2024(3):1-8. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.001 CSTR:
摘要:对某车型100%正面碰撞工况下整车多乘员约束系统进行参数灵敏度分析与多目标优化。搭建多乘员约束系统仿真模型并通过正面碰撞试验验证模型的准确性,确定约束系统参数及范围;采用最优拉丁超立方进行取样,建立参数与各部位损伤响应的Kriging代理模型,对约束系统参数进行灵敏度分析,结果表明安全带与气囊的点火时刻对整车约束系统性能的影响最大;采用多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ),在代理模型的基础上对整车约束系统进行多参数多目标优化,优化结果可使假人头部、胸部损伤满足《中国新车评价规程》(C-NCAP)的五星要求。
2024(3):9-12. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.002 CSTR:
摘要:为了提高燃料电池汽车的经济性和部件的耐久性,提出一种基于实时模型预测控制(MPC)和庞特里金极小值原理(PMP)的燃料电池混合动力汽车能量管理策略。该策略采用模型预测控制实现燃料电池和电池之间的能量分配,降低总等效氢消耗;通过反向传播神经网络(BPNN)获得预测速度序列,利用极小值原理求解每个预测区间的最优控制问题。与基于规则的策略(RB)相比,该策略可以在保持电池荷电状态稳定的同时减少10.97%的总等效氢消耗量。
2024(3):13-14. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.003 CSTR:
摘要:依据GB 15082—2008《汽车用车速表》的规定进行汽车用车速表指示误差测试试验,针对现有测试方法的局限,提出一种汽车用车速表指示误差测试方法,并通过实车试验验证该方法的正确性和适用性。
2024(3):15-19. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.004 CSTR:
摘要:浅山沿海型城市易受浅山、内河等限制,形成散而小的城市空间局面,导致综合交通发展困难且缓慢。为破解浅山沿海型城市综合交通发展难题,以福州市为例,剖析浅山沿海型城市交通打破桎梏的关键点,提出集群化发展新思路——以都市圈/城市群的高度统筹协同为主要立足点的“山海协作”国际性综合交通枢纽城市建设模式,并提出具体发展措施,为浅山沿海型城市交通提升提供借鉴。
2024(3):20-25. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.005 CSTR:
摘要:基于SWOT(Strengths-Weaknesses-Opportunities-Threats)-改进AHP(The Analytic Hierarchy Process)分析模型,以粤港澳大湾区高速公路市场投资现状为样本,将优势(Strengths)、劣势(Weaknesses)、机遇(Opportunities)和挑战(Threats)作为准则层,16个因素为指标层,将各因素重要程度量化并计算权重,绘制战略四边形判断投资战略总体方向。结果表明,粤港澳大湾区高速公路市场投资处于SO开拓战略区内的机会型策略区,应实施积极开拓型战略。
2024(3):26-32. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.006 CSTR:
摘要:为提升高铁接运公交的接驳效率,最大化公共交通分担比例,研究考虑竞争关系的高铁接运公交时刻表优化方法。针对高铁接运公交时刻表与乘客接驳方式选择之间的反馈关系,建立多目标双层规划模型。基于高铁换乘客流的分布规律,提出考虑车辆容量限制的公交乘客平均等待时间计算模型,以乘客平均候车时间最小、公交运营成本最小为目标建立上层公交发车时刻表优化模型,下层模型通过Logit模型对高铁乘客接驳选择行为进行建模,分析公交时刻表变动对接驳需求的影响;设计基于带精英策略的非支配排序遗传算法(Elitist Non-dominated Sorting Genetic Algorithm,NSGA-Ⅱ)对模型进行求解,算例结果表明,模型解相较于初始方案解有明显提升,考虑其他接驳方式对接运公交客流影响时,模型的优化程度比传统模型的优化程度更高。
