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朱兴吉，王书豪，林世镔，陈洪兵，刘长军，, 闫肃，陆剑锋，宋小龙
2025,41(3):1-12 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20250519001
Abstract:
钢筋锈蚀造成的钢筋与混凝土间的黏结力下降、混凝土开裂和构件承载力退化严重影响着钢筋混凝土结构的安全性与耐久性。而钢筋锈蚀层的力学特性与化学成分不仅直接决定了锈胀力的大小，还影响后期腐蚀电化学反应的速率，是钢筋混凝土结构锈蚀损伤演化过程的关键影响因素。通过系统地综述锈层力学与化学特性对锈蚀损伤的影响，能更精确地预测锈蚀结构的寿命并评估其安全性。首先，梳理了锈胀损伤分析中锈层分布模型的适用性与局限性，明确了非均匀腐蚀模型能更准确地表征实际锈层形态；其次，总结了铁锈弹性模量的测定方法，厘清了自然锈蚀产物与电解锈蚀产物在力学性能方面存在的显著差异；然后，分析了铁锈化学成分的环境依赖性，揭示了在高氯环境下β-FeO(OH)的加速腐蚀效应及干湿循环下Fe3O4的生成机制；最后，参考多孔介质水分传输理论，探讨了锈层孔隙结构与压力荷载对水分扩散的影响。通过对相关研究进行梳理，可以看出国内外学者在相关领域已取得了丰富的研究成果，但仍存在以下不足：测试方法缺乏统一标准，且忽略了锈层动态演变特性；针对水分在锈层中传输机制的研究相对较少，无法有效地评估锈层内钢筋后续腐蚀的电化学反应速率；三维锈胀损伤模拟多基于理想化假设，在跨尺度关联方面存在不足；化学成分与力学性能的定量映射关系尚不明晰。
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姚波，邵亚会，汪亦显，杨伐，周满，梅慧浩，牛草原，程月松，黄金坤，赵国辉，李志
2025,41(3):13-38 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20250414002
Abstract:
随着我国交通强国战略的深入实施，大跨度桥梁工程建设迎来了高质量发展新阶段。为进一步提升大跨度桥梁的建造技术，加速实现工程建造智能化转型，系统总结了近年来我国在勘察、设计、施工三大技术领域的最新研究进展。在地质勘察方面：传统钻探、物探及综合物探法进一步发展为综合勘察技术体系，并实现了规模化工程应用；无人机航测、建筑信息模型（building information modeling，BIM）技术等智能化手段的引入显著提高了勘察效率与安全性。在设计技术方面：可靠度设计理论、多灾害耦合作用下的桥梁设计、抗震与抗风设计等新理论与方法持续完善；斜拉、悬索及斜拉-悬索协作体系等结构形式得到了广泛应用，以张靖皋长江大桥为代表的一批重大工程在关键结构体系创新方面取得了突破，创造了多项世界纪录；基于深度学习算法的人工智能设计技术在实际工程应用中取得了重要进展。在施工技术方面：针对深水基础施工，成功研发了全液压动力头旋转钻机，创新性地采用了台阶型沉井基础、嵌入式设置沉井基础及超大直径钻孔桩等新型基础形式；针对索塔施工，采用全封闭抗风液压爬模技术，提出智能控制液压爬升提升机并研发智能控制系统等；针对钢桁梁、钢箱梁施工，提出新型顶推施工工艺、整体制造与架设工艺，并开发自动装配系统及机器人焊接技术等。然而，当前智能化建造技术研究仍存在若干亟待解决的问题，未来应进一步聚焦智能化勘察、基于人工智能技术的桥梁设计、智能化施工设备及自动化施工技术等方向，推动大跨度桥梁工程建造技术向更高效、更智能、更安全的方向发展。
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2025,41(3):39-53 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20250429001
Abstract:
为了超高性能混凝土（ultra-high performance concrete,UHPC）结构的推广和安全设计，需要明晰UHPC构件整浇截面、平缝截面和带键齿截面的抗直剪性能，并构建适用于各类UHPC构件的抗直剪计算方法。调研了国内外UHPC构件直剪性能的最新研究进展，从UHPC构件直剪试验方法、直剪性能主要影响因素和直剪强度确定方法三个方面展开综述。研究表明，配筋UHPC构件直剪受力机制复杂，受到UHPC材料强度、剪切面类型、界面键齿参数、侧向预应力、纤维特征参数、界面配筋率和尺寸效应等多种因素的影响。现有研究多聚集于UHPC干接缝与胶接缝试件的直剪力学性能方面，而对UHPC湿接缝及复杂界面抗剪作用机制的探索存在不足。钢纤维与钢筋的加入显著提升了UHPC构件的抗剪能力，但界面黏结、骨料咬合、纤维增强等的协同作用机制尚没有得到深入研究，尤其是在剪切面高度的变化对剪切破坏模式的影响机制方面。此外，现有计算模型未能充分考虑UHPC材料特性与构件几何特征之间的关系，因而难以准确预测在配置了界面抗剪钢筋后UHPC构件的直剪强度。未来仍需着重研究配筋UHPC构件的直剪非线性损伤演化规律，助力UHPC结构的创新应用。
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2025,41(3):54-63 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20221211003
Abstract:
【目的】准确评估实测车流下钢桥面板顶板-U肋焊缝疲劳裂纹扩展寿命。【方法】提出了基于实测车流和ABAQUS-FRANC3D技术的裂纹扩展寿命概率分析方法；对比了不同车辆轴重、裂纹初始深度、裂纹初始形态比下焊缝裂纹尖端应力强度因子及疲劳裂纹扩展寿命的分布规律。【结果】轴重、裂纹初始深度、裂纹初始表面长度与裂纹尖端应力强度因子分布的期望值和离散程度呈正相关关系，与疲劳裂纹扩展寿命分布的期望值和离散程度呈负相关关系。【结论】控制轴重增长在44.0%以下或裂纹初始深度在2.0 mm以内能使等效应力强度因子集中分布在扩展门槛值以下，从而有效预防裂纹扩展；随机车流下浅裂纹、短裂纹疲劳扩展寿命的分布分别比深裂纹、长裂纹疲劳扩展寿命的分布具有更显著的变异性；随机车流下轴重增长程度越低，裂纹疲劳扩展寿命的不确定性越大。
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2025,41(3):64-72 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20250411001
Abstract:
【目的】针对岩土工程中锚固段受力机理及界面应力分布难以直接观测的问题，分析不同锚固长度下锚杆轴力与剪应力的分布特征，揭示其力学响应规律，进而优化锚固参数的设计准则。【方法】通过室内相似模型拉拔试验、弹性力学理论解析与三维数值模拟相结合的方法，构建锚固段受力分析模型；采用锚固长度≤40 cm的中短锚固段锚杆样本及超长锚固段锚杆样本，实时监测轴力与界面剪应力变化；基于开尔文弹性理论建立应力传递方程，并利用FLAC 3D数值模拟方法验证理论解析结果。【结果】轴力沿锚固段呈负指数衰减，超 83% 的轴力集中于锚固段前半部分，孔口处轴力峰值为设计荷载的72%～85%，末端轴力趋近于零；胶结面破坏前剪应力呈线性衰减趋势（梯度为0.15～0.25 kN/cm），胶结面破坏后剪应力出现应力峰值（较初始值提升40%～60%）并随荷载增加而扩展；锚固长度与抗拔承载力呈非线性相关关系，当锚固长度≤40 cm时，承载力提升率为18～22 kN/cm；超过临界长度后，承载力提升率降至3～5 kN/cm；数值模拟结果与试验数据拟合结果的误差在8%以内。【结论】基于应力集中效应提出的锚固参数优化准则可为岩土支护工程的锚固设计提供理论依据与优化方向。
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2025,41(3):73-81 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20240314001
Abstract:
【目的】基于计算机视觉进行拉索振动测量时，背景图像中物体的运动会影响拉索振动识别的精度。因此，提出一种引入有效通道注意力（ECA）机制的改进DeepLabV3+网络方法，以去除复杂图像背景并提取图像前景中的拉索目标。【方法】在 DeepLabV3+网络的编码阶段增设特征提取模块以增强拉索图像的深层特征，从而获得更精细的拉索边缘；在解码阶段引入浅层特征融合模块过滤背景信息并减少细节信息的损失。【结果】在采集的离散拉索图像数据上对模型的精度进行评估，结果表明：改进后的DeepLabV3+网络的平均交互比（MIoU）、类别像素精度（PA）和平均像素精度（MPA）均有提高，分别达到0.990 1、0.998 4和0.994 9。【结论】改进后的DeepLabV3+网络对拉索像素识别的精度更高，对背景图像的分割更完全，可有效去除拉索的复杂图像背景。
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2025,41(3):82-91 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20250514001
Abstract:
【目的】准确与方便地计算体外预应力钢-混组合梁的长期挠度。【方法】提出一种能综合考虑体外预应力筋、组合梁界面滑移及混凝土收缩徐变影响的有限元分析方法。首先，采用伯努利梁单元模拟钢-混组合梁中混凝土板和钢梁两个梁层，对离散的柔性剪力连接件则采用连续界面黏结滑移模型模拟，在考虑界面滑移的基础上建立组合梁单元模型，同时在模拟组合梁梁层的伯努利梁单元内部增设水平位移自由度，以改善采用常规低阶梁单元模拟梁层而有可能出现的“曲率闭锁”现象；其次，结合已有的多段多节点杆单元模型模拟体外预应力筋，用混凝土初应变法分析收缩徐变效应，提出能考虑收缩徐变效应的体外预应力钢-混组合梁有限元分析方法。研制出相应程序，对两个算例进行计算及参数分析，并与相关文献进行了对比。【结果】体外预应力筋对组合梁跨中挠度具有显著的抑制作用，降幅达43.7%；在收缩徐变效应下，跨中挠度随时间持续增大，累计增幅达134%，并在5 000 d后趋于稳定；在体外预应力筋截面面积相同的条件下，对比不同张拉应力工况发现，相较于无预应力状态，体外预应力筋可使跨中挠度最大降低15.54%。【结论】体外预应力筋及张拉应力值是长期挠度的重要影响因素。本文所提分析方法正确，可为分析其他体外预应力结构提供借鉴。
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2025,41(3):92-99 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20220106001
Abstract:
【目的】探讨富水地层中地连墙槽壁稳定性评估的理论及方法。【方法】将孔隙水压力产生的功率作为外力功率引入地连墙槽壁的虚功率方程中，推导得到考虑孔隙水压力作用的地连墙槽壁安全系数的目标函数；利用非线性规划方法求解极限状态下地连墙槽壁安全系数的最优上限解，并在此基础上分析不同参数对安全系数的影响规律。【结果】孔隙水压力对地连墙槽壁的稳定性有较大影响；地连墙槽壁的安全系数随孔隙水压力的增大而减小；槽壁潜在坍塌范围随孔隙水压力的增大而增大。【结论】研究成果可为含水地层中地连墙槽壁的稳定性评估提供理论依据。
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2025,41(3):100-108 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20220620003
Abstract:
【目的】解决钢箱系杆拱桥的钢拱肋在施工过程中精度控制难度大和耗时长的问题。【方法】以某钢箱系杆拱桥为工程背景，采用建筑信息模型（building information modeling，BIM）及3D激光扫描技术，对拱肋钢构件在加工制作与拼接过程中的质量检测进行信息化管控。【结果】BIM技术结合3D激光扫描技术可快速地检测钢拱肋构件的质量并监测拱肋施工线形；钢箱拱肋构件的最大制作误差在1.2 mm以内，构件在拼接过程中的最大误差在1.1 mm以内，以上误差均满足设计规范的要求；与传统检测方法相比，点云数据在各坐标轴方向的偏差为1.0～3.0 mm，平均偏差为1.2～1.5 mm，具有较高的可靠性。【结论】基于BIM+3D激光扫描技术，可实现钢箱拱肋构件施工过程中拱肋线形质量的动态管控。
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2025,41(3):109-117 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20221121001
Abstract:
【目的】探讨常规斜拉桥的分步算法以更好地研究矮塔斜拉桥的合理成桥状态。【方法】根据矮塔斜拉桥的受力特点，针对用于常规斜拉桥的分步算法，在以下三个方面进行了改进：1） 初定成桥索力按每根索所对应的锚固梁段恒载重力的 0.8 倍取值；2） 在计算合理预应力之前，根据上下缘应力差与截面上下缘抗弯模量之和的乘积，确定主梁最小弯矩可行域；3） 在进行索力优化时，将主梁弯矩目标设定为理想的抛物线型分布。【结果】以石滩大桥为工程背景，计算结果显示各部分结构的内力、应力均满足矮塔斜拉桥合理成桥状态的要求。【结论】改进后的分步算法可用于确定矮塔斜拉桥的成桥状态，所得矮塔斜拉桥的合理成桥状态均满足规范要求，且更符合矮塔斜拉桥主梁的受力特点，为矮塔斜拉桥合理成桥状态的确定提供了可行的思路。
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2025,41(3):118-126 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20220311003
Abstract:
【目的】实现小型不规则空洞缺陷尺寸的可靠量化分析。【方法】基于探地雷达技术对小型不规则空洞模型进行探测，利用小波变换模极大值法识别不规则空洞的探地雷达信号特征点，再将特征点串联，实现不规则空洞的二维轮廓重构。【结果】运用小波变换模极大值法能有效识别不规则空洞的电磁波信号并凸显轮廓边缘特征点；Bior3.5小波基的特征点识别误差普遍低于10%，适用于不规则空洞轮廓的定位与定量识别；二维轮廓重构后的不规则空洞模型能较好地体现实体模型的轮廓特征。【结论】通过偏移归位、信号奇异点提取及特征信息二维重构等手段，可实现小型不规则空洞模型的量化分析，进而为隧道衬砌结构质量评估提供参考与技术依据。
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2025,41(3):127-134 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.202209152024081992
Abstract:
【目的】研究蓄热法承台施工温度计算的适用方法。【方法】首先，通过对比承台实测温度数据与数值模拟计算结果验证了数值方法的正确性，之后采用Скрамтаев公式、吴震东公式、一维不稳定传热定律三种理论方法分别计算了桥梁承台施工冷却过程温度，并与数值模拟结果进行比较。【结果】Скрамтаев公式计算粗糙，其计算结果与其他方法的计算结果及实测数据相差较大，不建议在工程中选用；吴震东公式的计算结果与实际更为相符，但该方法没有考虑承台底面与地基土的热交换，也不能计算混凝土内部任意点的温度；一维不稳定传热定律克服了吴震东公式的缺点，但由于其计算是基于一维单向传热假定的，因而对大体积构件的尺寸有适用性要求。【结论】当承台高宽比小于0.20时，可用一维不稳定传热定律计算蓄热法施工中混凝土的温度场，若承台高宽比不满足此要求，需采用数值模拟方法计算。
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2025,41(3):135-144 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20220420004
Abstract:
【目的】探究不同走向隐伏裂缝所呈现出的雷达图像的特征与规律。【方法】基于时域有限差分法，利用GprMax2.0软件对裂缝模型进行正演模拟得到雷达图谱，对部分模型进行F-K偏移处理，分析雷达回波信号。【结果】直线形裂缝的正演波形图随裂缝倾角θ（裂缝走向与水平方向的夹角）的变化而变化，当θ<45°时，波形呈现为一段直线形强反射与线端两个抛物线形反射的组合；当θ≥45°时，波形呈现为多个开口向下的抛物线。曲线状裂缝的正演波形图随弯曲方向的变化而变化，当弯曲方向为上下两侧时，雷达反射信号分别表现为反射明显与衰减严重；当弯曲方向为左右两侧时，波形图抛物线不完整。【结论】对正演结果进行F-K偏移处理，偏移后的图像较为真实地还原了裂缝的物理特征。
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2025,41(3):145-150 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20211026003
Abstract:
【目的】验证小波-超限学习机（extreme learning machine, ELM）算法的损伤识别效果。【方法】小波-ELM算法运用小波的奇异性原理来确定结构的损伤位置，利用ELM算法回归拟合效率高的特点来识别损伤程度。结合小波和ELM算法的上述特点，以梁结构为研究对象，使用ANSYS构建包含损伤的结构三维模型。在得到结构模态参数后，通过小波变换，依据结构有限元三维模型得到各层应变模态，由ELM算法训练产生非线性映射关系，进而识别结构的损伤程度。【结果】小波-ELM算法能够准确识别损伤位置及程度，即使在多个损伤同时存在的情况下，仍表现出良好的识别能力。【结论】通过数值模拟和试验验证了所提出的小波-ELM算法的准确性，该算法可在有结构损伤的工程中进行应用。
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2025,41(3):151-159 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20241001001
Abstract:
【目的】挖掘出行决策的影响因素，探究各出行决策间的耦合关系，从而为交通规划提供依据。【方法】针对通勤者的出行方式和出行时间开展双变量协同分析，并设计显示偏好（revealed preference, RP）问卷获取通勤者的出行数据，最后基于清洗后的数据对两个决策变量分别建立多个单因变量模型。【结果】线性回归模型在出行时间的预测上表现较好，随机森林分类模型在出行方式的预测上表现较好。在这两个最优模型的基础上，提出了协同建模新方法，充分考虑了出行决策间的耦合关系，以迭代方式对出行决策进行协同建模。相较于传统的“隔离”模型与“串联”模型，协同模型在出行方式与出行时间的预测上表现更优。【结论】针对大部分研究仅针对单一出行决策开展分析的不足，对出行决策开展双变量协同分析，并通过试验证明了协同建模新方法的可行性，协同模型能在一定程度上预测通勤者的出行决策，有利于提高交通需求预测的准确性和可靠性。
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2025,41(3):160-169 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20240827001
Abstract:
【目的】探寻一种有效的方法以提升智能车辆在多信号灯场景下的能耗经济性，尤其是着重减少车辆在城市工况巡航时所产生的能耗，进而优化车辆的能源利用效率。【方法】提出了一种结合动态规划（dynamic programming，DP）与二次规划（quadratic programming，QP）的节能车速规划框架（DP-QP），该框架将车速规划的最优控制问题转化为一个非线性优化问题。首先，采用随机撒点法对车辆的通行区域进行划分；然后，运用动态规划对初步规划的路径进行优化；接着，借助二次规划对路径进行平滑处理，并将经过平滑处理后的轨迹作为二次优化的初始迭代值，以加速最优速度轨迹的收敛进程；最后，为验证该框架的有效性，在 Matlab/Simulink 平台上搭建了车速规划模型，并结合 Carsim、PreScan平台进行了联合仿真测试，同时构建了不规则信号灯相位和配时场景。【结果】经过仿真测试发现，DP-QP 方法取得了显著效果。与改进的智能驾驶员模型（modified-intelligent driver model，M-IDM）相比，DP-QP可使能耗降低 21%；相较于鲁棒三阶段（select-smooth-optimize，SSO）算法，DP-QP 的计算时间约缩短至原来的 1/14。【结论】DP-QP 方法成功地在实时性和节能效果之间找到了最佳平衡点，在多信号灯路口场景下具有明显的优势，能够为智能车辆在城市工况下的能耗优化提供有力支持。
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2025,41(3):170-178 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20241024001
Abstract:
【目的】为提高城市轨道交通资源调配效率并降低运营成本，需解决由客流时间序列的时空依赖性和不确定性导致的短时客流难以精准预测的问题。基于此，提出一种能提高不同类型站点短时客流预测精度的智能预测模型。【方法】首先，采用小波阈值法对地铁数据进行去噪处理，以消除误导性信息并提升数据质量；其次，根据客流特征运用K-means聚类方法对地铁站点进行分类，以明确各个站点的需求模式；接着，将处理后的短时客流样本分别输入长短期记忆网络(long short-term memory，LSTM)、门控循环单元(gated recurrent unit，GRU)及整合移动平均自回归模型(autoregressive integrated moving average model,ARIMA)三个单一模型进行预测；然后，根据每个模型在验证集上的预测误差表现赋予其不同的权重，通过堆叠集成学习训练元学习器得到不同模型的权重数值，从而完成模型的建立；最后，设置噪声容忍测试验证模型的稳定性，采用北京市地铁数据进行模型验证。【结果】该智能预测模型在不同环境下均展现出较低的预测误差及较强的抗噪声干扰能力。与单一模型及其他已有模型相比，该模型的客流预测精度均有所提高。【结论】基于深度学习的城市轨道交通多站点短时客流智能预测模型在面对多样化及复杂数据时，仍具备较高的准确性与鲁棒性，能够有效应对客流预测中的挑战。
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2025,41(3):179-190 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20240910001
Abstract:
【目的】为不断提升交通治理成效，推动城市交通实现可持续发展，有必要将定性研究与定量分析相结合，对交通拥堵治理策略效果展开评价，并提出一种基于组合模型的创新研究方法。【方法】从城市经济、人口、环境、交通之间的反馈关系入手，构建了城市交通拥堵治理系统动力学（system dynamics，SD）模型。在完成对SD模型的验证与敏感性分析后，利用该模型对交通拥堵治理效果进行仿真分析，进而得出交通拥堵、环境污染、机动车出行量、车均道路面积等指标的动态变化趋势。同时，采用逼近理想解排序法（technique for order preference by similarity to ideal solution，TOPSIS）模型对交通拥堵治理效果进行评价。【结果】在当前治理力度下，组合策略的治理效果显著优于单一策略的。单一限行策略、发展公共交通策略、限购策略的治理效果，分别仅达到限行+限购+发展公共交通+增加道路投资这一组合策略治理效果的51.2%、31.5%、30.7%。【结论】若能获取更为全面的城市经济、人口、环境和交通方面的数据，则可进一步细化城市交通拥堵治理的SD模型。目前TOPSIS模型采用的是SD仿真数据的平均值，后续研究需采用时间序列TOPSIS模型，以实现对治理效果更为客观的评价。此外，还可构建多城市的交通拥堵治理SD模型，并运用数据包络分析（data envelopment analysis，DEA）模型对治理效率展开评价。
2025年第41卷第3期
前沿综述
工程结构与安全
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孟加拉帕德玛大桥桩基承载力及桩侧负摩阻力研究
Abstract:
【目的】孟加拉帕德玛大桥地质单元由粘土、粉土、淤泥、超细砂组成，桩基全部为摩擦桩，设计通过桩底及桩侧压浆提高桩基承载力。为了确定大桥桩基在压浆各阶段承载力变化规律，帕德玛大桥桩基设计有荷载试桩、工艺试桩及正式桩三种类型，其中工艺试桩与正式桩设计结构相同。【方法】10根荷载试桩沿桥址分布于不同区段，需要测试特定标高段桩基承载力。荷载试桩需要做静载试验及深基础高应变动态试验（pile dynamic analyzer，简称PDA试验），通过分析荷载试桩在桩底压浆前后及桩侧压浆后承载力变化规律，为大桥正式桩设计与施工提供依据；在正式桩压浆前做PDA试验，通过分析正式桩与地勘桩承载力数值，可以确定压浆前正式桩承载力是否符合设计要求。【结果】帕德玛大桥正式桩压浆后，桩顶位移上拔在桩周出现负摩阻力，在做PDA试验时钢桩出现弹性压缩，导致桩顶位移小于桩底位移，当桩端单次位移小于2mm时，桩端承载力不能完全被激发，对工艺试桩做PDA试验可知，压浆后PDA试验无法检测工艺试桩（正式桩）桩基承载力。【结论】通过孟加拉帕德玛大桥桩基承载力及桩侧负摩阻力研究，确定了正式桩设计桩长及桩基压浆方案，但是，在施工过程中，桩侧负摩阻力影响了钢桩压浆后承载力的检测，桩基最终的承载力只有通过注浆量及注浆压力进行控制。
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富水隧道开挖扰动对砂岩力学特性影响研究
Abstract:
为了揭示隧道开挖过程中砂岩力学特性与围岩变化规律，以指导砂岩隧道施工安全，降低因砂岩围岩变化规律难以预测、强度各向异性显著导致的隧道开挖坍塌风险。基于原状砂岩、受开挖扰动砂岩以及饱和富水条件下砂岩的单轴压缩试验，研究开挖扰动及富水饱和对砂岩强度的影响，并通过三轴压缩试验确定受开挖扰动砂岩的抗剪强度参数。研究结果表明：受开挖扰动的砂岩单轴抗压强度相较于原状砂岩显著下降了26%，且低于工程勘察报告中的推荐值；富水饱和条件下砂岩单轴抗压强度相较于原状砂岩显著下降了51.31%，其影响程度与开挖扰动存在差异。通过三轴压缩试验，确定了受开挖扰动砂岩的内摩擦角和黏聚力分别为57.7°和7.9 MPa，该结果与图像处理软件分析破裂面角度得到的结果θ=53.43°相近。开挖活动显著削弱了砂岩的承载能力，富水饱和对砂岩强度的削弱作用更为显著。本研究丰富了砂岩在工程扰动下的力学特性数据库，为预测和防控砂岩及类似围岩隧道开挖过程中的突发事故提供了理论依据。
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基于改进A*算法的低空多无人机路径规划方法研究
Abstract:
【目的】随着城市中无人机的数量不断增加,精确、高效的路径规划方法成为多无人机安全飞行的基本保障,本文开展城市低空环境中多四旋翼无人机的路径规划方法研究,有助于提高无人机路径规划效率,为城市低空安全提供决策参考。【方法】本文通过分析四旋翼无人机特性和风险因素,提出适用于四旋翼无人机的栅格化空域结构模型,参考位置误差设计空域尺寸,同时考虑风扰位置误差等影响,以提供路径规划的空间基础；引入安全裕度概念扩展至障碍物,考虑实际风扰运行环境,提出一种基于改进A*算法的多无人机路径规划方法,考虑多架无人机在二维栅格地图中规划路径,以实现多无人机总能耗成本最小。【结果】通过对比传统A*算法路径规划结果,考虑任务完成率、无人机飞行路径长度等方面,本文提出的改进A*算法多无人机飞行任务完成率提高35.8%,可满足路径规划问题的避障和成本要求,相较于传统A*算法,更适用于处理城市多四旋翼无人机路径规划问题,为城市低空无人机安全飞行问题提供参考。【结论】本文研究工作可为城市低空中多无人机飞行提供可行的路径规划方案,提高飞行的安全性和效率。
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CRCP+AC复合式路面结构受力与车辙影响因素分析
Abstract:
【目的】为探究CRCP+AC复合式路面结构受力及车辙的影响因素。【方法】本文借助ABAQUS有限元软件建立了CRCP+AC复合式路面结构三维有限元模型，取路面参考温度-4、20、54°C研究温度场对路面结构受力与车辙的影响；采用正交设计研究不同层间粘结组合下路面结构AC层的应变和变形贡献率；进行全刚度域基层选用，研究单双层配筋路面不同基层模量和土基模量组合对AC层变形和CRCP层应力影响；选取单层改性和双层改性沥青混凝土研究单双层改性沥青对AC层车辙的影响。【结果】分析结果表明：路面温度和沥青改性是影响CRCP+AC复合式路面车辙的关键因素，相较于高温对AC层变形的主导影响，层间粘结对变形的贡献较小；下承层模量对单双层配筋路面AC层结构受力及变形影响较小（＜6%）；相较于双层配筋复合式路面，提高基层模量和土基模量可以有效降低单层配筋路面CRCP板拉应力；采用双层改性沥青混凝土后，单、双层配筋路面AC层整体变形分别减少25%、29.8%；双层配筋方案显著降低了CRCP板拉应力，大幅提升了CRCP板的耐久性，然而双层配筋工况下较单层配筋工况下AC层整体变形值增大7.1%。【结论】层间粘结状态对沥青层竖向车辙影响不大，但对水平向层间剪应力影响较大；双层配筋能有效降低复合式路面中CRCP层的拉应力，增加板体疲劳寿命，但会增加上覆AC层的车辙；双层沥青改性能显著改善AC层车辙，提高上面层车辙贡献率，更利于维修处治。
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胶粉改性沥青混合料CRAC-10级配设计与性能研究
Abstract:
【目的】为研究胶粉改性沥青混合料CRAC-10矿料级配对其组成结构和路用性能的影响。【方法】采用旋转压实试验，以粗集料骨架间隙率和试件空隙率为评价指标，确定满足骨架要求的各档粗集料用量比例和粗骨架间隙率；考虑胶粉颗粒的影响按照骨架密实原则确定细集料用量，引入细集料用量调节系数K进行胶粉改性沥青混合料的级配设计；通过马歇尔试验、高低温性能试验、水稳性试验和疲劳试验，探讨调节系数对胶粉改性沥青混合料体积参数和路用性能的影响。【结果】对不同调节系数的混合料骨架和体积参数分析表明，K小于0.8时，较少沥青砂浆难以充填满骨架间空隙，空隙率偏大，沥青饱和度偏小；K大于1.4时，过量沥青砂浆将粗骨架结构撑开，形成干涉，空隙率偏小，矿料间隙率接近下限。混合料高温性能随着调节系数增大表现为先增后快速下降；水稳性能和低温性能随着调节系数增大而增大，但超过1.2后增速明显降缓，甚至有下降趋势；疲劳寿命随着调节系数增大而增大，超过1.4时，混合料疲劳寿命的增幅趋于平缓。【结论】胶粉改性沥青混合料CRAC-10的细集料用量调节系数K推荐范围为0.8～1.3，且当调节系数为1.0~1.2时，混合料级配呈骨架密实结构特征，具有优良的路用性能。
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基于行车图像线形透视轮廓的公路安全性分析
Abstract:
[目的]驾驶人真实观察到的公路线形变化与行车安全密切相关，本文旨在通过寻找可靠的线形透视特征描述指标用于研究驾驶人视觉中公路线形变化与行车安全的关联性，并通过建立公路事故频次预测模型，量化线形透视特征变化对行车安全的影响。[方法]本研究利用形状描述工具处理行车图像，获取线形透视轮廓的形状中心距离峰度和偏度(shape center distance kurtosis and skewness)等作为线形透视轮廓指标，实现了驾驶视角下线形变化的参数化表达；采用Possion回归模型建立基于线形透视轮廓指标的公路事故频次预测模型，直观地揭示了因道路转弯变化造成的线形透视轮廓变化与事故的关联机理。[结果]在二广高速公路(G55)粤境三水至怀集160公里路段进行实证分析，研究表明：基于中心距离指标建立的事故预测模型绝对平均偏差(1.293)与累计残差(432.968)均低于基于传统二维、三维线形几何指标建立的事故模型模型绝对平均偏差(1.302)与累计残差(434.694)，说明相比于传统二维、三维线形几何指标，采用驾驶视角下提取的线形特征指标对交通事故频次具有更好的预测准确性、更有利于解释线形与事故之间的关系。其中，表征轮廓对称性的偏度指标以及表征轮廓尖锐性的峰度指标，均表现出与事故频率的显著正相关影响（P<0.01）。[结论]本研究建立的驾驶视角下公路线形量化描述方法及事故预测模型可为公路线形优化设计、事故预防提供可靠的参考。
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基于博弈论组合赋权的道路塌陷风险云模型评价及应用
Abstract:
【目的】解决道路塌陷风险评价中主客观权重分配合理性不足及风险不确定性表征困难的问题，建立科学可靠的风险评价模型，为道路塌陷防治提供技术支持。【方法】从涉水管线、施工活动、自然环境和道路状态4个维度选取11项指标构建评价体系。采用主观赋权法（G1法）和客观赋权法（EW法）分别计算主客观权重，基于博弈论原理进行组合优化；结合云模型量化风险随机性与模糊性，通过期望值比对实现风险等级判定。【结果】实例应用中，对比分析表明：博弈论组合赋权较传统加法合成法指标间重要性差异程度显著强化，较乘法归一小指标偏差问题明显改善；4个评价单元风险等级分别为I级（低风险）、II级（中风险）、I级（低风险）和III级（高风险），评价单元的风险等级与探地雷达探明的地下病害体的分布、风险等级吻合度较高，评价准确率为77.8%。【结论】博弈论组合赋权有效平衡了G1法的主观经验局限与EW法的数据依赖缺陷，避开了传统组合赋权法的弊端，云模型通过期望值、熵、超熵三重参数客观表征风险边界，该方法可为城市道路塌陷风险动态评估提供可靠工具。
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降雨开挖耦合作用下隧道-松散堆积体边坡正交体系相互作用研究
Abstract:
【目标】为研究降雨与开挖耦合作用下，隧道-松散堆积体正交体系的响应机制。【方法】本文以部分位于松散堆积体内的高速公路双洞隧道工程为例，采用有限元三维数值分析方法，分析了不同工况下坡体与隧道支护结构的应力、位移以及隧道二衬裂缝的发展演化规律，并结合现场监测数据探讨了降雨开挖耦合作用下隧道-松散堆积体边坡正交体系相互作用机制。【结果】主要结论如下：坡体与隧道支护结构的应力与位移因降雨和开挖的耦合作用而增大，且降雨强度变化是主要影响因素，当降雨强度为300mm/d耦合开挖工况时，典型断面ZK34+900处隧道最大主应力为仅开挖工况的4.4倍，坡体顶部横向位移为仅开挖工况的3倍，隧道拱肩处二衬所产生的位移为仅开挖工况的3～5倍；支护结构裂缝宽度随降雨强度增加而增大3～4倍；随着降雨持续作用，松散堆积体边坡变形对隧道支护结构的作用影响范围由隧道拱肩处逐渐扩展至隧道拱腰与拱脚处，即影响深度与范围不断增加。【结论】研究结果可为降雨开挖耦合作用下隧道-松散堆积体边坡正交体系相互作用研究提供理论指导和工程应用参考。
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隧道穿越活动断裂研究综述与平行近接活动断裂挑战
Abstract:
我国活动断裂分布广泛且密集，隧道工程不可避免地要穿越活动断裂。跨活动断层隧道抗震适错是隧道工程设计和建设的重难点之一。针对跨活动断层隧道抗震适错问题，分析了历史地震中穿越活动断层隧道的典型震害特征，总结了穿越活动断层隧道地震动和断层错动致灾机理，阐述了穿越活动断层隧道错动试验装置研发现状、错-震单一及耦合作用数值模拟方法的现状，总结了穿越活动断层隧道力学响应特性和结构灾变机制，探讨了跨活动断层隧道与地下结构抗震适错措施。结合泸定至石棉高速公路沿线隧道工程，分析了平行近接活动断裂隧道工程在抗震适错方面面临平行近接活动断裂带隧道线路选择、近断层地震特征影响下隧道的动力响应显著增大、断层错动/地震动作用下高地应力隧道的长期安全性、富水断层破碎带大断面隧道施工安全等诸多挑战。研究结果可为隧道工程抗震适错相关研究和设计提供参考。
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边坡锚索预应力损失试验及伯格斯流变耦合模型研究
Abstract:
预应力锚索是边坡防护工程中常用的加固手段，其预应力随时间的损失量将直接影响边坡的稳定。本文以惠州某项目K1+580~K1+600段强风化砂岩边坡锚索支护工程为依托，通过现场试验与伯格斯流变耦合模型，系统研究了锚索预应力损失的动态规律及机理。结果表明：锚索预应力损失可分为快速损失（0-60d，锚具回缩及岩体瞬时变形主导）、缓慢损失（60-250d，岩体蠕变与锚索应力松弛耦合作用）和稳定阶段（250-600d），最终损失值普遍低于锁定值的10%；基于监测数据建立的伯格斯流变耦合模型可有效预测预应力损失全过程，揭示其损失机理为岩土体蠕变与锚索松弛的协同效应。此外，边坡水平位移与深层位移随时间的变化规律进一步验证了预应力损失与岩土体变形的动态耦合关系，表明坡高增加会加剧锚索-岩体相互作用。研究结果可为同类工程中锚索设计及长期性能评估提供一定参考。
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活动断裂带近场强震作用下岩土松散介质材料动力特性及灾变机理研究
Abstract:
随着“一带一路”倡议与“交通强国”战略实施，重大工程难以避免的穿越活动断裂带，该区域受板块运动影响强震频发，广泛发育的岩土松散介质在近场强震脉冲、方向差异性等复杂动力作用下易触发灾变。当前研究主要从活动断裂带近场强震作用的评价、表征及模拟；近场强震作用下岩土松散介质材料动力学试验及宏观特性；近场强震作用下岩土材料的动力学模拟及细观机理；活动断裂带岩土松散介质材料的动力学本构及应用四方面展开。在近场强震作用的评价、表征及模拟方面，活动断裂带初始应力条件受地质构造等因素影响显著，近场强震呈现方向差异性、脉冲特性和非对称性，但相关特性的产生机制、分布规律及工程模拟方法尚需深入研究；在近场强震作用下岩土松散介质材料动力学试验及宏观特性方面，相关研究表明初始剪应力、脉冲特性、方向差异性与非对称性对岩土松散介质材料的动强度、变形及孔压累积等动力特性影响显著，但现有研究未充分考虑近场强震复杂动力条件的综合作用；在近场强震作用下岩土材料的动力学模拟及细观机理方面，有限元、离散元、非连续变形分析等方法被广泛应用，但其在精细化模拟复杂颗粒材料时面临精度与效率挑战，且近场强震特性对细观组构演化的影响及宏细观关联机制尚不明确；在活动断裂带岩土松散介质材料的动力学本构及应用中，现行工程设计方法多忽略近场强震关键动力特性及岩土参数的动态演化，非线性本构模型虽有发展但仍需完善。综上，现有研究在近场强震特殊动力条件下岩土松散介质材料的灾变机理、数值模拟及本构模型等方面存在不足，需进一步开展多场耦合试验、细观模拟及本构理论创新，为活动断裂带区域工程抗震设计提供理论支撑。
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窨井盖对井周沥青路面服役性能影响研究
Abstract:
【目的】针对城市道路窨井盖及井周沥青路面易发生沉陷与损坏等问题，有必要探究窨井盖对井周沥青路面性能影响的范围与机制。【方法】选取广东省肇庆市东进大道典型路段，检测窨井盖周边沥青路面的损坏状况和顶面模量，统计损坏特征，评定损坏程度，揭示井周沥青路面模量变化规律，并基于阈值效应分析法确定模量比变化曲线的转折点来表征窨井盖对井周沥青路面的影响范围；据此，构建无模量折减、未修复模量折减及已修复模量折减三种工况下井-路结构三维有限元数值模型，模拟分析井周沥青路面模量衰减对其结构性能的影响。【结果】修复前后井周沥青路面的表观破损率分别为76.9%和5.9%，裂缝范围集中分布在距井盖边缘200 mm井周区域；与正常路面相比，井周沥青路面模量比最大衰减44.0%，且与距井盖边缘距离成显著的倒指数函数关系；修复前后窨井盖对井周沥青路面的影响范围分别为680 mm和440 mm，均大于表观损坏确定法判定的修复范围。由模拟结果可知，井周沥青路面损坏后，其最大路表弯沉增大5.0%，上下面层层顶最大压应力差减小57.9%，说明随深度增加应力的扩散能力变差；无模量折减井周沥青路面的面层疲劳开裂寿命分别约为模量折减下未修复和已修复井周沥青路面的4.77倍和3.63倍。【结论】研究成果可为窨井盖对井周沥青路面的性能影响机制解析与修复范围决策提供科学依据。
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静力压入桩桩-土界面剪切特性研究进展
Abstract:
静力压入桩(简称静压桩)具有产生噪声和振动小,空气污染小,施工效率高、环境污染小等优点,在工程建设中逐渐被推广应用。静压桩桩-土界面剪切特性作为制约静压桩承载性能的核心因素,其研究涉及土体与桩身的复杂相互作用机制,对优化桩基设计参数、精准预测结构沉降、保障施工安全具有重要理论价值与工程意义。为此,本文围绕静压桩桩-土界面剪切特性研究以及剪切特性的影响因素两方面分析和评述国内外的相关研究现状。首先从剪切特性研究出发,论述了圆孔扩张理论、应变路径法与摩擦学理论在桩-土界面剪切特性分析中的应用；归纳了现场和室内试验对桩端阻力、桩侧摩阻力、桩-土界面土压力和孔隙水压力等桩-土界面力学特性的变化规律；评述了数值模拟在静压桩沉桩研究中的应用；在剪切特性影响因素方面,分析了界面粗糙度、土体含水率、剪切速率及法向应力等因素对桩-土界面剪切特性的影响作用机理。最后结合现有研究给出了相应的结论与展望,以期为静压桩桩-土界面剪切特性的研究提供重要的理论依据和价值参考。
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考虑集料形态特征的沥青混合料车辙变形分析
Abstract:
【目的】车辙是沥青路面的主要病害之一,为有效提高沥青混合料自身抗变形能力,本研究旨在探究集料形态特征与沥青混合料车辙变形之间的关系。【方法】基于数字图像处理技术,对粒径范围在2.36-4.75mm、4.75-9.5mm、9.5-13.2mm、13.2-16mm 的四档集料进行图像采集与处理,获取集料形态特征参数；选用#70普通石油沥青、石灰岩集料和磨细石灰粉,设计AC-13、SMA-13和OGFC-13三种不同级配的沥青混合料,进行汉堡车辙试验,试验温度为60℃,最大加载次数设定为10000次,并获取车辙实验前后沥青混合料细观结构参数；采用Pearson相关性分析和灰关联分析方法,研究集料形态特征参数、沥青混合料细观结构参数及沥青混合料抗车辙变形性能之间的相关性。【结果】不同粒径集料的几何特征差异可通过凸度、分形维数等形态特征参数表征；AC-13、SMA-13和OGFC-13三种沥青混合料的抗车辙变形能力存在显著差异,SMA-13车辙深度最小,抗车辙性能最佳；粗集料的粗糙度、凸度等指标与沥青混合料细观结构参数相关性较高；沥青混合料车辙深度与粗集料分形维数、凸度等呈正相关,与圆度呈负相关。【结论】利用二维数字图像技术可有效获取相关参数以评价沥青混合料抗车辙变形能力；为提升沥青混合料抗车辙性能,在集料选取、加工及质量控制中,应重点提高集料凸度并确保分形维数稳定。
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大跨黄土特长公路隧道绿色低碳建造技术研究
Abstract:
西北陇塬区特殊地质构造给隧道建设带来挑战,同时公路隧道建设需注重生态环保与可持续发展。本文以G30连霍高速凤凰山特长隧道为研究对象,介绍施工难点与建造方案。研究结论如下:(1)开发了特长隧道智能实时监测系统,包括硬件安装和软件应用,开发掌子面完整程度判别工具,搭建基于三维激光扫描的隧道超欠挖分析主模块；(2)研发了隧道快速施工关键技术,建立开挖断面有限元模型并验证,细分围岩种类和埋深,构建开挖工法安全系数预测模型,应用装配式钢拱架模块化拼装技术,显著提升了施工效率与支护质量；(3)研制了工业固废制备环保型绿色固化剂处理隧道渣土与环境影响评价方法及优化控制系统,核算碳排放并分析计算结果,构建评价系统实现全方位动态监控。研究成果将为同类工程提供了兼具生态保护与节能降碳价值的创新解决方案。
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多情景下飞机冲/偏出跑道应急资源配置优化研究
Abstract:
【目的】为应对飞机冲/偏出跑道事故中救援情景和应急需求高度不确定的问题，尤其是在资源受限条件下，基于动态适配策略获取最佳配置方案，有助于提升救援效率、降低资源冗余，为机场应急管理提供决策支持。【方法】本文基于100余起冲/偏出跑道事故案例，构建贝叶斯网络识别关键情景因素，结合情景分析理论与离散事件建模方法，利用AnyLogic软件建立多情景救援仿真模型。探究不同救援情景和资源配置数量对“资源利用率”、“救援总时间”和“资源满足率”指标的影响。【结果】研究表明，各情景下均存在最优资源配置方案，恶劣天气显著降低救援效率。并且，资源投入与救援效率呈非线性关系，过度配置可能因资源堆积与调度复杂性导致效能下降。【结论】平衡效率和效益的合理资源配置，是提高应急救援效率的核心。
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预应力腹板开洞组合梁承载力与预应力筋应力增量计算
Abstract:
【目的】为构建体外预应力腹板开洞组合梁预应力筋的极限应力增量和受弯极限承载力的理论计算方法，【方法】本文首先使用混凝土CDP模型，考虑了降温法施加预应力带来的预应力损失，建立了体外预应力腹板开洞组合梁的ABAQUS精细数值模型，并对其进行了不同类型的组合梁试验校准，验证了建模方法的合理性。接着以预应力度ξ、跨高比λ和力筋型式作为变化参数，设计了6根体外有预应力和3根无预应力组合梁试件，重点研究了预应力筋应力增量的演变规律并给出受弯极限承载力的计算假定。最后，通过一定数量的计算和对比分析，提出了适合预应力腹板开洞组合梁的极限应力增量理论计算方法和受弯极限承载力计算公式。【结果】本文介绍的体外预应力腹板开洞组合梁各组成部件的建模原则和方法能够较为有效的模拟其力学行为；给出的计算方法和公式能够合理计算不同跨高比条件下预应力筋的极限应力增量以及组合梁的受弯极限承载力。【结论】理论公式可用于体外预应力腹板开洞组合梁的强度设计和计算。
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“先隧后站”法地铁车站扩建技术研究进展
Abstract:
在采用“先站后隧”法施工时,地铁车站的建设周期较长,可能会影响整体工程进度,为保证总工期目标可考虑“先隧后站”法,即先开挖盾构隧道再施工地铁车站。对盾构先行扩建地铁车站按照施工方法进行了详细分类,包括单洞大盾构扩挖车站和双洞盾构扩挖车站两种主要形式。针对每种工法,详细分析了其施工步骤、适用条件及优势。在没有明挖条件的情况下,国外通常采用横通道法、矿山法、托梁法和半盾构法来扩挖修建地铁车站,国内学者针对地质条件较差的软土地层,提出了PBA法、CRD法和管幕法施工,以控制地表沉降。总结国内外相关工程案例显示,俄罗斯主要采用横通道法与半盾构法进行施工,而日本大多数采用半盾构法与托梁法。在国内,“先隧后站”法的应用仍处于起步阶段,目前大多数地铁车站采用明挖法进行扩建。随着相关理论和技术的不断完善,PBA法和管幕法等暗挖方法也逐渐在地铁车站扩建中得到应用。研究内容可为相关工程的设计与施工提供借鉴与参考。
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高速公路港湾式紧急停车带预告标志最短前置距离研究
Abstract:
【目的】急刹车、急换道等危险驾驶行为频发导致港湾式紧急停车带附近的行车安全受到威胁。本文旨在通过优化港湾式紧急停车带预告标志牌位置的方式改善行车安全现状,对比分析驾驶员换道决策和过程,寻找预告标志牌的最短前置距离。【方法】在驾驶模拟器中设置了5种前置距离方案:现状方案(P0)、前置320m(P320)、前置350m(P350)、前置380m(P380)、前置410m(P410),43名驾驶员完成实验。使用广义估计方程(generalized estimating equations,GEE)对驾驶员的是否提前换道、换道决策过程及换道执行过程进行了分析。【结果】结果表明,P350、P380、P410方案比P0、P320方案更有利于驾驶员在紧急停车带前进行换道,提前换道车辆比例增加、驾驶员响应更平缓、换道初始位置提前、换道过程方向盘转角标准差减小、平均减速率降低、换道持续距离增长。【结论】因此,前置350m为本次试验最短前置距离。研究结果可以为补充设计规范中关于港湾式紧急停车带预告标志牌更细化的设置位置提供理论依据。
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基于车辆自主感知的高速公路匝道自动汇车策略研究
Abstract:
【目的】为解决有条件自动化level3（L3）级甚至更高级别没有落地的自动驾驶中车端、路端、云端三端之间通信不稳定、信息传输延迟中断以及不同厂商高成本生产的车辆使用不同通信协议带来不便的问题，研究一种基于车辆现有车载传感器的自动自主汇车方案，无需三端感知、决策、执行下实现车辆安全、快速、高效地汇入主干道，提高车辆自动汇车系统的鲁棒性和可靠性，为现阶段的智能交通系统提供一种更具有现实意义的方案。【方法】该方案有两种策略：一种是汇车区间自动加速策略，车辆传感器感知到在准备区间内，车辆提前加速准备；另一种是汇车区间自动换道策略，车辆传感器感知到符合换道条件，车辆从准备区间提前变道准备，为匝道的汇入创造条件。实验选取北京－雄安新区高速公路（京雄高速）某一匝道合流区路段为路网原型，对匝道车辆汇入主路场景采用MATLAB软件进行实现与仿真分析。【结果】结果表明，汇车区间自动加速策略和汇车区间自动换道策略在满足安全间距和高交通密度条件下均能够提高车辆通过效率，在不同的交通需求水平下能使车辆平均速度提高2.2%~19.4%，车辆间隔增大30.9%~45.8%，能够更好保证自动驾驶车辆在高速公路通行的安全性和稳定性，节省了通信延迟，提高了汇车效率。【结论】基于车辆自主感知的自动加速和换道策略在不依赖外部通信的条件下，能够有效提升匝道车辆汇入高速公路的效率和安全性，研究结果可为解决现阶段自动驾驶中通信不稳定和协议不兼容等问题提供理论与技术支持。
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多目标协同下的交巡警巡逻路径优化
Abstract:
【目的】为提高城市交巡警巡逻工作效率，并时刻警戒道路突发事件。【方法】提出了一种多目标协同下的交巡警巡逻路径优化方法。考虑警车应急时间最大出行距离、路段延误和警车间工作平衡等因素，以分级事件热点覆盖率最大为目标，在交巡警日常勤务要求与警力资源有限等约束下、构建交巡警巡逻路线布设优化模型；并基于多目标遗传算法，设计一种多目标协同进化法对模型进行求解；最后，以长沙市芙蓉区道路网络为例进行仿真实验。【结果】研究结果表明:求解出的日常巡逻路线能满足勤务要求，对高风险事故热点区域覆盖率达到100%；改进遗传算法与传统遗传算法相比，在不同规模路网中求解速度与鲁棒性均处于较优秀水平。【结论】通过对城市热点高效覆盖，可以有效提高警力应急响应能力，提高警力资源利用率，为城市交巡警巡逻布设提供借鉴。
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通航隧道船行波演变规律及网箱结构消波效果研究
Abstract:
【目的】通航隧道作为促进水上交通网络畅通的重要工程，其狭窄空间环境对船舶航行安全构成威胁，为探究通航隧道尺度及内部复杂航行环境对船舶航行的影响，本文针对不同隧道尺度下1000t集装箱船开展相关研究，以保障船舶安全通航。【方法】基于雷诺时均方程（RANS）与k-ω湍流模型，构建KCS船型在通航隧道中运动的三维数值模型，系统分析船行波在隧道内的传播演变规律，提出安全航行的隧道尺度和船舶运动参数，并评估网箱式消波结构的消波效果。【结果】研究发现，船尾孤立波波高随着船舶吃水和通航水深的增大而增大，随隧道宽度的增大而减小；船行波的最大水位下降随船舶航速和隧道宽度的增大而减小，随着吃水深度和通航水深的增大而增大。保障船舶安全航行的最优宽深比为B/h=8.13，最优水深比为hi/h=0.88~0.94，最优航速为Fr≤1.0。消波效果方面，网箱式消波结构有效抑制了船尾孤立波的产生，对船尾波扰动范围的最高消减率达39.19%，对最大水位下降的改善效果达50.01%。【结论】研究表明，隧道宽度、水深、船舶航速和吃水对船行波的演变存在耦合作用，网箱结构可有效降低船舶对通航隧道内水体的扰动，为通航隧道内船舶航行的安全性和稳定性提供了理论依据。
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钢骨混凝土柱-箱梁节点的承载力和破坏模式
Abstract:
【目的】广州白云站承轨层使用了一种新型钢混组合节点，即钢骨混凝土柱与箱梁组合连接节点，本文开展试验及数值仿真研究以分析箱梁构件的抗弯性能及其钢骨混凝土柱-箱梁节点区的受力机制与破坏模式。【方法】以广州白云站承轨层梁柱节点——钢骨混凝土柱-箱梁节点为研究对象，制作1:5的缩尺模型展开试验，并建立1:5的缩尺模型和足尺模型进行有限元分析，通过试验和有限元分析深入研究了该节点的受力机理、破坏特性及极限承载力。【结果】试验结果和有限元分析结果表明，节点的破坏模式主要为箱型梁的受弯破坏，裂缝首先出现在箱梁的受拉区域，在梁与柱连接处的侧面形成两条主裂缝，主裂缝的方向大致与梁和柱的轴线成45°角。钢骨混凝土柱始终保持在弹性工作状态，未出现明显塑性变形。【结论】研究结果表明柱构件具有较高的承载能力，箱型梁受弯破坏时，柱构件仍处于弹性阶段，这符合结构设计中推崇的“强柱弱梁”原则。有限元分析结果与试验值吻合良好，有效证实了数值模拟方法的可靠性。本研究揭示了钢骨混凝土柱-箱梁节点的受力机理和破坏特性，为钢骨混凝土柱-箱梁节点的设计提供理论支撑，并为相关工程实践的安全性评估与性能提升提供了重要参考。
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温拌高黏高弹改性沥青流变性能与微观结构研究
Abstract:
【目的】为改善高黏高弹改性沥青的施工和易性，【方法】选取温拌剂Sasobit和WSG-H03分别加入到废胶粉与SBS复合制备的高黏高弹改性沥青中，制备出温拌高黏高弹改性沥青。通过宏观性能试验与微观测试评价温拌剂的降黏效果及其对高黏高弹改性沥青流变性能和微观结构影响。【结果】结果表明：3%SBS、20%废胶粉制备的改性沥青黏度为4130 mPa·s，弹性恢复率为90 %；当温拌剂Sasobit和WSG-H03掺量分别为3%和0.5%时，高黏高弹改性沥青的黏度分别降低了22 %和33%左右；将荧光显微分析结果通过阈值法处理，发现两种温拌剂都能降低高黏高弹改性沥青中SBS的平均粒径和方差。【结论】3%SBS、20%废胶粉制备的改性沥青符合高黏高弹改性沥青的黏弹性指标；0.5%掺量的WSG-H03温拌剂比3%掺量的Sasobit温拌剂的降黏效果更好；温拌剂的掺入改善了SBS在高黏高弹改性沥青中的分散性。
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地聚物-水泥注浆材料性能及微观结构研究
Abstract:
水泥作为常见注浆材料，其生产过程排放大量CO2，地聚物由于具有性能优异、绿色低碳的优点，可有效替代水泥。【目的】为响应双碳战略，减少水泥用量以降低碳排放。【方法】本文采用粉煤灰、矿渣、水泥为原材料，同时加入萘系减水剂制备地聚物-水泥注浆材料，探究了萘系减水剂作用下水玻璃掺量、液固比、粉煤灰掺量对注浆材料流动度、终凝时间、抗压强度的影响规律，并结合扫描电镜（Scanning electron microscope，SEM）、X射线衍射试验（X-ray diffraction，XRD）、傅里叶红外光谱试验（Fourier transform infrared spectroscopy，FTIR）分别对其微观结构、物相组成、化学键进行分析。【结果】结果表明：流动度随水玻璃掺量增加而减小，随液固比、粉煤灰掺量增加而增大；终凝时间随水玻璃掺量增加而缩短，随液固比、粉煤灰掺量增加而延长；28天抗压强度随水玻璃掺量增加而增大，随液固比、粉煤灰掺量增加而减小。微观上，水玻璃掺量增大促进了铝硅酸盐溶解及聚合反应，生成了更多致密的凝胶物质；液固比增大使聚合反应程度降低，材料微观结构呈现多孔网状，试样致密性下降；粉煤灰掺量增大使聚合反应程度大幅下降，试样中未反应的粉煤灰颗粒增多，微观结构更松散。【结论】为保证材料具有良好的流动性、凝结时间及力学性能，水玻璃掺量不应高于30%，液固比应大于0.6，粉煤灰掺量应介于40%~60%。
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建筑固废再生骨料CFG桩材料性能劣化规律
Abstract:
【目的】针对建筑固废再生骨料CFG桩（Cement Fly-ash Gravel）在浸水及盐离子侵蚀环境下的耐久性问题，揭示其材料性能劣化规律，为工程应用提供理论支撑。【方法】基于实际工程环境设定浸水、盐离子侵蚀两种侵蚀实验模拟条件。以再生骨料CFG桩试块为试验对象，对照组为同条件下的改性骨料CFG桩试块和天然骨料CFG桩试块，通过吸水率试验与抗压强度试验，量化分析侵蚀前后性能变化规律。依据试验数据，建立浸水环境下吸水率、抗压强度，以及硫酸盐侵蚀下抗压强度的时变预测模型。【结果】在长期浸水条件下再生骨料CFG桩的吸水率随浸泡时间呈现先上升后趋于稳定的变化过程，于60天时试块吸水率稳定在3.1%左右，显著高于改性骨料CFG桩和天然骨料CFG桩，且稳定周期延长40%-50%；其抗压强度呈现“先增后降”趋势，最大降幅达10.5%。而在盐离子侵蚀环境下其抗压强度在初期因钙矾石填充孔隙强度提升（弱/中/强硫酸盐侵蚀下分别+4.74%、+8.51%、+13.18%），后期因膨胀开裂加速劣化，强度降幅与硫酸盐浓度正相关。【结论】再生骨料CFG桩具备固废资源化潜力，但其多孔结构导致吸水率高、硫酸盐侵蚀敏感性显著，初期可容纳膨胀产物，短期强度增益优于天然骨料CFG桩，长期服役中因裂缝扩展引发强度骤降，需通过改性处理优化孔隙结构以提升耐久性。
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软弱地层浅埋双线隧道开挖地表沉降及隔离桩控制研究
Abstract:
【目的】为研究软弱地层浅埋小间距双线隧道开挖引起的地表沉降及邻近建筑物变形问题，揭示地表沉降的非均匀演化规律，并探索混凝土隔离桩对地表沉降的调控作用，以保障工程安全，本文以深圳至大亚湾城际铁路某区间隧道工程为背景，开展了数值模拟研究。【方法】本文采用FLAC3D三维数值模拟软件，建立了包含软弱地层、双线隧道、邻近建筑物和混凝土隔离桩的三维有限元模型，并主要模拟分析了不同建筑物类型、基础形式、隔离桩布置方式对小间距双线隧道开挖引起的地表沉降变化规律。【结果】研究表明：浅埋小间距双线隧道开挖引起的地表沉降具有显著的非均匀性和不规则性，最大沉降通常在隧道上方或邻近，两侧沉降较小；不同类型建筑物变形差异显著，临近隧道上方沉降较大。混凝土隔离桩能有效降低土体主动土压力，从而减小地表沉降和建筑物变形。数值模拟还揭示了隧道掘进参数对沉降变形时空演化的影响，表明合理设计隔离桩可有效控制地表沉降。本研究通过数值模拟，揭示了软弱地层浅埋小间距双线隧道开挖地表沉降的非均匀演化规律，及混凝土隔离桩的调控作用，验证了通过隔离桩控制地表沉降变形方面的有效性。【结论】研究结果表明：在软弱地层浅埋隧道施工中，应充分考虑地表沉降的非均匀性，合理利用隔离桩可有效控制地表沉降。
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基于融合模型的高速公路运行速度估计
Abstract:
交通运行速度是表征交通运行状态重要的参数,对于交通运行状态预测的准确度起决定作用。为了充分发挥收费数据在高速公路交通管理中的价值,提出了一种以收费数据为基础数据,基于融合了平均行程速度法、交通流理论和门控循环单元(GRU)模型的融合模型的高速公路运行速度估计方法。针对进入服务区车辆对路段速度估计的影响,利用路段速度分布曲线提取未进入服务区车辆数据,运用平均行程速度估计法路段速度；针对低流量路段、低流量时段车流量较少导致的速度估计不准确问题,利用交通流理论估计低流量路段速度；针对长距离路段速度估计无法反映路段局部运行状况,利用GRU模型估计路段子路段速度。为了证明本文方法的有效性和准确性,运用辽宁省高速公路30天收费数据和高德实时路况数据对模型效果进行的验证。结果表明,本文提出的方法可以实现运用收费数据准确估计路网速度,路段速度估计均方根误差(RMSE)为12.47,平均绝对误差(MAE)为8.28,平均绝对百分误差(MAPE)为0.09；路段子路段速度估计RMSE为7.56,MAE为5.69,MAPE为0.11。
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考虑社会心理因素的电动自行车骑行者风险骑行行为研究
Abstract:
电动自行车骑行者的风险行为加剧了交通安全隐患。本文基于计划行为理论,针对超速、逆行、载人、看手机和在机动车道/人行道上行驶5种风险骑行行为,设计问卷并调查校园骑行者,构建了融合社会心理因素的混合离散选择模型。结果表明,相较于传统Logit模型,融合社会心理因素的模型对风险骑行行为的解释能力更强。态度显著影响超速、载人等行为,主观规范显著影响看手机、逆行等行为,知觉行为控制显著影响超速和在机动车道/人行道上行驶。研究为电动自行车安全管理提供了理论依据和实践参考。
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混合流环境下快速路出口匝道衔接交叉口控制研究
Abstract:
【目的】为解决城市快速路出口匝道衔接交叉口区域自动驾驶小客车（Automated Car, AC）与人类驾驶汽车混合行驶带来的问题，【方法】提出了基于改进ALINEA算法的城市快速路出口匝道衔接交叉口控制方法，构建包含地面道路衔接区域换道延误和信号延误的车辆延误模型，以总延误最小为优化目标，以车道数、信号周期长度和排队长度为约束条件，构建基于ALINEA算法的城市快速路出口匝道衔接交叉口优化控制模型。依据SUMO软件建立路网仿真模型，设计12种场景分别对匝道车道数、衔接区域车道数、衔接区域长度等因素进行敏感性分析。【结果】结果表明：ALINEA控制下快速路主线和衔接交叉口平均车速有明显提高，在AC渗透率p为0.4和0.6时提升效果最好，车均延误和最大排队长度明显降低，在p为0.4时降低率最大值分别为12.4%和12%，在p为0.6时降低率最大值分别为14.2%和13%。【结论】灵敏度分析表明：提出的控制模型可以适用于不同的交通场景，且在渗透率适中、衔接区域长度较大、衔接区域车道数较少的场景下控制效果更优。研究成果可为城市快速路出口匝道衔接区域的交通优化提供参考。
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基于网眼分割的轨迹数据增量式路网更新方法
Abstract:
【目的】城市路网作为支撑城市运行和发展的关键基础设施，随着城市的不断扩张和演变而持续变化。本研究旨在基于轨迹数据更新路网信息，实现智能交通系统的闭环控制和自适应更新。【方法】提出了一种基于网眼分割的轨迹数据增量式路网更新方法。首先，以网眼为控制单元分割轨迹，构建索引，关联各要素；然后，使用基于点维度特征的地图匹配方法提取失配轨迹点，初步检测路网变化；再使用增量式道路提取方法，从失配轨迹点中提取出候选新增道路；随后，使用基于线维度特征的匹配方法进一步筛选出新增道路；最后，基于规则更新拓扑，实现路网更新。【结果】使用长沙市轨迹数据和历史导航电子地图数据进行路网更新试验。在定性分析方面，提取出的新增道路不仅能够有效连接原有路网，而且与最新开放街道地图（OpenStreetMap，OSM）中有轨迹覆盖的道路高度契合，同时包含了OSM中未记录但有轨迹覆盖的道路；在定量分析方面，从路网中随机去除50条道路，使用本文方法进行重建，重建率为88.00%。【结论】这表明，本文方法能够实现路网变化的高效检测，并有效提取新增道路，实现路网更新。
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基于附加应力扩散效应的对拉锚杆轻质土路基稳定性分析
Abstract:
针对轻质土路基填料耐久性不足而引起的滑动失稳破坏现象，以对拉锚杆轻质土路基结构为研究对象，基于弹性理论推导出了预应力在潜在滑动面上附加应力的解析式，结合直线滑动面法、附加应力计算法建立了对拉锚杆轻质土路基的稳定性分析方法，并通过该方法计算分析了不同预压应力、面板宽度、加固位置、加固排数对路基安全系数的影响。算例分析表明：路基的安全系数与预压应力、面板宽度、加固位置以及加固排数皆成正相关，预压应力从0增大到100kPa时，路基的安全系数提升12.88%；预压应力在路基潜在滑动面上引起的附加应力会起到抗滑与致滑效应，路基加固效果由抗滑效应控制；各加固因素对路基安全系数的影响程度为：预压应力最大，加固排数次之，面板宽度再次之，加固位置影响最小。研究成果可为对拉锚杆轻质土路基的设计与施工提供一定的参考。
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考虑优先级的终端区进离场航班排序研究
Abstract:
随着航空运输需求的快速增长,终端区航班拥堵与延误问题频发。针对终端区航班调度问题,提出了一种考虑航班优先级的优化模型,构建了基于优先级的终端区航班调度模型,目标是在满足航班时间窗和安全间隔等约束的前提下,最小化航班延误时间和终端区飞行时间。采用熵权TOPSIS法对航班的优先级进行评估,并通过改进的R F算法(IRF算法)对调度模型进行求解。仿真结果表明,该方法在减少航班延误时间和提升终端区流量管理效率方面具有显著效果,特别是在高峰流量时段中,优化效果更加明显。研究为终端区航班调度管理提供了理论支持和实践指导。
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桩板路基植入预制混凝土桩工作性状研究
Abstract:
【目的】由于预制混凝土桩在传统锤击沉桩施工中有穿越硬土层困难、对周围土体扰动大等问题，本文以安罗高速罗山至豫鄂省界段工程为实例，探索桩板路基装配化施工中扩成孔植入预制桩技术代替锤击施工的可行性和实际应用价值。【方法】通过现场载荷试验和数值模拟，对比分析扩成孔植入预制桩与直接锤击打入预制桩的工作性状，深入探讨扩成孔植入预制桩承载性能的影响因素。【结果】扩成孔植入预制桩外围的复合砂浆层能有效传递内部预制桩的荷载至周围土层，具有显著的扩径作用和对承载力的增强效果；内部预制桩与外围复合砂浆间有良好的相互作用，内部预制桩轴力随桩身逐渐降低，外围砂浆轴力呈现先增大后降低的变化趋势；复合砂浆的厚度和强度提升能进一步提高植入桩的整体承载性能。【结论】扩成孔植入预制桩的承载性能明显优于传统锤击打入预制桩。该技术不仅提高了施工质量，还显著增强了桩身的承载能力和稳定性，为桩板路基装配化施工提供了新的技术路径。
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考虑网联驾驶专用道的应急车辆优先通行控制
Abstract:
【目的】为提高应急车辆通行效率并减少其对社会车辆的负面影响，本文提出了一种考虑网联自动驾驶专用道的应急车辆优先通行控制模型。【方法】首先，以布设自动驾驶专用道的多车道城市快速路基本路段为研究对象，将自动驾驶专用道临时开辟为应急车道，并引入应急车辆动态避让区的概念。其次，考虑避让区内网联自动驾驶车辆（connected and autonomous vehicles, CAV）的避让优先级，以应急车辆延误最小及对社会车辆负影响最低为目标，动态避让区内网联车辆的纵向速度和横向换道为决策变量，结合车辆动力学、跟驰与换道安全间距等约束条件，构建基于多目标优化的混合整数非线性规划模型。最后，利用SUMO（simulation of urban mobility）开展联合仿真实验，针对一条1.2 km的单向三车道城市快速路基本路段，验证了该模型的有效性和先进性。【结果】与无优化方案相比，优化模型能使应急车辆的平均被影响时长减少96.05%，应急车辆平均延误减少93.12%，应急车辆平均速度提高19.73%，同时，模型未对社会车辆的通行效率产生负面影响。在协助一辆应急车辆优先通行过程中，专用车道上换道让行的平均车辆数为6.31辆，进一步验证了该模型的有效性。【结论】本文提出的控制模型在不同流量和网联车辆渗透率场景下能够显著提升应急车辆的通行效率，同时对社会车辆通行无影响，可为混合交通流中应急车辆的优先通行提供一种新的解决方案。
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基于数据驱动的长周期加速加载沥青路面三阶段车辙预估研究
Abstract:
【目的】为了改进我国现有规范中车辙模型采用单一函数进行预测，从而导致的预估精度不高、适用性不强的问题，基于足尺路面结构长期性能检测的车辙数据，提出数据驱动的沥青路面三阶段车辙模型并利用MATLAB开发了模型算法。【方法】该预估模型的建立和验证使用了包含半刚性基层沥青路面、刚性基层沥青路面、柔性基层沥青路面和全厚式沥青路面四种沥青路面结构，基于7000万次等效加载的车辙数据，并与我国公路沥青路面设计规范和美国MEPDG方法的车辙模型进行比较研究。【结果】不同路面结构组合的沥青路面车辙量及发展过程存在较大差异，三阶段车辙模型能够比较准确地表征各类沥青路面结构车辙发展的全阶段，开发的模型算法能够实现对车辙发展过程的智能判断及自动拟合，预估效果良好；MEPDG车辙模型对发展中后期的车辙预估效果不佳，D50车辙模型则对于刚性基层沥青路面和全厚式沥青路面结构的适用性较差；而现有的主流车辙模型均采用以单一函数，不足以准确表征沥青路面车辙的多阶段发展规律。【结论】研究成果可以改善沥青路面车辙预估，也可以为大数据分析在沥青路面性能预测和科学维养决策中的应用提供参考。
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聚乙烯醇-木质素纤维改良粉质黏土力学特性试验研究
Abstract:
添加改良剂提高粉质黏土力学特性是改良路基土常用的方式之一，为充分发挥单一聚乙烯醇、木质素纤维材料改良土的优势互补各自不足，基于三轴固结不排水剪切试验，对不同配合比条件下聚乙烯醇-木质素纤维复合材料改良粉质黏土的力学特性进行试验研究，分析改良土的应力-应变曲线特征、抗剪强度参数及弹性模量的变化规律。研究结果表明:相对于聚乙烯醇-木质素纤维复合改良，单一木质素纤维或聚乙烯醇改良粉质黏土时，不同围压下的应力-应变曲线表现为应变软化型，内摩擦角、黏聚力及弹性模量相较于素土均有小幅度提升。聚乙烯醇-木质素纤维复合改良时，不同围压下的应力-应变曲线表现为应变硬化型，具有较好的破坏韧性及较高的偏应力值；3%聚乙烯醇和1%木质素纤维综合改良土的黏聚力相较于单一改良和素土最大增高96.55%，内摩擦角变化不明显，压缩性降低，弹性模量提升71.23%，抵抗外界变形能力上升。聚乙烯醇含量为3%且木质素纤维含量为1%时，综合改良效果最优。
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三方共赢理念下网约车捎带快递路径优化
Abstract:
【目的】本研究针对同城快递配送范围有限、时效性强和覆盖范围广泛的特点，探讨了网约车在常规载客服务中捎带配送同城快递的路径优化问题。【方法】通过分析车辆历史轨迹数据来模拟订单位置信息，并基于三方共赢理念，构建了网约车捎带快递路径优化模型，旨在实现最大化企业总收益，同时为乘客提供经济优惠并确保快递的时效性。模型综合考虑乘客时间窗、车辆额载和快递期望送达时间等约束；基于遗传算法，设计组合编码策略并改进了算子分析过程，以有效解决多车辆与静态订单之间的匹配问题；最后进行算例分析和参数灵敏度分析。【结果】结果表明:同传统客运和货运模式相比，捎带模式减少了16辆车的运营，降低了7.25%的车辆使用成本，车辆总行程时间也减少了1.94%；同时，该模式提高了企业14.41%的总收益，并为乘客减少了9.84%的出行费用。【结论】这表明，网约车捎带同城快递模式不仅能较大提高企业收益，还能有效提升车辆的使用率，全方位满足乘客和快递的需求，同时降低乘客出行成本，方法的实用性与可行性较好。
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高液限土固结蠕变特性的温度效应试验研究
Abstract:
从结合水的角度揭示温度对高液限土固结蠕变特性的影响规律，并基于温度的影响确定高液限土在路基中合理的填筑部位。本文选取3种高液限土为研究对象，并以1种低液限土为对比样，进行了容量瓶试验以及不同温度下逐级加载的固结蠕变试验，并开展高液限土路堤温度场数值模拟和高液限土填筑的经济可行性讨论。研究结果表明：相较于20 ℃条件下，35 ℃和45 ℃时高液限土的蠕变变形分别增长4.5~21.1%、13.6~30.8%，而低液限土则分别增长为1.5%、2.2%，高液限土的压缩指数、次固结系数均随温度升高而增大，其孔隙比随温度升高而减小，低液限土则基本不受温度影响。土中亲水性黏土矿物含量越高，则吸附结合水含量越高，依次为38.3%、26.8%、25.9%、13.3%。温度升高促进高液限土中的吸附结合水转化为自由水，使得土中水黏度降低，从而对土体的固结蠕变变形造成影响。数值模拟结果显示，下路堤温度在35 ℃以下，这一温度范围内高液限土可用作路堤填料。研究成果可为温度背景下我国南方湿热地区高液限土填料合理利用提供依据。
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碳交易背景下的航班调度与机型分配优化研究
Abstract:
实施碳交易机制是航空公司实现低碳减排和降低运营成本的一项重要举措，航班调度和机型分配也是影响航空公司碳排放和运营收益的关键一环。本文将两者综合考虑，首先根据航空器不同运行阶段的特点，分别构建了两个阶段的碳排放测算模型：在起降循环（Land and Take off, LTO）阶段根据国际民航组织(International Civil Aviation Organization, ICAO)的航空器发动机燃油标准建立测算模型；巡航阶段根据多重影响因素建立多元回归预测模型。此基础上，以航空公司收益最大化为目标，建立航班调度与机型分配的混合整数线性优化模型，分别设置考虑碳交易成本与不考虑碳交易成本两种情景，对航线网络进行优化。选取某航空公司2019年的实际运营数据进行验证，计算结果表明，本文提出的全程碳排放测算模型具有较高准确性，其误差均值为1.64%。在未考虑碳交易成本的情景下，运营收益增幅达到了7.26%；在考虑碳交易成本的情景下，可以显著降低碳排放成本4.71%，同时提高运营利润3.28%，实现了航空公司低碳减排优化和运营收益提升的双重效果，可为航空公司的运营策略提供一定的理论指导。
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考虑温度场效应的沥青路面无网格法力学分析
Abstract:
为了探究温度场作用下的沥青混合料模量梯度变化规律以及沥青路面力学响应特征，结合温度场预估模型与动态模量试验数据建立温度-模量梯度模型。有限块法是一种结合有限元优点的无网格计算方法，编制有限块法计算程序，对考虑温度-模量梯度模型的柔性基层沥青路面结构与半刚性基层沥青路面结构进行力学响应计算，并将计算结果与等温均匀模型的计算结果进行了对比分析。研究结果表明：有限块法是计算路面结构力学问题的一种有效计算方法，无论是等温均匀模型还是温度-模量梯度模型，都保持着较高的精度和计算效率。与等温均匀模型相比，温度-模量梯度模型在多个关键力学指标上表现出不同程度的增长，特别是在柔性基层沥青路面结构中更为明显。其中，沥青混合料层内竖向压应力最高增长达316.24%；沥青混合料层层底水平拉应变最高增长达347.918%；路基顶面竖向压应变最高增长达206.294%。可见，忽略温度场的影响并采用等温均匀模型进行柔性基层沥青路面结构设计，明显低估了路面结构永久变形和疲劳开裂的危害，相较于温度-模量梯度模型存在一定的安全隐患。
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基于新息探测的INS/GNSS/ODO车辆组合定位数据融合方法
Abstract:
为了提高INS/GNSS/ODO车辆组合定位系统的定位精度和系统可靠性,提出了一种基于新息探测准则的自适应无迹卡尔曼滤波数据融合方法(Innovation Detection Adaptive Unscented Kalman Filter Federated Kalman Filter , IDAUKF-FKF)。在传感器因为故障或环境干扰,产生包含粗差或其他异常观测数据时,该算法能够利用新息探测技术对观测信息进行检测,识别并剔除异常量测数据；同时,采用噪声估计器对局部滤波器子系统量测噪声的统计特性进行在线调整,约束局部估计误差对全局滤波的影响。仿真验证表明,提出的多传感器数据融合算法能够精准剔除异常观测并优化局部估计,相较于联邦卡尔曼滤波和UKF-FKF,定位误差分别降低了约41%和约30%,显著提高INS/GNSS/ODO车辆组合定位系统的定位精度和抗干扰性能。
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防水剂改善活性氧化镁泡沫混凝土耐水性研究
Abstract:
本文探究了硬脂酸钙和硅氧烷对活性氧化镁泡沫混凝土(reactive magnesium oxide foam concrete,RMFC)耐水性能的影响。采用硬脂酸钙和硅氧烷两种防水剂对RMFC进行改性。对改性后的RMFC开展抗压强度试验；测定改性前后的RMFC表面接触角、质量吸水率及软化系数,研究改性后的RMFC的耐水性能；并通过扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)和Image pro plus图片处理软件进一步探究了硬脂酸钙和硅氧烷改性后对RMFC孔结构的影响机理。RMFC的接触角和质量吸水率随着硬脂酸钙和硅氧烷掺量的增加而增大；软化系数随着硬脂酸钙掺量的增加而增大,随着硅氧烷掺量的增加而减小；与空白试样相比,通过硬脂酸钙和硅氧烷改性处理后的RMFC的孔径得到细化,孔径分布相对更加均匀。硬脂酸钙掺量为2.5%时对RMFC耐水性能改善效果最好,降低RMFC吸水率的同时还能保证其在吸水后保留一定的强度。
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基于回归分析的碳化钢渣砌块工艺参数优化设计
Abstract:
通过低成本的密封碳化养护方法，利用纯钢渣为胶凝材料成功制备了碳化钢渣砌块。为进一步提高砌块的性能，研究采用基于回归分析的方法对砌块的制备工艺参数进行了优化，并探究了水固比与成型压力对砌块抗压强度与二氧化碳(carbon dioxide，CO2)吸收率的影响规律。研究结果表明：当水固比为0.13，成型压力为15MPa时，砌块抗压强度最高，达到了82.70MPa；在不同成型压力水平下，存在最佳水固比使得砌块具有最高的抗压强度或CO2吸收率，在不同水固比水平下，随着成型压力的增加，砌块抗压强度提高而CO2吸收率降低，水固比与成型压力间存在重要的交互效应，这种交互效应对砌块抗压强度与CO2吸收率有着负向的影响；根据回归模型进行预测，当水固比为0.13，成型压力为15MPa时砌块抗压强度预测值最高，当水固比为0.14，成型压力为5MPa时砌块CO2吸收率预测值最高。两种最优参数组合下，砌块抗压强度与CO2吸收率的实测值与预测值相对误差均在合理范围内，表明构建的回归模型能有效优化砌块的制备工艺参数，并具有良好的预测能力。
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Equation Chapter 1 Section 1基于单目视觉的桥梁顶推施工位移实时监测[ ]
Abstract:
针对桥梁顶推施工过程中顶推位移实时监测的需要，对梁体底面线形为直线的桥梁顶推场景，提出一种基于单目视觉的桥梁顶推前进位移与横向偏位实时监测方法。该方法采用一种十字交叉标靶，引入YOLOv5目标检测模型与DeepSORT多目标追踪模型，实现对梁体顶推动态过程中多标靶的高效检测与追踪。然后，基于凸包检测与K-means聚类算法计算标靶的中心点坐标，根据标靶的中心点变化来监测梁体的位置变化。通过室内模拟试验和现场实桥测试试验，验证了所提方法的可行性与有效性。
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基于兴趣点嵌入路网技术的公交线路优化研究
Abstract:
基于传统OD调查的公交线路优化方法费时费力，本文提出一种运用兴趣点优化公交线路的方法，该方法数据获取方式多样、数据量大，而且成本低、精度高，能极大降低线路优化的工作量。首先利用GIS采集POI、道路网络等空间数据，并构建热点探测模型提取POI数据的特征信息，再通过缓冲区分配方法将特征信息嵌入城市路网中。进而以形成的新城市路网为载体，以公交线路POI覆盖量最大为目标函数，以区间POI强度和线路非直线系数等为约束条件，构建公交线路优化模型，并基于遗传算法进行求解，最后以上海市某公交线路进行案例分析。案例中的公交线路经优化后，沿途POI覆盖数量增加了1112个，增长约71%，区间平均POI强度提升41.6%，线路非直线系数下降20.65%。本文基于公交出行与城市基础设施布局的密切关系，利用POI数据替代繁琐的OD调查数据，结合多源大数据进行公交线路优化，与传统OD调查方法相比，该方法数据调查工作量较低并提高了分析数据的多样性和丰富性，案例分析结果证明了此方法具有可行性。
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萃取法生物油改性沥青的评价指标和改性机理研究
Abstract:
【目的】为研究萃取法生物油改性沥青的评价指标和改性机理，【方法】本文选择三种通过萃取工艺生产的生物油：大豆油、椰子油、混合油，将其按照不同掺量加入基质沥青中制备三种生物油改性沥青并分别进行常规性能和流变性能试验，对高温性能指标、低温性能指标和感温性能指标进行了相关性分析。采用四组分分析、傅里叶红外光谱和凝胶渗透色谱试验研究了萃取法生物油改性沥青的改性机理。【结果】研究结果表明：三种萃取法生物油改性沥青的软化点与抗车辙因子呈显著线性相关，当量脆点与性能等级（PG）低温分级温度呈显著线性相关，建议采用软化点和当量脆点作为萃取法生物油改性沥青的高、低温评价指标；萃取法生物油增加了沥青中饱和分和芳香分、胶质的含量，降低了沥青质含量，使沥青变软、稠度减小，高温性能下降，低温性能提高。【结论】萃取法生物油加入到基质沥青后没有产生新的官能团，生物油与基质沥青之间主要是物理混合，没有发生化学反应；萃取法生物油对基质沥青既发挥了“稀释”作用，也发挥了“溶解”作用。
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快速路出口匝道短衔接段动态车道设置
Abstract:
针对城市快速路出口匝道短距离衔接地面信号交叉口区域的交通拥堵问题，论文提出一种出口匝道短衔接段动态车道设置方法。考虑出口匝道短衔接段的交通特性，进行动态车道设计。以出口匝道短衔接段车流的总流量比最小以及流量比差值的绝对值之和最小为目标，以车道数目、车道位置、信号相位和排队长度等为约束，构建动态车道功能分配模型。兼顾动态车道分配方案的运行时间和运行效益，并利用预信号研究动态车道分配方案自适应转换方法。以湘府路高架快速路出口匝道衔接湘府路-韶山路地面交叉口为研究对象进行实例仿真分析，结果表明：出口匝道短衔接段设置动态车道后，车辆平均速度提高40.8%，车辆平均延误和车辆平均换道次数分别减少21.4%和12.6%。动态车道设置方法能有效提高出口匝道短衔接段的通行效率，减少该区域的车流交织。
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智能网联高速公路合流区的分组协同控制
Abstract:
为提高智能网联环境下高速公路合流区通行效率，有必要实施实时协同控制。针对中、高密度下高速公路合流区交通拥堵问题，兼顾通行效率和模型求解复杂度，提出一种智能网联车辆（Connected and Autonomous Vehicle，CAV）的分组协同合流控制方法。首先，在合流区上游路段设置一定长度的探测区域，当未分组车辆即将离开探测区时，根据车辆到达合流点的最短时间，基于K-means聚类对探测区内主线和匝道所有未分组车辆共同分组。然后，根据先进先出（first in first out，FIFO）规则确定组间的通行次序。最后，采用优化模型优化组内车辆的通行次序。使用SUMO与Python建立联合仿真平台对在总流量1800、2000、2200、2400辆每小时和流量比25:75、50:50、75:25不同组合下的协同控制效果进行评价。结果表明，与基于车头时距阈值的分组策略相比，在分组数量为3的情况下，本文策略可使平均延误降低4.5%以上、计算时间减少81.3%以上。合流区车辆分组协同控制可以在提高通行效率和降低计算复杂度之间做出较好的平衡。
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盐腐蚀环境对多孔沥青混凝土耐久性的影响
Abstract:
为了研究沿海地区的盐雾环境对多孔沥青混凝土路面的耐久性影响。本文通过湿干循环方法，采用飞散损失和劈裂强度为评价指标，通过设置不同种类、浓度的盐溶液及不同的侵蚀方式，模拟了盐腐蚀环境对多孔沥青混凝土耐久性的影响，研究结果表明：相较于NaCl溶液，5%Na2SO4溶液对多孔沥青混凝土耐久性的劣化影响最为严重，在不同盐腐蚀方式下，Na2SO4盐溶液对多孔沥青混凝土的耐久性劣化差别最小；在湿干循环方式中，改变浸泡温度比改变干燥温度对于多孔沥青混凝土耐久性劣化影响更大；在盐溶液的湿干循环作用前期，盐水浓度的越大，多孔沥青混凝土的耐久性劣化程度反而更低；而随着湿干循环次数的增加，盐水的侵蚀作用和盐结晶的张力作用逐渐体现，相较于普通水溶液，盐水对多孔沥青混凝土的耐久性劣化更为显著。得出海盐环境对多孔沥青混凝土耐久性劣化的方式主要是以盐侵蚀为主，而非盐结晶作用的结论。
