- 当期目录
- 优先出版
- 最新录用
- 下载排行 过刊浏览
-
2026,42(3):1-10 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20250805001
Abstract:
【目的】针对卫星拒止环境下无人机定位失效、动态障碍物威胁及复杂地形导致的路径规划安全性不足与实时性差的问题，提出一种基于分层风险感知的无人机路径规划方法。【方法】在硬件搭载基础上构建“全局引导-局部优化”的分层架构：在全局层，采用改进D*-Lite算法，融合障碍物距离风险核函数与无人机动力学约束，生成粗粒度风险感知地图并输出安全走廊；在局部层，结合动态偏置Informed-RRT*算法，在安全走廊内自适应调整采样概率分布，规避高风险栅格，实现动态障碍物实时避障与路径平滑优化。【结果】仿真试验表明：在障碍物密度为25%的复杂场景中，所提算法规划成功率达96.8%，较传统D*算法和Informed-RRT*算法分别提升22.4%和8.3%；规划路径长度比降至1.14，路径平均风险值降至0.21，单次规划平均耗时仅87 ms。真机飞行试验进一步证实，系统可在0.5 m的距离内实时有效规避动态障碍物，满足厘米级定位精度与22 min续航时间需求。【结论】基于分层风险感知的路径规划方法显著提升了卫星拒止环境下无人机导航的安全性、路径质量与实时性能，为灾后救援等复杂场景提供了安全高效的自主飞行解决方案。
-
2026,42(3):11-19 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20250808001
Abstract:
【目的】精确预测航空器离场阶段的飞行时间，提高空中交通管理效率，确保航空器运行的安全性与经济性。【方法】深入分析了航空器离场阶段的飞行特性，探讨了影响离场航空器飞行时间的各类因素。在此基础上，提取特征航迹点，并构建堆叠模型算法以优化离场航空器飞行时间的预测方法。该堆叠模型将神经网络、支持向量机和线性模型作为基学习器，旨在提升预测精度。同时，采用贝叶斯岭回归模型作为元学习器，对最终结果进行优化。设计消融试验，通过依次移除基学习器并构建仅包含剩余基学习器的堆叠子模型，对比各模型的预测性能，深入探索了不同模型间的互补机制，并计算了航空器运行过程中各类特征的重要度。【结果】堆叠模型在飞行时间预测任务上比单一基学习器表现优异，决定系数平均提升比例为18.8%。同时，不同离场方向对航空器的高度和纬度要求存在差异。【结论】与单一模型相比，堆叠模型展现出更强的泛化能力和准确性。
-
2026,42(3):20-29 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20251214001
Abstract:
【目的】针对现有评估方法依赖静态数据、难以反映人口流动“潮汐效应”的问题，提出了一种基于功能区时变系数的动态地面风险地图构建方法。【方法】首先，构建包含坠落伤亡、动态噪声及财产损失的多维风险量化模型。其次，利用公开可获取的兴趣点（point of interest，POI）数据识别城市功能分区，结合典型人群出行特征构建时空映射函数，实现对城市人口动态分布的低成本、高精度刻画；在此基础上，融合建筑物遮蔽效应及特殊区域二次伤害风险，生成具有高时间分辨率的动态地面风险地图。最后，以南京市江宁区典型城市建成区为例进行仿真验证。【结果】该方法能够精准捕捉不同功能区风险的时空演化特征，有效识别高风险时段与区域。【结论】该方法有效克服了静态数据的局限性，提升了风险评估的准确性，可为城市无人机精细化航路规划与运行管理提供科学的决策支持。
-
2026,42(3):30-44,73 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20251120003
Abstract:
【目的】解决无人机LiDAR飞行过程中获取的点云数据易出现空洞区域导致所生成的数字地表模型（DSM）和数字高程模型（DEM）局部缺失的问题。【方法】提出一种直接作用于点云三维空间且顾及邻域坡度的无人机LiDAR点云空洞修复方法。首先，基于邻域统计分析中的点密度进行空洞边界识别；然后，利用顾及邻域坡度信息约束的曲面拟合方法，提出一种坡度约束权重系数自适应计算方法，以实现复杂地形条件下的LiDAR点云空洞修复。以湖南省衡山县佳和采石场为试验区，分别运用五种具有代表性的方法对点云空洞补全结果进行了比较分析。【结果】本文方法在三种场景下均表现最优，尤其在地形复杂区域，其补全精度相较于五种对比方法均有所提升。【结论】所提方法直接在点云三维空间进行空洞插值，避免了格网化数据结构转换过程中的误差累积；在插值过程中引入邻域坡度信息约束，充分考虑真实地表微地形特征，能够更真实合理地重建空洞区域的地形；所提出的坡度约束权重自适应计算方法可根据邻域坡度变化自动调整权重系数，无需手动调参，显著提高了空洞补全的计算效率。
-
