雨强度一定时，落至头车的雨滴质量最多，其次是中车，落至尾车的雨滴质量最少；3节列车所受的气动阻力、纵向总载荷及纵向雨风载荷的比值，皆随着降雨强度的增大而增大；当车速为350 km·h^-1、降雨强度为500 mm·h^-1时，落至头车、中车及尾车的雨滴质量流量分别为19.43、9.08、5.94 kg·s^-1，头车、中车及尾车的气动阻力相对于无雨环境增幅分别为7.39%、7.69%、5.43%，所受的纵向总载荷分别为16 695.07、7 463.84、7 591.44 N，纵向雨风载荷比分别为0.37、0.38、0.22。研究可为强降雨环境高速列车的运行安全评估提供参考依据。交通运输工程学报. 2026 26(7): 165-175.

分布式电驱动多轴应急救援车辆强化学习防侧翻控制

李健, 李帅, 苏炎召, 程坤, 徐海军, 黄晋, 陈俊杰 — 2026-07-28

李健, 李帅, 苏炎召, 程坤, 徐海军, 黄晋, 陈俊杰针对应急救援车辆执行紧急出警任务在下陡坡急转弯道路场景时，坡度带来的重力分量与急转弯引起的横向惯性易诱发车辆侧翻，本文提出一种适用于分布式电驱动多轴应急救援车辆的防侧翻控制策略。该策略包括模式选择层与集成控制层，在模式选择层中，以横向载荷转移率(LTR)为客观评估指标，根据预设阈值判断车辆侧翻风险并切换到防侧翻控制模式；在集成控制层，设计基于柔性动作-评价(SAC)算法的强化学习控制器，实现对后轮驱动/制动力和前轮微调转角的协同控制，以提高车辆防侧翻能力；通过Python/MATLAB/TruckSim联合对防侧翻控制策略进行仿真验证。结果表明：提出的SAC强化学习防侧翻控制策略在高初速度大坡度工况下使LTR降低了约9.7%，速度提升了约3.9%；在中初速度中坡度工况下使LTR降低了约4.1%，速度提升了约4.5%；在低初速度小坡度工况下使LTR降低了约7.8%，速度提升了约3.2%。研究为分布式电驱动多轴重载车辆在极限工况下的学习型防侧翻控制提供了理论参考。交通运输工程学报. 2026 26(7): 176-189.

赛事数据驱动的自动驾驶测试评价方法优化与决策规划技术建议

田野, 黎瑞, 郭慧洁, 周昕, 冯华越, 孙剑 — 2026-07-28

田野, 黎瑞, 郭慧洁, 周昕, 冯华越, 孙剑开展了自动驾驶算法挑战赛，构建了自动驾驶算法质量评价体系，定位了不同流派算法在不同类型场景中表现的优缺点，最终形成了“测评-诊断-优化”的闭环反馈体系，揭示了针对场景过分定制化的自动驾驶算法的缺陷。研究结果表明：第2届比赛第1赛道最高分为72.79，最低分为5.83，得分标准差为18.19，说明试题能够区分不同算法表现；基于对582版次算法作品的深度挖掘，识别出中国自动驾驶算法在机非混行场景中的表现相对不足，对非机动车行为不确定性的处理能力仍有提升空间；通过不同算法的对比分析，发现针对关键场景进行适度定制化有利于提升算法的泛化性和稳定性；通过对规则-学习混合架构与纯规则、纯学习架构的对比分析，发现规则-学习混合架构在安全性和效率之间具有更好的平衡能力；通过对分段式端到端架构的测试分析，发现其需引入物理约束与安全模型方可突破安全问题的瓶颈。研究所构建的“测评-诊断-优化”闭环反馈体系为中国自动驾驶决策规划技术研发提供了三大核心启示：建立基准场景库以破解“算法失配”难题、发展数据-规则混合架构以应对安全/效率博弈、制定场景分类动态优化标准以引导技术范式转型。交通运输工程学报. 2026 26(7): 190-203.

非结构化道路下自动驾驶车辆轨迹规划与分层鲁棒控制

陈峥, 李春宇, 陈博闻, 张景, 郭凤香 — 2026-07-28

陈峥, 李春宇, 陈博闻, 张景, 郭凤香针对城市非结构化道路存在交通参与者混行严重、交通行为随机性高，以及上述原因导致道路边界功能连续性差，交通流数据采集困难等典型特征造成的自动驾驶车辆轨迹规划失准及跟踪控制稳定性下降的问题，提出一种基于动态可行域与分层鲁棒模型预测控制的协同优化方法，以提升自动驾驶安全性与稳定性。首先，在轨迹规划部分将场景道路划分为多个静态可行域，融合驾驶意图分析与行进趋势预测以及占有静态可行域的空间比例构建动态可行域，并利用分段贝塞尔曲线对轨迹进行参数化建模；在跟踪控制部分采用分层鲁棒控制架构(HRMPC)，上层根据动力学模型优化生成标称系统用于确定标称状态，下层通过添加有限随机因素进行样本轨迹采样，进而构建基于95%置信区间的管状约束，生成真实系统用于优化实际控制输入，形成双层协同优化模型；通过鲁棒稳定性和渐近稳定性证明了该方法的有效性。研究结果表明：在城市非结构化试验场景下，该方法加速度最大值为1.812 m·s^-2，最小值为-2.103 m·s^-2，速度与加速度曲线均保持连续无突变，可有效应对有限随机扰动的影响并规划出安全、平滑的轨迹；对比现有RMPC、Tube-RMPC跟踪控制方法，所提方法最大跟踪误差降低7.4%以上，质心侧偏角降低26.3%，证实了提出的动态可行域结合HRMPC方法具有良好的稳定性，可有效改善城市非结构化场景中自动驾驶车辆的跟踪控制效果。交通运输工程学报. 2026 26(7): 204-219.

线结构光扫描的高速公路波形梁钢护栏多参数检测机器人系统

王会峰, 官月圆, 白佳迪, 张恒, 曹景明, 王蕊, 马雪妍, 黄鹤, 焦云梅 — 2026-07-28

王会峰, 官月圆, 白佳迪, 张恒, 曹景明, 王蕊, 马雪妍, 黄鹤, 焦云梅为克服传统人工检测手段的局限性，实现高速公路波形梁钢护栏结构参数的自动测量，提出了一种基于自主式移动机器人平台的车载式结构光扫描检测系统。采用直射式线结构光方案，构建了系统检测模型；针对复杂光照下护栏板表面易产生强反射干扰的问题，提出了自适应曝光高光抑制法，有效抑制镜面反射噪声，消除背景干扰；结合线结构光模型与光条图像特性改进了传统斜率阈值法，提高了光条特征识别精度；提出了适用于波形梁护栏横梁中心高、板形、变形及倾斜测量的算法，进行了实验室和现场试验。结果表明：系统在护栏板形识别方面准确率达98.5%；在倾斜检测中，二波形与三波形护栏的相对误差分别小于20%和19%，整体准确率超过80%，符合工程实际要求；横梁中心高度测量中，二波形和三波形护栏板的误差分别为1.439~4.029 mm和1.137~4.387 mm，满足高精度检测和护栏自动化巡检的要求。该系统能实现波形梁钢护栏结构参数的高效、高精度自动化检测，有较强的实用性，为高速公路护栏状态检测与养护提供了可靠的支撑。交通运输工程学报. 2026 26(7): 220-234.