2024(3):33-36. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.007 CSTR:
摘要:为提高交通流多步预测精度,提出一种考虑基向量独立预测和线性表达的交通流多步预测方法。利用交通流的周期性,以天为周期单位将历史交通流数据进行分割和矩阵表达,再利用协方差矩阵的奇异值分解生成一组基向量,将每天的交通流时间序列表达为该组基向量的线性组合,将交通流的预测问题转化为基向量组合系数的独立预测问题;采用回声状态网络(Echo State Networks,ESN)分别建立各基向量组合系数的独立预测模型,并采用Jaya算法优化ESN模型参数。结果表明,采用Jaya算法可以快速找到ESN模型最佳参数,采用文中方法可以实现交通流多步预测,且预测精度比历史均值法和Jaya-ESN法更高。
2024(3):37-41. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.008 CSTR:
摘要:车辆驶过隧道时在隧道内外会产生“黑洞效应”和“白洞效应”,优化隧道照明设施,减少“黑洞效应”和“白洞效应”对驾驶员视觉的影响,有助于提高行车安全性。文中通过对南京扬子江隧道与南京长江隧道进行实车试验,采集隧道内外亮度数据、驾驶人眼动特征数据,对隧道入口段、出口段和中间段的驾驶人眼动数据进行有效差异显著性分析。结果表明,2条隧道的出入口亮度差异均对驾驶员的注视点变化特征有显著影响;扬子江隧道的出入口亮度对驾驶员的扫视变化有显著影响且驾驶员眨眼时间影响明显增长,长江隧道的出入口亮度变化对驾驶员扫视变化的影响较小,应对扬子江隧道照明进行改善。
2024(3):42-46. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.009 CSTR:
摘要:为实现对降雨条件下山区高速公路交通事故发生风险的准确判别,以云南省某典型山区高速公路2019—2020年交通事故、交通运行数据为基础,解析降雨条件下山区高速公路交通事故风险影响因素的相互作用机理,采用贝叶斯随机截距Logistic回归模型构建降雨条件下山区高速公路交通事故发生风险短时预测模型。结果表明,降雨强度与交通流特征参数之间存在交互效应,上游检测器平均交通量、上下游检测器平均运行速度差值和下游检测器运行速度标准差与事故发生风险显著相关;引入降雨强度变量能提高Logistic回归模型在山区高速公路事故分析预测中的拟合优度;基于贝叶斯随机截距Logistic回归模型构建的事故风险预测模型的预测准确率可达84.3%。
2024(3):47-52. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.010 CSTR:
摘要:为研究十字路口电动二轮车事故严重程度影响因素,分析人、车、路、环境与十字路口事故严重程度之间的关系,以国家车辆事故深度调查体系(National Automobile Accident In-Depth Investigation System,NAIS)中198起十字路口事故数据为样本,分析该类事故严重程度的时间和空间分布特性,将事故伤亡作为因变量,通过共线性、平行性检验选取12个因素作为自变量构建有序Logit回归模型,分析事故严重程度的影响因素。结果表明,机动车驾驶员性别、电动自行车驾驶员年龄、路口信号灯状态和路灯状态、碰撞形式、限速措施、事故发生时段均显著影响交通事故严重程度;路口无信号灯、无路灯对事故严重程度影响最大,碰撞形式、事故发生时段和电动自行车驾驶员年龄的影响次之。
2024(3):53-57. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.011 CSTR:
摘要:以国道G219云南省马关至西畴改扩建工程K55+200—K59+600段越岭线回头曲线布设为例,根据JTG D20—2017《公路路线设计规范》和JTG B01—2014《公路工程技术标准》对回头曲线布设指标的相关规定,对山区公路设计中路线方案确定影响因素及回头曲线设置原因、设置方式、设置标准选用、设计过程进行分析。
2024(3):58-61. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.012 CSTR:
摘要:为优化高陡边坡轻质泡沫混凝土填方路基施工方案,利用有限元软件模拟分析自路基坡脚向路基顶部设置10根钢管桩(原设计方案)、将钢管桩数量减少至6根(取消路基顶部4根钢管桩,优化方案)、不设置钢管桩3种施工方案下路基变形和稳定性。结果表明,3种施工方案下路基外侧变形均高于内侧,不设置钢管桩时变形量最大,优化方案与原设计方案下路基变形接近,且优化方案下路基抗滑安全系数适中,采用优化方案可以控制路基变形,施工后路基稳定性良好,可选用优化方案作为最终施工方案。
2024(3):62-66. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.013 CSTR:
摘要:云南某高速公路岩质边坡在施工过程中发生顺层滑坡。文中通过对该滑坡所在地区工程地质特征、滑坡变形特征、裂缝发展情况的调查,对滑坡成因进行分析;运用Geo-slope软件对该岩质边坡稳定性进行反算分析,得出岩土体抗剪强度参数及滑体的剩余下滑力;提出片块石坝+抗滑基底+碎石堆载+抗滑挡墙+锚索框架的综合处置措施,滑坡处置完成后,至今该边坡运营状况良好。
2024(3):67-71. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.014 CSTR:
摘要:软土地区反压护道断面设计中常根据工程经验拟定若干个尺寸进行反复试算,计算量大且易出现反压护道断面尺寸不够科学合理的问题。文中以洞庭湖平原某高速公路反压护道为例,利用整体圆弧法稳定性分析原理推导将滑动面上内摩擦角 φ的作用包含于黏聚力c中的“综合c法”,并采用该方法分析反压护道的合理断面尺寸。结果表明,反压护道高度一般为40%~25%路堤高度,对应的反压护道宽度为5~35 m;绘制反压护道合理断面计算图,其中不同内摩擦角对应的曲线接近平行,当稳定系数F取1.1时,内摩擦角1°的作用大约相当于黏聚力0.1 kPa的作用,可通过换算简化不同内摩擦角的线性内插,与根据规范方法计算所得稳定系数对比,稳定系数F取1.1较贴近实际工程。
2024(3):72-75. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.015 CSTR:
摘要:沥青路面在车辙深度指数低于评价标准时产生修复要求,但最佳养护时机难以确定。为研究沥青路面罩面车辙的最佳预养护时机,延长道路使用寿命,文中提取5条高速公路2003—2017年车辙检测数据,同时对路面芯样进行多序列局部动态蠕变试验,分析改性沥青层厚度对车辙的影响,并采用统计方法分析累计当量轴次对车辙增量的影响,建立沥青路面罩面车辙养护模型。结果表明,中轻交通路面、重交通路面、特重交通路面的预养护时机分别为通车后9~10年、通车后8年、通车后6年;改性沥青层厚度在面层结构中所占比例越大,路面的抗车辙性能越好;可根据养护当年累计当量轴载作用次数、罩面厚度、理想车辙增长率确定车辙预养护最佳时机。
2024(3):76-80. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.016 CSTR:
摘要:采用正交试验,以水性环氧树脂(Waterborne Epoxy Resin,WER)掺量、丁苯橡胶(Styrene Butadiene Rubber,SBR)掺量与固化剂比例[m(固化剂)∶m(WER)]作为研究因素,通过沥青基本性能试验和沥青混合料性能试验,分析WER掺量、SBR掺量与固化剂比例对WER-SBR复合改性乳化沥青路用性能的影响。结果表明,WER可显著改善复合改性乳化沥青的高温稳定性,但对低温延展性能会产生一定负面影响;掺入SBR可提升复合改性乳化沥青的高温稳定性、低温延展性,一定程度上平衡WER对复合改性乳化沥青低温性能的负面影响;固化剂比例对复合改性乳化沥青性能的影响较小;推荐采用12% WER掺量、4% SBR掺量、1.0∶1.0固化剂比例作为WER-SBR复合改性乳化沥青的配比
2024(3):81-84. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.017 CSTR:
摘要:依托四川东部某高速公路沥青路面反射裂缝处置项目,在路面技术状况调查的基础上,优选适宜的注浆材料,通过界面剪切试验、劈裂试验、弯曲试验对注浆材料的黏结性能及与沥青混合料构成的组合体系的路用性能进行室内试验研究,进而进行沥青路面反射裂缝注浆试验段实施,通过落锤式弯沉仪、探地雷达及钻芯取样对反射裂缝修复效果进行评价。结果表明,采用的注浆材料具有较好的黏结性能和封水性能,沥青路面反射裂缝快速注浆修复技术能较好地提高路面的承载能力和整体性,修复效果较好。