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基岩污水顶管纵向应力特性数值分析研究
Abstract:
顶管隧道纵向力的大小会对管节接口密封性和结构安全性产生重要影响，为探明顶管管节纵向应力特性以及应力异常变化的原因，采用数值试验对其开展了研究。本文依托梅溪湖污水顶管工程，通过现场测试和相关资料，构建了数值模型并同实测结果对比验证了模型的合理性，以此分析和探讨了管节在应力异常变化区段的承载模式和管节纵向应力异常变化的原因。研究结果表明：在应力异常变化区段内，管节处于管底与围岩脱空的单侧偏压受力模式，该受力模式是导致管节纵向应力变化的主要原因；断面纵向应力和管底-围岩脱空角度呈正相关关系；接口处弱化范围对纵向拉应力影响较大，随着弱化范围的增大，拉应变集中范围逐渐增大，但压应变集中范围变化不大；在断面不同位置，顶进力的增大对纵向应力的影响相反。基于偏压荷载下纵向应力影响因素，提出了纵向应力控制措施，上述研究结果可为顶管隧道的设计和施工提供参考。
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基于影响矩阵的矮塔斜拉桥主梁预应力损失识别方法
Abstract:
大跨度桥梁中主梁预应力损失过大将导致主梁下挠、腹底板开裂与承载力削弱等严重问题,及时检测并精准识别主梁预应力的损失程度,对于桥梁的结构损伤状态评估与安全防控具有重要工程意义。为计算主梁预应力的损失程度,本文以矮塔斜拉桥为研究对象,建立有限元模型,在考虑混凝土收缩徐变对主梁挠度变形影响下,形成基于位移影响矩阵以及主梁实测挠度值反演钢束预应力损失的高效方法。研究表明：主梁某一号块锚固的钢束发生预应力损失时,其对应号块末端处位移观测点对预应力损失的相关性最好。对于单位预应力损失量,在轻度损失时取在5%~15%之间,中度损失时取在15%~30%之间,重度损失时取在30%左右时得到的位移影响矩阵计算误差小。最后以四川某铁路特大桥为算例,验证了该方法的正确性。
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考虑不确定阻抗的公交出行路径鲁棒优化模型
Abstract:
由于公交出行时间存在较大的不确定性,出行者往往难以获知最优出行路径和准确的出行时间,针对此问题,提出了一种考虑区间值阻抗的居民公交出行路径优化模型及其算法。定义乘客换乘等待时间和公交行驶时间为居民公交出行阻抗,以期望值对确定阻抗进行度量,以区间不确定值对不确定阻抗进行度量,分别构建了期望阻抗和区间阻抗下的居民公交出行路径优化模型,设计了基于遗传算法的混合启发式算法进行求解。其中,不确定阻抗下,将遗传算法结合鲁棒优化的思想进行求解。通过算例分析,获得期望阻抗下最短路出行方案以及区间不确定阻抗下的鲁棒最优路径出行方案,两种方案的期望出行时间分别为48分钟和50分钟,考虑行程时间存在不确定性,当路段的阻抗取上界值或者下界值时,出行者选择这两种路径时的行程时间区间分别为[32, 64]和[38.5, 61.5]。两者对比表明,期望行程时间下所求的最短路出行方案的期望阻抗值最小,但路径阻抗存在较大的不确定性,选择这一出行方案较大程度上将面临早到或迟到的出行风险,建议出行时间较为机动或有较小的迟到成本的出行者选择此方案；考虑行程时间的不确定性所求的鲁棒最优路径的期望阻抗接近期望行程时间下的最短路阻抗,但该路径较最短路径出行时间更为稳定,对于出行时间窗严格或者难以承受出行带来的迟到成本的出行者来说,鲁棒最优路径是最优选择。
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基于神经网络与终端滑模的车辆纵向速度控制
Abstract:
为了降低不确定性和未知干扰对车辆系统的影响,提高车辆行驶稳定性和抗干扰能力,设计了基于神经网络和非奇异快速终端滑模的车辆纵向速度跟踪控制器。利用神经网络对干扰进行逼近反馈补偿,降低滑模控制的切换增益,从而抑制系统的抖动。通过Carsim/Simulink进行联合仿真实验,结果表明,所设计的控制器跟踪性能稳定准确,速度误差最大仅为0.32m/s,神经网络对干扰估计效果良好。与终端滑模控制相比,所设计的控制器鲁棒性强,有效改善了滑模控制的抖振问题,能够对车辆纵向速度稳定跟踪。
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基于注意力时空图神经网络的多任务交通流预测
Abstract:
针对现有单任务交通流预测没有考虑任务之间相关性的问题，提出一种基于注意力时空图神经网络的多任务交通流预测模型。该模型利用图注意力网络和门控递归单元网络提取单任务时空特征，并将结果输入到多层全连接神经网络和多头注意力机制中，来融合提取多任务时空特征。以岳阳市卡口数据集为例，对该模型进行训练，验证该模型的准确性。实验结果表明：该模型预测交通流量的均方根误差降低了8.926%，平均绝对误差缩短了16.387%；预测交通速度的均方根误差降低了2.610%，平均绝对误差减小了4.311%，该研究可为交通管理与控制提供有效依据。
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动态需求下短时效物资车辆路径优化
Abstract:
针对短时效物资在运输过程中，动态处理不合理以及车辆路径复杂，车辆利用率低等问题，提出紧急需求处理策略以及动态需求组合优化处理策略，来积极响应动态需求，完成车辆调度。根据路网信息，全面分析路径优化影响因素，构建以运输成本最小，耗时最短为目标的车辆路径优化模型，并采用两阶段法即先静态后动态的思想，结合数据与智能优化算法的优缺点，选用遗传算法来完成模型求解，运用MATLAB2017a编程软件编写程序求解。通过对比分析，得出优化后的路径大大缩短了总运输成本，降低车辆使用数量，缩短配送时间，并有效处理了动态需求，使得研究更贴合实际，符合当前市场需求。为复杂车辆路径优化问题提供了参考价值。
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布敦岩沥青-玄武岩纤维复合改性沥青混合料抗裂性能试验研究
Abstract:
为了研究布敦岩沥青和玄武岩纤维复合改性沥青混合料的抗裂性能，对70#基质沥青混合料、20%布敦岩沥青（BRA）改性沥青混合料和4%玄武岩纤维（BF）+20%布敦岩沥青（BRA）复合改性沥青混合料在15℃和-10℃进行小梁弯曲和半圆弯拉试验研究；基于断裂力学理论，计算了最大弯拉应变(εＢ)、应力强度因子(KIC)、峰前断裂能(Gf)和抗裂指数(CRI)，对沥青混合料的抗裂性能进行对比分析，并对小梁弯曲和半圆弯拉两种抗裂试验进行评价。结果表明:BRA的加入会提高沥青的高温稳定性；BRA对沥青混合料抗裂性能的影响具有温度依赖性:BRA的掺入能提高沥青混合料的中温（15℃）抗裂性，但是对其低温（-10℃）抗裂性带来不利影响，而玄武岩纤维+布敦岩沥青复合改性沥青混合料的中温和低温抗裂性均得到显著提升，表明玄武岩纤维的增黏、加筋作用可以延后沥青混合料关键开裂点，提高沥青混合料的弯拉强度及变形。相比低温小梁弯曲试验，半圆弯拉试验的温度范围更广、不同材料之间的试验结果更加敏感且具有显著差异，更适用于评价沥青混合料的抗裂性能。
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废食用油-SBS复合再生剂再生沥青相容性分子模拟研究
Abstract:
由于废食用油再生剂中较高含量轻组分的限制，废食用油再生沥青通常存在高温性能不足的问题，可通过添加SBS增强其高温性能，且SBS改性效果与其在沥青中的分散状态密切相关。本研究用分子动力学模拟探讨了SBS分子构型和嵌段比对其与废食用油（waste cooking oil ,WCO）和沥青之间相容性的影响。通过复合再生沥青分子的扩散系数评价各组分的扩散能力，结合溶解度参数、相互作用能和均方回转半径表征WCO对SBS的增容作用。结果表明：线性SBS分子与老化沥青的相容性优于星型SBS分子，且SBS嵌段比越小，分子扩散能力越强，嵌段比增大可以促进其向老化沥青层的扩散行为，嵌段比为3:7的线性SBS分子在体系中的分子链尺寸最大，WCO对其与沥青相容性和混溶程度的改善作用最强。
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干湿循环下膨胀土声学特性与剪切试验研究
Abstract:
为探究干湿循环下膨胀土声学参数及其抗剪强度参数间的关系,首先,对经历干湿循环作用的膨胀土试件进行声波测试及低应力条件下抗剪强度试验,获得其声学参数和抗剪强度参数随循环次数的变化关系,进而建立一定控制含水率下膨胀土粘聚力与纵波波速、主频率的函数关系。最后,采用SPSS软件对粘聚力与纵波波速、主频率进行偏相关分析。结果表明:1)在相同的控制含水率下,随着循环次数的增加,膨胀土粘聚力、纵波波速和主频率呈非线性衰减,并趋于一稳定值,而内摩擦角随循环次数增加呈无规律变化；2)粘聚力与纵波波速、主频率均呈幂函数关系；3)粘聚力与主频率间的相关性较强。研究成果可为现场原状膨胀土抗剪强度参数的预估提供参考。
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基于机器学习的花岗岩残积土路基掺灰智能定量技术研究
Abstract:
掺灰改良法是将高液限花岗岩残积土应用到路基填料的主要治理方法,水泥、石灰的掺灰量对改良效果和成本影响很大。以株洲市机场大道工程花岗岩残积土-水泥-石灰改良土为研究对象,采用单因素试验对花岗岩残积土改良土的压实度及CBR承载比进行试验研究,利用实验数据建立花岗岩残积土改良土的DBO-BPNN模型,利用DBO群智能优化和预测,优选出满足路用性能要求且改良成本最低的改良土配比,实现对花岗岩残积土掺灰定量的智能计算。试验结果表明：使用DBO-BPNN模型预测压实度和CBR的平均相对误差为0.43%和5.93%,具有较强的预测准确性和鲁棒性,能指导实际的掺灰改良工作；将花岗岩残积土智能掺灰定量技术得到的花岗岩残积土改良最优配比与以往研究报告中试验得到的配比进行比较,结果表示本文得到的花岗岩残积土改良成本与研究报告相比有显著降低,平均降低了324.5元/m3,减少了花岗岩残积土掺灰改良的工作量,同时提高了经济效益。
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接驳城市轨道交通站点的微循环公交网络设计
Abstract:
【目的】覆盖城市交通网络的盲区、提升城市交通系统的整体效能，减少交通拥堵，解决居民“最后一公里”出行难题，为居民提供更便捷的出行选项。【方法】首先，从平衡公交企业和乘客两方利益的角度出发，建立了以满足区域内乘客出行需求最大化、产生的系统成本最小的双目标函数、并考虑了微循环公交最大运营长度、单程最长运营时间、发车频率等因素，构建了微循环公交网络设计模型，然后，基于遗传算法对最优微循环公交网络求解；最后，进行算例分析。【结果】与常规公交线路相比，微循环公交线路满足的出行需求要比常规公交高出15.4%，且人均出行成本减少了8.02元，这表明微循环公交线路比常规公交线路的服务效率更高。【结论】在道路条件受限的居民小区路段，微循环公交线路比常规公交线路更能发挥其运营优势，大大提升了居民通勤便利性。对于推动城市的可持续发展以及未来公交都市发展具有重要意义。
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沥青胶浆蠕变性能的影响因素研究
Abstract:
为了研究粉胶比、温度和应力水平对沥青胶浆蠕变性能的影响，使用弯曲梁流变仪（BBR）对成型的不同粉胶比的沥青胶浆小梁试件分别进行了不同应力以及不同温度下的蠕变试验。同时，根据试验结果建立了与粉胶比、温度和应力水平相关的沥青胶浆蠕变柔量模型。研究结果表明：沥青胶浆的蠕变柔量随着温度降低而不断减少，不同粉胶比之间的沥青胶浆的蠕变柔量随着温度降低的减少幅度有较大差异；温度与应力条件相同时，随着粉胶比的增加，蠕变柔量降低；不同粉胶比的沥青胶浆的蠕变柔量都是随着应力水平的提高而不断增加的，尤其是在粉胶比较低的情况下，沥青胶浆的蠕变柔量随应力水平的提高而增加的幅度较大。
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膨胀土各向异性增湿膨胀系数研究与应用
Abstract:
【目的】膨胀土具有各向异性膨胀特性，将各向异性增湿膨胀系数引入到膨胀本构模型中，对于多场耦合作用下膨胀土边坡挡土墙降雨入渗分析具有重要意义。【方法】利用弹性力学有关理论推导侧向膨胀系数表达式，其关键参数基于可测侧向压力有荷膨胀试验得到。然后利用常规有荷膨胀试验得到不同上覆荷载下试件竖向膨胀系数，在此基础上确定侧向膨胀系数。将各向异性增湿膨胀系数引入到非饱和膨胀土多场耦合分析模块中，利用FLAC3D对降雨条件下膨胀土堑坡挡土墙进行数值模拟。【结果】初始含水率接近最佳含水率时的侧向膨胀系数达到最大；得到竖向膨胀系数、侧向膨胀系数与上覆荷载和初始含水率的关系拟合式；数值分析得出墙背侧向膨胀力呈先增大后减小的分布规律，降雨影响深度达2m，最大膨胀力在距堑坡表面深度0.5 m处。【结论】研究发现：竖向与侧向膨胀系数随上覆荷载及初始含水率变化的差异性大，数值分析中不宜将侧向膨胀系数等同于竖向膨胀系数，或设为固定值进行计算；考虑各向异性增湿膨胀系数的侧向膨胀力模拟结果小于仅采用竖向膨胀系数模拟分析，其更能反映真实模拟状态。
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基于平衡计分卡的城乡客运一体化灰色聚类评价
Abstract:
城乡客运是乡村振兴的重要基础。为评估城乡客运一体化发展水平,本文采用平衡计分卡理论建立城乡客运一体化评价指标体系,引入三角模糊数对各指标权重进行模糊化处理,针对共原点灰色聚类模型存在评价结果区分度低等问题,通过修改其灰类区间,构造适用于评估城乡客运一体化发展水平的白化权函数,建立改进的灰色聚类评价模型,应用于长沙市望城区的城乡客运一体化发展水平评价,并与改进前的评价结果进行对比。结果表明长沙市望城区的城乡客运一体化发展水平均为“良好”,但改进的灰色聚类模型在计算综合聚类系数时避免了灰类交叉现象,使各评价指标的灰类隶属度更加合理,具有较好的普适性。
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基于深度强化学习的匝道合流区车辆自主换道方法
Abstract:
为解决主线网联自动驾驶车辆（Connected and Autonomous Vehicles, CAV）在匝道合流区的交通冲突问题，提出基于深度强化学习DDQN（Double-Deep Q Network）算法的CAV自主换道方法。首先，建立考虑CAV、相邻车辆和匝道车辆的信息状态矩阵，并针对状态信息矩阵维度缺失问题，通过设置虚拟车辆来使状态空间矩阵的维度相同。其次，针对主线CAV换道行为给目标车道上游车流带来的负效应，在所提出的DDQN算法奖励函数中融入上游车辆速度和紧急制动行为，实现CAV对车辆自身效益和交通流状态的综合考虑，以提升换道安全性。最后，针对一主线两车道的高速公路匝道合流区场景，通过仿真实验对所提方法进行验证。仿真结果表明，与LC2013换道算法相比，所提方法在保证CAV通行效率的前提下减少紧急制动次数49.8%；与未考虑后车的DDQN换道算法相比，紧急制动次数减少15.8%。敏感性分析结果表明，该方法在不降低CAV速度的前提下，较高的安全权重可以降低CAV紧急制动次数16.4%，减少跟随车辆紧急制动次数46.6%，在保证交通效率的前提下可以有效提升匝道合流的交通安全。
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基于表面能的改性沥青与花岗岩黏附性能研究
Abstract:
为改善沥青与花岗岩集料的黏附性能，在基质沥青中添加不同掺量（质量分数为0.04%、0.08%、0.12%、0.16%）的GO、KH550-GO作为改性剂来制备改性沥青，并对其进行定性水煮试验以及定量接触角试验。基于表面自由能理论，计算GO、KH550-GO改性沥青黏附功等参数综合评价其黏附性能。结果表明：基质沥青加入KH550-GO改性后，沥青和集料体系表面能显著加强，同时KH550-GO的加入对基质沥青黏附功有明显的提升，在此掺量之后的黏附功增长趋势变缓。结合经济性与黏附效果，0.12%为推荐使用最佳质量分数。
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基于正交试验双线盾构施工对单桩的位移影响
Abstract:
为研究双线盾构隧道施工对邻近单桩的位移影响,以长沙市地铁6号线为背景,建立三维有限元模型,分析了桩前3m处地表位移与桩身位移的变化规律。同时,通过正交试验定量分析了桩隧间距、隧道间距和土仓压力对桩身位移的影响。结果表明：地表沉降曲线受桩基影响表现出偏态分布,且竖向、水平两个方向的地表最大位移均出现在右侧。桩身水平位移呈现“顺时针旋转”的形式,其旋转点随着施工隧道的接近而向桩端移动；桩身竖向位移表现为先隆起再下沉；桩身纵向位移在盾构穿越过程中变化明显,施工完成后基本复原。此外,对于桩身最大竖向、水平位移,桩隧间距的影响程度分别为I级显著和不显著,隧道间距的影响程度分别为III级显著和II级显著,土仓压力的影响程度均为不显著。基于试验结果,建立多元线性回归方程,可为类似工程预测建筑物桩基最大位移提供参考。
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上班时间选择异质下的多方式出行均衡研究