2026,42(3):45-52 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20260221001
Abstract:
【目的】刚构桥作为现代桥梁工程中的重要桥型，其截面尺寸参数的合理选择对其结构响应与受力情况有较大影响。探究刚构桥截面尺寸参数对结构关键响应的敏感性，并明确各参数对结构性能的影响显著程度。【方法】以某大跨径预应力混凝土连续刚构桥为工程背景，基于响应面法（response surface method，RSM）构建结构关键响应（挠度和上下缘应力）与截面尺寸参数（主跨高度、根部梁高、腹板厚度、底板宽度）之间的显式代理模型，从而系统分析各截面尺寸参数的敏感性。选取箱梁高度、底板宽度、腹板宽度以及顶板厚度作为设计参数，以8#节段施工完成后（半悬臂）节段端头竖向挠度、成桥后的跨中挠度和上下缘应力为响应指标。采用中心复合设计（central composite design，CCD）方法生成参数样本点，结合Midas有限元模型分析获取响应数据，从而量化各参数对结构性能影响的显著程度。【结果】腹板厚度在4个结构响应中属于重要参数，敏感程度百分比为96.66%～97.98%，而其余设计参数的结构响应百分比均小于5%，均属于可忽略参数。【结论】在给定的设计空间与偏差范围内，当刚构桥截面尺寸变化时，腹板厚度成为对施工过程中端头挠度、成桥跨中挠度与应力的主要影响因素。
-
2026,42(3):53-65 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.202301090001
Abstract:
【目的】?验证钢-超高性能混凝土（ultra-high performance concrete,UHPC）结合段的结构可靠性，并对其提出优化建议。【方法】以主跨200 m的独塔混合梁斜拉桥——同济大桥为工程背景，利用有限元软件建立全桥有限元模型及钢-UHPC结合段局部精细化模型，通过对比分析结合段不同设置位置下的应力分布、刚度匹配特性及内力响应，获得了结合段的力学性能指标。同时，针对现有研究方法的不足，提出了一种评估结合段刚度过渡平缓程度的新方法，并通过改变结合段的设置长度，计算了各方案下的刚度过渡平缓度。【结果】UHPC填充的钢-UHPC结合段应力分布合理，承载能力较高；原方案中结合段长度已为最优，而将其设置位置向主跨方向内移2 m，可进一步改善受力状态并提升其经济性。【结论】 该方法所得规律与实际工程状况基本吻合，具备研究价值。
-
2026,42(3):66-73 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20240214002
Abstract:
【目的】为高效获取直观、精准的隧道围岩原始数据，提出一种基于运动恢复结构（structure from motion, SfM）技术的隧道围岩三维重构方法。【方法】首先采用尺度不变特征变换（scale-invariant feature transform，SIFT）算法完成隧道围岩图像特征点的提取；其次通过比较欧式距离完成特征点匹配，并结合SfM原理实现相机参数标定，生成隧道围岩稀疏点云；再利用多视图立体匹配（multi-view stereo，MVS）算法对稀疏点云进行加密处理，得到高密度围岩密集点云；最后基于Delaunay三角剖分算法完成密集点云曲面重构与纹理映射，构建隧道围岩三维实体模型。【结果】依托两百余张隧道围岩实景影像开展试验验证，结果表明所提方法可高效重建结构完整、还原度高的隧道围岩三维模型。【结论】所提方法可为隧道围岩现场资料采集、地质信息精细化分析提供新的技术思路与参考依据。
-
2026,42(3):74-81 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20260303001
Abstract:
【目的】车辆荷载是服役阶段引起桥梁挠度变化的重要因素之一，其时空随机性强，预测挑战大。为提高由车辆荷载引起的挠度的预测准确性，构建了融合特征工程的CNN-LSTM-Attention深度学习模型，并系统分析特征工程与模型结构对预测性能的影响。【方法】首先，基于桥面监控与称重系统数据，构建车道级车辆荷载时间序列，并引入滞后特征、差分特征、滚动标准差及移动平均等特征工程方法来增强时间序列的表征能力。然后，建立CNN-LSTM-Attention预测模型，并与长短期记忆网络（LSTM）模型及未引入特征工程的模型进行对比分析。最后，采用平均绝对误差[rMAE]、均方误差[rMSE]、决定系数[R2]及解释方差得分[SEVS]等指标对模型性能进行量化评估。【结果】在融合了特征工程后，模型的预测精度显著提升：与未引入特征工程相比，其[rMAE]降低了87.2%，[R2]提升了27.7%；与传统LSTM模型相比，其[rMAE]降低了87.3%，[R2]提升了34.4%。【结论】融合了特征工程的CNN-LSTM-Attention模型能够有效刻画车辆荷载序列的时序特征及长期依赖关系，实现桥梁挠度的高精度预测。