2024(3):85-89. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.018 CSTR:
摘要:以海口市空保北横路新建路面工程为依托,研究装配式基层路面的组合设计、板块构造与连接结构、单元块吊顶设计,在此基础上进行装配式基层路面方案设计及装配式基层板块路面施工工艺研究,同时对拼装完成后板块进行接缝弯沉测量、承载能力和传荷能力分析,验证装配式基层路面设计方案的可行性。
2024(3):90-94. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.019 CSTR:
摘要:预制装配式桥梁具有施工周期短、工程造价低、可标准化施工等优点,已成为公路建设中主要桥梁形式。复杂互通立交设计中,在满足平曲线指标和湿接缝宽度的前提下应尽可能采用预制装配式桥梁结构。文中结合湖南常德芦荻山枢纽互通设计,研究装配式桥梁的参数化设计技术,阐述非标准跨径预制装配式桥梁的设计要点,为实现互通立交桥梁快速化设计提供参考。
2024(3):95-99. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.020 CSTR:
摘要:钢桁梁斜拉桥刚度大、稳定性高、可设置的车道数多,应用越来越广泛。为了达到合理的成桥状态,设计中必须确定合理成桥索力。文中采用改进遗传算法进行恒载成桥索力优化。以某独塔对称双层钢桁梁斜拉桥为背景建立ANSYS一次成桥有限元模型,提取相关影响矩阵数据;选择主梁弯曲及拉压应变能作为目标函数,将拉索应力、主梁应力、主梁位移等以惩罚函数的形式作为约束条件构建索力优化模型;采用改进遗传算法,编写MATLAB程序进行斜拉桥成桥恒载索力优化。结果表明,相比于传统遗传算法,改进遗传算法的收敛能力提高,所得结果满足实际工程的计算要求;相较于传统索力确定方法,改进遗传算法索力优化程序减少了后期调索工作量,优化后成桥索力分布均匀,整体受力更合理。
2024(3):100-103. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.021 CSTR:
摘要:以某大跨度钢管混凝土拱桥为研究对象,基于非线性动态惯性权重的多目标粒子群优化算法(Multi-objective Particle Swarm Optimization,MOPSO),提出考虑主拱圈截面刚度及线形控制的钢管混凝土拱桥施工阶段扣索索力优化方法,并与多目标遗传算法优化结果进行对比,分析该方法的可行性。结果表明,基于非线性动态惯性权重的多目标粒子群算法对两种目标函数控制下索力优化具有更好的收敛性;优化后目标方案的索力在满足安全系数的前提下得到一定增加,优化后线形偏差绝对值仅为5.36 mm,优化后结构在线弹性阶段的稳定性得到小幅度提升,文中索力优化方法可行。
2024(3):104-107. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.022 CSTR:
摘要:千斤顶、拉索扣挂悬臂拼装施工方法广泛应用于拱桥拱肋吊装,其中扣索索力确定是关键。文中推导采用应力平衡法求解索力的公式,采用刚性支撑连续梁法确定控制应力,最后采用最小二乘法对索力进行调整,并编制悬臂拼装拱桥应力平衡法施工控制计算分析程序;以云南省小湾大桥拱肋吊装为例验证应力平衡法确定索力方法的可行性,结果表明,应力平衡法预测索力与实测值接近,可用于指导拱桥拱肋吊装施工。
2024(3):108-111. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.023 CSTR:
摘要:采用矩方法建立连续刚构桥挠度可靠度分析框架,以某高速公路连续刚构桥为例验证该方法的可行性。结果表明,采用文中方法计算所得连续刚构桥挠度可靠度指标β最小为3.880,满足β>2.500的要求,该桥具有较好的挠度承载性能;采用矩方法计算所得挠度失效概率和可靠度指标与蒙特卡罗法计算结果的相对误差分别为13.72%、0.93%,计算次数仅为蒙特卡罗法的0.032%,可用于连续刚构桥挠度可靠度分析