Abstract:
在城市早高峰出行阶段，由于上班时间的限制，通勤者集中在较小的时段出行，造成了严重的交通拥堵，研究错峰上班下的出行成为必要。本文首先搭建了双上班时间点的出行场景，对于与各个上班时间点，考虑因上班时间选择偏好不同产生的通勤群体异质现象，基于道路瓶颈模型和地铁车厢拥挤计算方法，以城市私家车-地铁出行系统为研究对象，建立各交通方式通勤者的出行均衡。其次，考虑上班时间点间隔对通勤者出行的影响，构造时间、成本和数量的约束，解析多方式出行均衡模式及出行参数特征，最后，在AMPL软件中对模型进行编译，并使用Minos数学规划优化器求解。结果表明：相比于经典单上班时间点出行，通勤者在异质下的出行平均节省社会总成本15%，适当增加通勤者选择上班时间点的自由度，将进一步节省社会成本。
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基坑开挖诱发既有隧道管片损伤演变规律研究
Abstract:
为研究考虑隧道管片连接方式和内部结构情况下基坑开挖诱发下卧既有盾构管片的开裂机理和裂缝分布特征，本文以深圳地铁佛莞城际番禺大道站下方存在广州市轨道交通十八号线工程为背景，基于混凝土塑性损伤模型和流固耦合理论，利用ABAQUS软件构建了上覆基坑开挖诱发下卧既有盾构隧道管片损伤变形的三维精细化模型，通过模拟基坑开挖对下卧既有隧道力学性能的影响，研究了上覆基坑开挖对管片内钢筋力学特征的影响，得到了基坑开挖过程中既有盾构隧道上浮变形以及损伤劣化机理。研究表明：基坑开挖会引起隧道管片发生明显上浮变形，隧道横截面由标准圆形变为“竖鸭蛋”形状；随着基坑开挖深度的增加，隧道管片顶部及底部受拉损伤区域范围、内部钢筋主应力逐渐增大。研究成果可为基坑开挖诱发下卧既有隧道管片开裂的处治方案优化提供一定的参考。
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高速公路出口引导标志优化功效研究
Abstract:
为提高驾驶员驶离高速公路出口匝道时的变道行为，先进行了四种引导标志设计方案（原始标志方案a1、新型标志方案a2、新型标志方案a3和新型标志方案a4）的驾驶模拟功效测试实验，采集四种标志方案下43名驾驶员的六项变道行为数据指标，再利用单因素方差分析方法探究不同标志方案下驾驶员变道行为的异质性。研究结果表明：优化后的引导标志方案可以引导更多驾驶员提前做出变道决策，缩短变道反应时间，降低变道过程中的减速需求。该研究可为类似高速公路出口匝道的引导标志布设提供参考。
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嵌入式抗滑表层抗滑性能影响因素研究
Abstract:
【目的】为了利于嵌入式抗滑表层技术的推广应用,保证沥青路面良好的抗滑耐久性能,【方法】设计了加速加载试验方案,以表面构造深度和摆值为评价指标,分析不同撒铺温度、撒铺量、油石比、沥青种类以及环境污染对嵌入式抗滑表层抗滑耐久性能的影响,研究其抗滑性能的衰减规律。【结果】研究表明：不同因素影响下,随着荷载循环作用,嵌入式抗滑表层的抗滑性能均表现出先急剧衰减再缓慢降低并最终趋于稳定的规律。五种影响因素中,预拌碎石的撒铺量对抗滑耐久性能的影响最大,其次为撒铺温度,水和灰尘污染不利于撒铺层碎石与嵌入层之间的嵌锁粘结。【结论】为了保证撒铺层预拌碎石与嵌入层之间良好的嵌锁粘结效果,建议预拌碎石选用高粘度改性沥青,油石比为1.3%,撒铺量为9~11kg/m3,撒铺温度为120℃,并严格控制环境污染。
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混合梁钢-UHPC结合段结构分析及设置优化
Abstract:
为验证钢-UHPC结合段的结构可靠性并尝试对其提出优化建议，本文以主跨200m的独塔混合梁斜拉桥——同济大桥为背景，通过有限元软件建立其全桥有限元模型和钢-UHPC结合段的局部有限元模型并对后者的设置位置进行对比计算，得到了钢-UHPC结合段的应力状况、刚度匹配情况及其设置在不同位置处时的内力状况。同时，本文针对现有研究方法的不足提出了一种新的评估结合段刚度过渡平缓程度的方法，并通过改变钢-UHPC结合段的设置长度得到其在对应方案下的平缓度大小。研究结果表明：使用UHPC填充的钢-UHPC结合段应力状况良好，承载能力较强；原方案设计的钢-UHPC结合段的长度已为最佳，而其设置位置可在原基础上继续深入主跨2m以获取更好的受力状况及经济性；研究提出的评估方法所得到的规律与实际工程状况基本符合，具有继续深入研究的价值和空间。
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OMMT-ZnO复合抑烟净味剂对橡胶沥青性能的影响
Abstract:
将废旧胶粉(CR)添加到沥青中，能对基质沥青性能进行改善，也实现了固体废弃物的资源化利用，具有显著的绿色低碳特征。但橡胶沥青黏度大，需要在高温下拌和施工，由此产生的有毒烟雾和恶臭气体会危害身体健康和污染环境。本文以具物理吸附性能的有机蒙脱土(OMMT)为基体，通过化学沉积法，将具有高温去除H2S潜力的纳米氧化锌(ZnO)与OMMT复合制得OMMT-ZnO(缩写OZ)复合抑烟净味剂，以不同掺量(1%、2%、3%质量分数)制备OZ改性橡胶沥青，探究OZ对橡胶沥青环保性、物理性能、流变性能、热储存稳定性影响。研究结果表明：OZ的掺入能将橡胶沥青的烟尘降低20%-30%，能将H2S的浓度降低50%；同时，OZ还可以提高橡胶沥青的高温性能和热储存稳定性。
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基于交通状态识别的马尔可夫最优路径选择
Abstract:
受到交通状态复杂性的影响，多模式交通网络的运行过程伴随着不同交通状态的同时出现。为优化多模式交通的出行路径选择，本文通过考虑交通状态精细识别和划分，构建了基于马尔可夫决策过程的路径选择模型。首先，根据多模式交通网络复杂的交通状态，选取饱和度、平均行程速度和占有率作为识别参数，基于贝叶斯优化模糊C均值聚类算法的交通状态识别方法提供最佳聚类中心；其次，使用熵权法处理数据，以误差绝对值最小为目标，使用LINGO编程求解状态转移概率；最后，以最小出行时间为优化目标，建立基于交通状态识别的马尔可夫决策过程的路径选择模型。在长沙市芙蓉区多模式交通网络中的算例结果表明：在对复杂交通状态进行聚类时，相较传统FCM算法，所提算法的目标函数值准确度提高了11.9，并且运行时间减少为4.4s，在交通状态复杂的情况下，可以为出行者提供不同且实时的最优路径选择。
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应力、应变控制模式下沥青混合料疲劳损伤演化规律
Abstract:
为了对比分析应力、应变两种控制模式下沥青混合料的疲劳损伤特性；本文以细粒式沥青混合料AC-13为研究对象,开展了5种应力水平(0.25MPa, 0.50MPa, 0.75MPa, 1.0MPa, 1.5MPa)和5种应变水平(200με, 300με, 400με, 500με, 600με)的AC-13的直接拉伸疲劳试验,应力控制模式下沥青混合料的临界模量为初始模量的50%~70%,据此定义应变控制模式下拉伸初始模量衰减40%时为试件的疲劳失效点,统一了两种控制模式的疲劳失效标准；利用Chaboche疲劳损伤方程,推导了两种控制模式下考虑临界损伤的非线性疲劳损伤模型。结果表明：应力控制模式下,初始阶段损伤发展缓慢,而在断裂前急剧增加；随着应力水平的增大,沥青混合料损伤演化曲线自上往下依次降低；应变控制模式下,初始阶段损伤发展较快,后期损伤演化趋于平稳；各应变水平损伤演化曲线趋于重合,沥青混合料的疲劳损伤演化曲线独立于应变水平；从而揭示了两种控制模式下沥青混合料非线性疲劳损伤演化规律。
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自动驾驶技术过渡期内的道路阻抗函数研究
Abstract:
为了解决未来自动驾驶环境下的道路基础设施规划与设计问题,本文提出了一种适用于网联自动驾驶环境下的混合交通流道路阻抗函数模型。首先,分析了传统道路阻抗函数的优缺点并加以改进。然后,在考虑不同类型车辆驾驶行为差异及自动驾驶车辆功能退化的基础上,建立了网联环境下的混合交通流基本图模型,并提出用通行能力影响系数来描述通行能力与自动驾驶车辆渗透率之间的关系。最后,推导了混合交通流路段阻抗函数模型的基本形式,并进行了仿真验证。结果表明：(1)自动驾驶车辆的引入能够有效提高道路通行能力,完全由自动驾驶车辆构成的交通流其通行能力是传统人工驾驶车辆交通流的2倍以上；(2)混合交通流路段通行能力随着渗透率的增加而增大,二者呈现二次函数形式；(3)本文提出的道路阻抗函数能够有效地描述路段行程时间随路段流量和渗透率的变化情况。
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悬浮隧道支撑锚索在管体运动下的涡激响应
Abstract:
悬浮隧道是一种新型的跨江、跨海的水下结构，其支撑锚索的动力响应问题值得重点关注。为研究管体运动状态下锚索的涡激响应，通过尾流振子考虑支撑锚索与水流之间的相互作用，通过锚索顶张力与该索支撑范围内净浮力相等的原则确立基本结构参数，建立了管体运动和水流涡激同时作用时锚索基于Euler-Bernoulli梁的运动微分方程并采用Galerkin截断实现时间与空间的变量分离，使用Runge-Kutta求解锚索的涡激响应规律与尾流振子的运动规律，分析了锚索湿重及管体的运动状态对锚索涡激时程曲线的分布规律。结果表明第1阶模态的涡激响应均占主导地位；锚索湿重对涡激响应的影响不可忽略，不考虑湿重会使响应幅值偏小；管体运动状态下锚索涡激响应幅值比管体处于静止时的幅值大，且振动规律更加复杂；在管体运动和涡激力共同作用下，锚索“拍”周期和振动幅值均比管体静止状态时大。
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超薄磨耗层环氧沥青黏层材料性能研究
Abstract:
为解决路面加铺超薄磨耗层层间常用黏结材料的黏结性不足的问题，使用基质沥青、环氧树脂与自制固化剂制成环氧沥青黏层材料进行粘度试验与拉伸试验，优选出一种环氧沥青黏层材料，再制备模拟三种铣刨路面（AC-13、SMA-13以及水泥混凝土）加铺超薄磨耗层结构试件，开展层间剪切和拉拔试验，分析了优选的环氧树脂掺量对不同路面结构层间黏结性能的影响。试验结果表明：环氧树脂：复配聚葵二酸酐固化剂=5:4制备的环氧树脂按30%、40%、50%质量比制成的环氧沥青黏层材料均具有良好的力学性能及施工容留时间；随着环氧树脂掺量增加，层间黏结性能提高，掺量达到40%附近时环氧沥青结构趋于稳定，且沥青混凝土路面加铺层的黏结效果优于水泥混凝土路面。环氧沥青能有效提升黏层的黏结性能，为其在路面养护与维修工程中的使用提供了有力支撑。
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基于混合Logit模型的通勤合乘出行行为研究
Abstract:
合乘是一种共享交通,具有方便、经济、可持续性的优点。为深入探讨合乘出行行为的影响因素,以城市通勤者为研究对象,基于通勤合乘出行行为选择问卷数据,分析通勤者合乘出行的影响因素,分别使用多项Logit模型和混合Logit模型分析影响因素对合乘出行行为的影响,并对比两种模型的拟合优度,结果显示MXL模型拟合优度高于MNL模型,具有更好的拟合效果。结果显示,通勤者年龄、月收入、每周通勤次数、参与合乘的人数、以及参与合乘时的准时性、出行费用对合乘出行选择行为具有显著影响。为缓解通勤交通压力提供有效措施。
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基于IPSO-GRU-KDE的公交站点客流区间预测方法
Abstract:
准确的客流预测在公交规划和运营中发挥着重要作用。针对传统的点预测模型无法有效描述公交站点客流量预测中的不确定性信息的问题，选取改进粒子群算法优化的门控循环单元模型结合核密度估计方法进行公交站点客流区间预测。首先使用门控循环单元模型进行点预测，并使用改进粒子群优化算法进行参数寻优；结合核密度估计方法计算点预测误差数据概率密度分布函数，求解对应置信水平下的误差置信区间，结合点预测结果实现区间预测。对比试验表明，所使用点预测模型较对比模型具有最高的预测精度，区间预测模型具有最高的区间评价结果，验证了模型的有效性。该模型能够生成更高质量的预测区间，能够为后续公交车辆调度方案决策提供参考依据，具有较好的实用性。
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基于可达性分析的公共交通站点供给能力研究——以长沙市芙蓉区为例
Abstract:
公共交通站点可达性是反映居民获得公共交通服务便捷程度的重要指标,合理准确地对站点可达性进行评估,对于优化城市公共交通站点布局至关重要。本文采用高斯型两步移动搜索法计算站点可达性,通过评估不同类型POI的潜在出行需求权重,推衍得到居民出行需求分布,分别计算步行、单车、公交三种接驳方式的公共交通站点可达性,通过与居民出行需求分布进行空间耦合性分析,识别出公共交通站点服务分布情况。本文以长沙市芙蓉区为研究区域进行案例分析,结果表明:①步行、单车这两种接驳方式在短距离有较高的自由度,但对接驳距离敏感,公交接驳方式因受到公交线网约束,自由度较低,但服务范围最广。②通过空间耦合性分析,有效识别出研究区域公共交通站点服务的供给过剩区、供给适配区和供给不足区,为促进资源合理分配和推动城市公共交通发展方向提供科学依据。
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基于BP神经网络的混凝土热学参数反演方法及应用
Abstract:
为解决大体积混凝土温度场仿真计算中热学参数与施工现场不符合,采用BP神经网络对温度场仿真计算中所需热学参数进行反演分析。该方法首先通过均匀设计理论与温度场有限元正分析构造BP神经网络的训练样本以及测试样本,然后通过L-M算法优化BP神经网络,拟合出测点温度与热学参数的非线性关系,最后输入施工现场实测温度值同时进行多个热力学参数反分析。在巴洛河主墩承台大体积混凝土施工中反演绝热温升,导热系数与表面放热系数,BP神经网络训练结果表明,基于L-M算法优化BP神经网络能加快网络收敛速度,反演参数的温度计算值与温度实测值吻合良好。将均匀设计理论引入BP神经网络反演分析中能有效提高反演分析的效率,可用于大体积混凝土施工温度场仿真计算指导温控施工。
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汽车荷载作用下组合梁斜拉桥横隔梁内力计算方法研究
Abstract:
为研究合理的内力手算方法来指导组合梁斜拉桥横隔梁的设计，以柴埠溪特大桥为工程背景，采用弹性支撑连续梁法和简支梁法计算横隔梁的纵向和横向影响线，提出组合单梁模型计算组合梁斜拉桥特有的钢混分担荷载比例，并考虑纵向影响线沿横桥向的变化，确定该桥横隔梁在汽车荷载作用下的内力。采用MIDAS Civil软件建立主梁节段空间有限元模型来验证手算方法的正确性，结果表明：按弹性支撑连续梁法计算的纵向影响线最大竖标值与主梁节段空间有限元模型计算结果的误差百分比不大于16%。相较于杠杆原理法，弹性支撑连续梁法提高了组合梁斜拉桥横隔梁内力的计算精度，并充分考虑了各构件尺寸、刚度等参数，具有一定的普适性，可为同类型桥梁横隔梁内力的计算提供参考。
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基于分时客流的地铁网络中心性研究
Abstract:
为探究地铁网络中心性在不同客流时空分布下的变化规律。利用二阶聚类算法对AFC数据进行客流时段划分,并为地铁拓扑网络加载对应时段客流,生成分时客流加权网络。从客流运输角度出发,利用站点服务强度、站点客流介数和站点外部性三个指标对地铁网络中心性进行研究。以上海市地铁网络为例,挖掘出高峰、过渡时段、平低峰三个典型客流时段,结果表明,高峰时段地铁站点的服务强度与外部性普遍比平低峰、过渡时段大,而各个时段站点间的客流介数并没有明显差异；外部性较大的站点不仅分布于地铁网络中心区域还存在于网络边缘的支线上；不同客流时段下各指标排名前十的站点重复率高,且全部集中在三条最早建设的地铁线路上。研究结果可为城市轨道交通日常客流组织、规划与制定针对突发事件的安全预案提供参考。
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配筋率对UHPC轴拉性能影响的试验研究
Abstract:
为了研究配筋率和钢纤维掺量对超高性能混凝土（UHPC）轴拉性能提升效果的影响。对不同钢纤维掺量（1%和2%）的UHPC轴拉试件分别植入0、1.57%、3.14%的HRB400钢筋进行单轴拉伸试验，分析配筋率、钢纤维掺量对配筋UHPC试件的荷载-位移曲线、抗拉强度、应变能力和裂后应力-缝宽曲线的影响规律。试验结果表明:钢纤维掺量为1%时，与无筋UHPC试件相比，配筋率为1.57%的UHPC试件峰值应力提高了80.3%，峰值应变从198.86με提升至3106.05με，而当纵向配筋率从1.57%增加到3.14%时，配筋UHPC试件的峰值应力与峰值应变分别提升了67.2%和56.0%；0.05mm可视初裂应力与0.2mm裂缝应力随配筋率的提高而增强，即钢筋的配置、钢筋配筋率的增加，UHPC试件的裂后刚度、峰值应力与峰值应变大幅提高，且可有效抑制UHPC裂缝宽度的发展；随钢纤维掺量的增加，配筋UHPC试件的裂后刚度与微裂缝控制能力显著增强，但峰值应力的提高有限。