-
2026,42(3):82-95 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20251009003
Abstract:
【目的】建立一种能够综合反映内部结构裂缝形态特征及其对道路承载能力影响的评价模型。【方法】采用主客观结合法，分别构建基于裂缝几何尺寸的形态特征评价模型和基于弯沉盆数据的承载能力评价模型。首先，借助有限元软件ABAQUS建立含不同几何特征（宽度、长度、反射深度）结构裂缝的三维路面模型，模拟落锤式弯沉仪（falling weight deflectometer, FWD）测试，获取路表弯沉盆并计算修正结构强度系数（ISSR'）。随后，分析ISSR'与裂缝几何特征的相关性，并建立回归模型。【结果】数值模拟结果表明，裂缝宽度与ISSR'无显著相关性，而裂缝长度与ISSR'近似满足指数函数关系，裂缝反射深度与ISSR'则近似符合S形函数关系。基于上述函数关系，通过量化形态模型与承载能力模型对几何特征描述的重复程度，确定各指标权重，最终形成一个融合形态特征与结构承载能力的内部裂缝综合评价模型。【结论】所构建的综合评价模型，实现了对半刚性基层沥青路面内部结构裂缝的量化评估，弥补了现行规范在此方面的不足，为基于结构性能的预防性公路养护决策提供了理论依据与方法支持。
-
2026,42(3):96-105 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20251231002
Abstract:
【目的】为分析温度影响下非对称独塔单跨地锚式悬索桥的空缆线形，提出了一种基于悬链线理论的解析方法。【方法】首先，结合力学平衡条件、几何相容条件及主缆无应力长度守恒原则，建立控制方程组。该方程组充分考虑了温度效应下主塔塔顶偏移及复合索鞍滚动偏位对主缆空缆线形的耦合影响，并采用拟牛顿法求解。然后，以绿汁江大桥为工程背景验证所提方法。最后，基于该方法对不同温度下的空缆线形进行参数分析。【结果】该方法可高效精准地计算均匀温度场变化下非对称独塔单跨地锚式悬索桥的空缆线形，同时可量化均匀温度场变化对空缆线形（包括主缆竖向标高与纵向位置）、主塔塔顶偏移及复合索鞍滚动偏位的影响规律。分析表明，主缆标高随温度的升高而降低，而塔顶偏移量及索鞍滚动偏位量均与温度呈线性关系，且主缆热胀冷缩效应与塔鞍（主塔、复合索鞍）自适应位移相互叠加，显著放大了非对称悬索桥的温度响应。经绿汁江大桥典型温度工况的现场实测数据验证，关键参数的理论预测值与实测值之差均满足工程精度要求。【结论】该方法在精确表征非对称悬索桥温度效应、指导空缆线形设计及施工温度补偿方面具有可靠性与有效性。
-
2026,42(3):106-113 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20230509001
Abstract:
【目的】为科学评估城乡客运一体化发展水平，构建适用于城乡客运一体化发展水平的评价模型。【方法】基于平衡计分卡理论建立评价指标体系，引入三角模糊数对各指标权重进行模糊化处理；针对传统共原点灰色聚类模型评价结果区分度低的问题，通过调整灰类区间，构造适用于城乡客运一体化评价的白化权函数，建立改进的灰色聚类评价模型。【结果】将所建模型应用于长沙市望城区，结果显示其城乡客运一体化发展水平为“良好”。所建模型有效避免了综合聚类系数计算中的灰类交叉现象，使各指标的灰类隶属度分布更合理。【结论】所构建的灰色聚类模型在城乡客运一体化发展水平评价中具有很好的普适性，评价结果区分度高，可为同类评估提供方法参考。
-
2026,42(3):114-121 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20231017002
Abstract:
【目的】开展公交站点客流区间预测研究，解决传统点预测模型无法有效描述公交站点客流量预测中不确定信息的弊端。【方法】选取用改进粒子群算法优化的门控循环单元（gated recurrent unit，GRU）模型结合核密度估计（kernel density estimation，KDE）方法进行区间预测。首先使用GRU模型进行点预测，并利用改进粒子群优化（improved particle swarm optimization，IPSO）算法进行参数寻优；然后结合核密度估计方法计算点预测误差的概率密度分布函数，求解对应置信水平下的误差置信区间，最终结合点预测结果实现区间预测。【结果】对比试验表明，本文的点预测模型预测精度最高、区间预测模型区间评价结果最好，验证了模型的有效性。【结论】该模型能够生成更精确的预测区间，可为后续公交车辆调度方案决策提供参考，具有较好的实用性。
-
2026,42(3):122-130 ,DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20240307002