2024(3):112-116. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.024 CSTR:
摘要:采用基于数学模型的船撞概率分析方法,通过MIDAS/Civil时程分析,输入节点动力荷载,采用JTG/T 3360-02—2020《公路桥梁抗撞设计规范》中强迫振动法计算某预应力混凝土连续刚构桥主桥主墩及过渡墩的船撞效应,同时对该桥抗撞性能进行验算分析,得到主桥各墩可承受的最大船舶限制吨位及抗撞性能,并据此提出处置措施。
2024(3):117-121. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.025 CSTR:
摘要:建立大体积混凝土有限元仿真模型,对某桥主墩承台大体积混凝土温控设计方案进行计算,并采用嵌入式压电陶瓷传感器对大体积混凝土温度和应力进行监测。仿真计算结果和监测结果表明,承台温度、应力均满足规范要求,仿真计算所得承台温度与压电陶瓷监测温度十分接近,二者内部最高温度的最大差值仅0.48 ℃,最大内表温差的最大差值仅0.58 ℃,基于压电陶瓷等效电路参数特性的监测方法可用于大体积混凝土温度和应力监测。
2024(3):122-127. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.026 CSTR:
摘要:竖井开挖中溜渣井堵塞是特长隧道施工迫切需要解决的难题。文中以芷铜(芷江—铜仁)高速公路椿木山特长隧道竖井开挖为例,分析溜渣井堵塞原因,从岩块角度分析溜渣井堵塞产生机制;根据现场爆破块石粒度和爆破参数,采用Swebrec模型对岩体爆破碎片的块度分布进行预测,并与采用Split-Desktop软件对堆石场爆破碎片块度分布的实测结果进行比较,验证采用Swebrec模型进行爆破岩体块度控制的可行性。结果表明,Swebrec模型可有效指导爆破参数选择,通过合理选择不同岩体信息参数下爆破参数控制爆破后岩石块度,避免竖井因块体过大而发生堵塞。
2024(3):128-134. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.027 CSTR:
摘要:依托郑州地铁某新建盾构双线隧道近距离正交上跨既有隧道工程,采用数值模拟方法对盾构开挖全过程进行模拟,分析新建隧道施工对既有隧道结构变形和地表沉降的影响。结果表明,盾构隧道上跨既有隧道施工的主要影响区为盾构开挖面距既有隧道中轴线6 m至盾构驶离隧道中轴线12 m区段;新建盾构隧道施工导致的地表竖向最大沉降发生在盾构开挖面正上方,距开挖面正上方的横向距离越远,沉降越小;盾构隧道上跨既有隧道施工会导致既有隧道管片产生隆起变形,隆起最大值出现在新建隧道正下方,既有隧道拱顶轴线最终呈M双峰形状;同一横断面上既有隧道管片呈椭圆状变形,管片拱腰两侧向中间收紧,拱顶和拱腰均向上隆起。
2024(3):135-137. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.028 CSTR:
摘要:随着时间的推移,既有运营隧道病害逐渐显现,而目前对突发性、灾害性较强的二次衬砌垮塌涌水突泥病害的处置技术研究较少。文中以沪蓉(上海—成都)高速公路广安—邻水段华蓥山隧道塌方涌水突泥病害处置为依托,制定架立I18 mm临时钢支撑、增加泄水孔排水并加强观测的应急抢险处置方案,概述该处置方案的工艺流程及施工技术要点。
2024(3):138-142. DOI: 10.20035/j.issn.1671-2668.2024.03.029 CSTR:
摘要:为探究围压对含孔洞岩石力学响应与破坏特征的影响,采用离散元颗粒流程序PFC2D建立完整、含圆孔、含方孔岩石数值模型,分别在单轴和4种围压条件下对3种岩石进行压缩试验,对不同加载状态下岩石的破坏模式、微观裂纹演化规律及抗压强度进行分析。结果表明,与完整试样相比,含孔洞岩石的抗压强度显著下降,含方孔试样的下降幅度比含圆孔试样略高;随着围压的上升,岩石的抗压强度升高,应力集中区向孔洞两侧迁移,且含孔洞岩石内部出现的岩石颗粒飞射现象愈发明显,表现出典型的岩爆特征;试样抗压强度随围压上升的增长幅度为完整试样>含圆孔试样>含方孔试样。
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