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超大断面黄土隧道基底加固技术及变形机理研究
Abstract:
在超大断面湿陷性黄土隧道中,隧道基底的治理与施工沉降控制是其研究的重点与难点。本文以青海省G109小峡口改建工程中的大南山隧道为依托,利用MIDAS-GTS-NX有限元分析软件进行基底有、无旋喷桩加固两种工况的模拟,分析隧道基底加固效果,并与隧道现场监测数据进行对比验证。结果表明：施加旋喷桩能够提升围岩的承载力和稳定性,减小隧道基底的隆起和拱顶的沉降,提高隧道结构抵抗变形破坏的能力；旋喷桩可以改善隧道地基的土体性质,降低基底不均匀变形；旋喷桩加固后,在横向上桩身轴力和位移都呈现出中间大、两侧小的特点；旋喷桩的加入使得仰拱衬砌各部位的受力变形更加均匀；隧道拱顶位移的变形规律大致可以划分为3个时期：变形迅速发展时期—变形连续发展时期—变形稳定时期；修正后的指数函数模型可以用于隧道基底变形值的预测。隧道拱顶沉降的模拟值与实测值变化趋势基本相同,进一步验证了基底旋喷桩加固技术对该隧道具有切实的加固效果,可为类似的黄土隧道加固工程提供参考。
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2023,39(5):122-138 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.2022051723051997
Abstract:
为更直观地了解与分析国内外智能交通系统领域研究发展的现状，基于中国知网与Web of Science数据库，选用CiteSpace科学计量软件，绘制关键词共现与时区演化等知识图谱，系统梳理国内外智能交通系统领域的研究热点与演化趋势。研究结果表明：近年来，在中国，该领域研究呈“东密西疏”的分布特点；美国、欧洲、韩国、新加坡等地对该领域的研究较多。无论研究者来自何方，该领域研究均呈现出将传统交通系统与新兴技术相融的趋势。而中国的学者则更多侧重于通过政策引领科技发展，而中国以外的国家和地区的研究者则相对更注重通过基础研究助力行业发展。交通大数据是目前研究的重点之一，中国学者的研究更侧重于整体的交通规划与建设。未来，中国应继续强化基础技术研发，推进车、路、云协同一体化建设，注重混合交通流等问题，推进中国智能交通系统的深入发展。
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2020,36(1):56-62
Abstract:
分别介绍了抛物线法、分段悬链线法及节线法等 3 种计算理论。并用这 3 种方法分别计算了地锚式悬索 桥成桥坐标和空缆坐标。以分段悬链线法的计算结果作为验算标准，分析了基于 Midas/Civil2019 软件的节线法在 地锚式悬索桥线形分析过程中的优、缺点。研究结果表明：基于节线法的主缆线形计算是以节点平衡为依据进行 数值迭代的近似计算，其结果符合工程实际，对于设计和施工都具有借鉴意义。
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2021,37(4):93-100
Abstract:
为推动大跨度简支钢-混凝土组合梁桥建设，依托佛山市弘德北路工程单跨73 m简支钢-混凝土组合梁 桥，分析了该类桥型设计和施工方案，提出了钢-混凝土组合梁的受力计算方法。研究结果表明：大跨度简支 钢-混凝土组合梁桥不适宜采用活载组合梁形式。施工临时支墩数量应根据桥下情况设置少量临时支墩，减少施 工临时措施费，以及对桥下既有构筑物的影响。组合梁设计和施工中，引入装配化理念，便于施工质量控制及 快速化施工。
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2022,38(1):8-14
Abstract:
混凝土的断裂特性对工程安全起着关键作用。相场断裂法能方便地模拟出裂纹的动态扩展过程，利用 UEL和UMAT子程序，实现混凝土相场断裂的Abaqus二次开发，分析了单元尺寸和长度尺度参数对三点弯曲混凝土梁裂纹扩展宽度的影响。研究结果表明：当单元尺寸足够小时，裂纹宽度将不再受单元尺寸的影响，裂纹宽度随长度尺度参数减小而减小。
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2020,36(1):76-81
Abstract:
城市隧道工程施工过程中产生的噪音会对附近居民造成严重的影响。由于超低频音的穿透力很强，隔音 门和隔音壁等常规消音措施无法有效消除超低频噪音的影响。针对 0~20 Hz 的超低频噪音，分析其在管道中的传 播规律和声波特性，发现：在管道中安设空心长管可以对超低频声波进行 2 次消音处理。第一次消音是利用入射 声波和反射声波相互干涉、抵消的原理，并根据管道声波的连续性条件使超低频声波在长管管口发生短路，阻碍 其继续向外传播；第二次消音是利用声波在变截面管道中传播发生能量衰减的原理，降低超低频噪音的能量。根 据该消音原理，设计出了一种可移动、抽拉式的超低频噪音消音装置，可有效消除隧道施工过程中产生的超低频 噪音。
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2021,37(4):8-13
Abstract:
针对铁路与城际轨道品质工程评价指标综合权重难以量化的问题，以浙江省杭衢高速铁路为例，构建 铁路与城际轨道品质工程评价指标体系，采用基于五标度法的AHP–熵权的合赋权法，选取3组特色指标作为研 究对象，对该方法的实用性与可靠度进行验证。研究结果表明：在工程质量、运营安全和便民服务3项特色指标 中，工程质量权重最高，占3项指标总权重的80%左右，符合品质工程的基本要求，验证了本方法能合理分配地 方铁路和城际轨道品质工程各项评价指标的权重，可为轨道交通品质工程评价体系建设提供理论指导。
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2022,38(1):21-26
Abstract:
为研究二次受力影响下碳纤维网格-聚合物砂浆复合加固梁的抗弯性能，完善其抗弯极限承载力和挠度的计算理论，基于受压区混凝土本构关系，推导出不同破坏模式下碳纤维加固梁的极限抗弯承载力公式，并提出识别加固梁破坏模式的计算判据。按刚度解析法，推导出二次受力下碳纤维加固梁短期刚度计算公式。采用插值拟合法对M-xn、M-β1等二元方程进行处理，应用于不同荷载等级下加固梁的挠度控制验算，规避参数取值问题带来的求解误差。针对不同预载幅值下4根碳纤维网格加固梁进行了抗弯试验，将理论计算值与试验值进行对比。研究结果表明：碳纤维网格加固梁理论计算值和试验值较为吻合，相关计算方法对指导实际工程设计具有一定参考价值。
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2022,38(1):108-114
Abstract:
针对珠海金湾局部冲刷深度难以用现有经验公式进行预测的问题，本研究通过建立正态物理模型，研究风电场风机基础建设后的海床局部冲刷情况。研究结果表明：波流共同作用时的冲刷深度小于纯流作用时的， 在该海况下波浪具有回填作用；冲刷坑主要围绕在桩基周围，最大冲刷深度出现在基础迎水面和两侧，背水面冲刷坑略浅，尾流区有淤积；冲刷达到稳定后，柱基前后冲坑坡度约为1:10~1:1，且桩前的冲刷坡度大于桩后的；受尾涡脱落的影响，桩基侧后方海床冲刷较明显，冲刷显著区与主流方向的夹角在30°~66°之间。
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2022,38(1):115-122
Abstract:
针对响应型接驳公交服务质量评价研究不足的问题，设计了一种综合评价方法。通过响应型接驳公交与其他公交模式的比较分析，并参考其他公交模式系统评价的研究成果，考虑响应性、方便性、可靠性、高效性、协调性5个因素，构建了响应型接驳公交服务质量评价的指标体系，并进行了量化分析。将集对分析引入服务质量评价中，构建了基于集对分析的服务质量综合评价模型，其中指标值与评价等级间的关联程度、差异度系数、权重系数分别采用四元联系数、灰色关联法、熵值修正G1法来确定。研究结果表明：试验案例验证了评价方法的有效性，优化目标导致运行方案及其服务质量发生了显著变化，可为响应型接驳公交的运营管理提供决策依据。
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2020,36(2):22-28
Abstract:
为解决传统条分法在推移式滑坡的边坡稳定性分析计算中存在的不足，基于推移式滑坡的破坏机制，对 传统的条分法模型进行了改进，建立了一种简便的适应推移式滑坡的边坡稳定性分析模型，定义了其安全系数， 并推导出了相应的稳定性安全系数计算公式，开发出了推移式滑坡的边坡稳定性分析软件。该软件能准确识别推 移式滑坡形式、滑坡的最薄弱条块或条块群，工程师们可针对薄弱部位采取更合理、准确及经济的加固措施。通 过计算案例的对比与分析，考虑推移破坏模式下，其所得的安全系数通常较传统法小。因此，对于推移式滑坡在 评估和加固时，推荐采用推移式计算方法得到安全系数。
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2022,38(1):1-7
Abstract:
针对预应力混凝土轨道梁线形精度控制难度大，全钢结构轨道梁运营噪声振动等问题，研发了新型群钉连接装配式钢-混凝土组合轨道梁，下部钢梁和上部混凝土板分开预制，通过群钉装配形成组合梁。按1:3几何缩尺比，制作了试验梁模型，对装配前后的钢梁、组合梁固有频率、荷载-挠度曲线、截面高度-应变曲线进行了有限元计算和实测试验，并与界面无滑移钢-混凝土组合等效刚度理论结果进行了对比，获取了不同工况下的刚度调整系数，并验证了其准确性和适用性。研究结果表明：实测荷载-刚度调整系数曲线呈非线性；随试验荷载的增大，刚度调整系数先增大后减小；钢混组合截面不完全符合平截面假定，大幅荷载下混凝土板非线性特性更为明显；基于刚度调整系数对理论值和有限元计算值分别进行修正，得到群钉连接组合梁频率与实测值的误差为 2.2%~4.0%，应力误差为 8.0%~23.8%，在实际工程中，采用该系数可指导并简化该类结构的计算和设计。
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2021,37(4):1-7
Abstract:
为研究无砟轨道?路基在高速列车运行过程中的振动响应，采用有限元方法在时域中建立全尺寸 3D路 基模型，分析路基各层动应力水平及其沿线路竖向、横向和纵向的变化幅度，并将武广、遂渝铁路实测数据与 模型结果进行对比。研究结果表明：在竖直方向上，有限元计算的路基各处动应力均略高于线路实测数据，地 基顶面衰减值较为接近，在z=0.4、2.7、4.7 m处衰减值分别为95%、47%、30%，而模型试验最终衰减值较高。 路基动应力在基床表层范围内沿线路横向呈“马鞍形”分布，线路中心与支撑层边缘差值较大，随着路基深度 的增加，分布特征逐渐转变为中间高两边低，向线路两侧衰减且差值较小。路基动应力沿纵向呈“高斯”分布 特征，路基各层竖向动应力幅值沿线路y向衰减一致，轨道板边缘处荷载衰减至轨道板中心的13%～16%。
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2020,36(1):82-86
Abstract:
以湖南省龙塘至琅塘高速公路中安平隧道的具体设计、施工及地质情况为背景,采用 Abaqus CAE 2016 有限元软件，模拟安平隧道的施工过程。通过对比隧道顶部不同尺寸的溶洞对隧道拱顶、拱侧的围岩应力和位移 的影响，绘制了不同尺寸的溶洞引起的隧道围岩应力场和位移场的变化图，分析了岩溶区隧道中溶洞引起的隧道 周围围岩变化规律。研究结果表明：在一定范围内，既有顶部隐伏溶洞尺寸的增加将引起隧道位移的增加和隧道 围岩拉应力的增加。该结果可为岩溶区的隧道建设安全提供技术支持。
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2022,38(1):37-42
Abstract:
基于 Mohr-Coulomb强度准则，利用极限分析上限定理，推导出浅埋小净距隧道围岩压力计算新公式。 采用 MATLAB数值模拟软件中的 fmincon函数进行最优化计算，求解该破坏模式下围岩压力的上限解，并将该计算值与规范法计算结果进行了对比。研究结果表明：该计算值与规范法计算结果比较接近，验证了该计算方法可行；随着系数 m的增大，浅埋小净距隧道两侧破坏土体的范围逐渐增大，围岩压力也逐渐增大且增长率呈递减的趋势。
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2020,36(3):74-80
Abstract:
针对现有交通流短时预测模型在描述交通流时空特征能力较弱的问题，提出了一种卷积神经网络和门控 循环单元神经网络相结合的深度神经网络预测模型。该模型利用卷积神经网络提取短时交通流数据的空间特征， 并将结果输入到门控循环单元神经网络中，挖掘短时交通流数据的时间特征。以加州交通局绩效评估系统的交通 流数据为例，对该模型进行训练，验证该模型的准确性。试验结果表明：与现有的模型相比，该模型具有更好的 预测性能，其平均绝对百分误差显著减少，可为交通管理与控制提供有效依据。
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2022,38(1):15-20
Abstract:
为研究粗集料棱角性对水泥稳定碎石强度的影响，基于数字图像处理技术，采用等效椭圆法评价粗集料的棱角性对石灰岩碎石与破碎鹅卵石的棱角性进行了对比分析，且对不同棱角性集料的工况组合水泥稳定碎石的强度性能进行了室内正交试验。研究结果表明：不考虑水泥因素的影响，无侧限抗压强度与棱角性正性相关；替换率相同条件下，19.0~26.5 mm的棱角性对无侧限抗压强度的影响小于9.5~19.0 mm的；棱角明显的粗集料和浑圆状的粗集料进行组合，可以提高水泥稳定碎石基层的劈裂强度。
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2022,38(2):102-108
Abstract:
针对仅考虑单一线性或非线性的货运量预测方法的不足，基于 ARIMA 和 LSTM 循环神经网络预测模型，提出ARIMA-LSTM 4种组合预测模型，实现综合考虑线性与非线性特征的货运量预测。研究结果表明：任意一种ARIMA-LSTM的组合模型的货运量预测精度均优于单一模型的，由误差倒数确定权重系数的并联组合模型预测精度最优，该模型相比于ARIMA，均方根误差降低40.66%，平均绝对误差降低29.76%，平均绝对百分比误差降低51.45%；相比于LSTM，均方根误差降低13.67%，平均绝对误差降低10.75%，平均绝对百分比误差降低36.32%，该研究可为货运量预测提供有效依据。
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2022,38(1):63-69
Abstract:
新建的大理某大跨度人行木桥为采用传统榫卯节点连接的三跨贯木拱结构体系，为验证该拱桥的结构安全性和舒适性，利用SAP2000有限元软件对该结构进行了模态分析、静力分析，对最不利荷载组合情况下的主要受压构件进行验算。研究结果表明：在地震荷载和风荷载作用下，人行桥具有良好舒适性，避开了人行荷载谐波的基频范围，不易发生明显的人致共振现象。风荷载不是控制结构安全性的主要因素。加支撑后的拱桥整体强度应力处于安全状态，最大应力发生在拱脚附近区域。最不利荷载组合作用下，主要构件承载能力满足要求。本工程的设计可供同类工程参考。
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2022,38(4):10-15
Abstract:
为提高填石路基压实质量的检测效率，以广连高速公路TJ09标段的填石路基路试验段为工程背景，分别采用PFWD和水袋法对填石路基的压实质量进行检测试验。建立填石路基的回弹模量、回弹弯沉与孔隙率之间的回归模型，探究PFWD应用于填石路基压实质量的快速检测。研究结果表明：回弹模量与孔隙率之间相关系数R2 大于 0.7，且两者具有良好的相关性；回弹模量的变异系数为16.7%，小于回弹弯沉的变异系数19.0%，回弹模量的离散程度比回弹弯沉的小，更稳定。PFWD的检测结果满足现行规范要求，可用于填石路基工程压实质量的快速检测。
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2021,37(2):41-46
Abstract:
针对预应力混凝土桥梁中钢绞线局部锈蚀造成疲劳性能退化问题，制作了 6 根预应力混凝土梁，对其中 4 根不同钢绞线锈断位置的试验梁进行电化学加速锈蚀试验、静力加载和疲劳加载试验，研究了钢绞线断裂后预 应力混凝土梁的疲劳性能退化机理和力学性能退化规律，分析了混凝土表面裂缝扩展、荷载?挠度关系及疲劳寿 命。研究结果表明：L/4 锈断位置处的试验梁刚度退化和裂缝扩展规律，与未锈蚀梁和端部锈蚀梁的差异明显； 不同锈断位置的预应力混凝土梁的静载和疲劳性能均有不同程度降低；当锈断位置处于梁端时，钢绞线与混凝土 形成二次锚固效应，对梁的刚度保证具有积极作用。