Abstract:
【目的】解决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。【方法】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，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】在出口匝道短衔接段设置动态车道后，车辆平均速度提高了40.8%，车辆平均延误时间缩短了21.4%，车辆平均换道次数减少了12.6%。【结论】设置动态车道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。
2026年第42卷第3期
低空交通
工程结构与安全
交通规划
-
工艺优化下聚氨酯改性沥青性能及微观机理研究
Abstract:
【目的】为解决现有聚氨酯改性沥青研究中单一分子量聚丙二醇(PPG)应用局限性,采用 PPG-400 与 PPG-2000 复配制备聚氨酯改性沥青,开展制备工艺优化与微观作用机制研究,为其工程应用提供支撑。【方法】以 70# 基质沥青为原料,固定聚氨酯掺量 10%、PPG-400/PPG-2000羟基数比2/3,设计剪切温度、剪切速率、剪切时间三因素三水平正交试验；通过常规性能、低温弯曲蠕变劲度、旋转黏度、储存稳定性试验测试路用性能,结合方差分析与随机森林模型优选工艺；采用傅里叶红外光谱、荧光扫描试验剖析微观机理。【结果】剪切温度为影响改性沥青性能的核心工艺因素,最优制备工艺为剪切温度 130 ℃、剪切速率 4000 r/min、剪切时间30 min；该工艺可协同提升沥青高温稳定性、低温抗裂性、抗车辙性与储存稳定性；PPG-2000 易引发相分离,PPG-400 可增强界面极性作用、改善聚氨酯分散均匀性。【结论】不同分子量 PPG 复配可调节 PU 改性沥青界面作用与相结构,工艺优化能实现路用性能协同提升,研究明确了 PPG 基 PU 改性沥青的工艺与配比优化规律,为其工程应用提供理论依据与技术支撑。
-
兼顾航班价值、效率与公平的进港航班协同调度
Abstract:
【目的】针对终端区航班调度中系统整体效率与航司个性化诉求难以兼顾的问题,本文旨在允许空域使用者根据自身商业利益和航班特性适度参与调度,以提升运行效率并均衡各方利益。【方法】基于用户驱动优先排序过程(user-driven prioritization process, UDPP)理念,提出一种兼顾航班价值、效率与公平的进港航班协同调度模型。航司价值模块通过CRITIC-VIKOR多准则决策法量化航班价值,生成价值偏好向量；空管调度模块在时间窗、尾流间隔等运行约束下求解。二者通过协同迭代优化模块,引入的自适应权重协调机制,利用自适应步长坐标下降策略(adaptive step-size coordinate descent,ASCD)进行权重下发与微调。设计改进的离散海星优化算法(discrete starfish optimization algorithm,D-SFOA)求解调度模型。【结果】实验结果表明,相比传统先到先服务和普通航路可选的航班调度模型,本文构建的协同调度模型能在保障调度效率的基础上,降低高价值航班的延误时长,同时使各航司间的延误分配均衡度得到提升。【结论】本文建立的进港航班协同调度模型有效兼顾了系统效率、航班优先级与延误公平,为 ATM 提供了一种支持用户参与的协同规划方法。
-
基于STAMP与4R融合模型的民航“云匣子”系统安全指标体系
Abstract:
【目的】为突破传统民航不安全事件处理事后调查、被动响应的局限性，针对“云匣子”系统开展指标体系构建，以支撑其安全性的实时评估。【方法】挖掘“云匣子”系统高度集成化与多运行层级的深度耦合特性，结合民航运行特点，创新融合STAMP理论与4R韧性理论，构建“云匣子”系统分层安全控制结构，系统评估其在各类运行场景中存在的安全风险，开展多场景仿真实验，验证该指标体系的有效性与鲁棒性。【结果】形成了包括5个一级指标、12个二级指标、29个三级指标的“云匣子”系统安全指标体系。剖析各三级指标关联的4R韧性能力分布规律，揭示了抵抗能力主要集中在物理与逻辑安全领域，恢复能力跨域分布于物理、信息与管理安全领域，适应能力集中于运行与信息安全领域，更新能力则集中于信息与管理安全领域。【结论】该指标体系与多因素复杂耦合的“云匣子”系统深度适配，可全面科学评估“云匣子”系统在运行过程中的安全状况，为系统设计阶段安全需求论证与运行阶段动态监测提供量化依据。
-
高速公路扩容路线工程可持续性评价方法研究
Abstract:
【目的】 针对高速公路扩容路线工程全生命周期可持续性评价中传统方法忽视经济、社会、环境、技术指标动态耦合关系的问题,构建系统动力学(SD)与模糊多准则决策耦合的评价体系,为路线工程规划设计与方案比选提供方法支撑。【方法】 基于道路工程可持续发展理论,构建经济、社会、环境、路线技术运营四维度评价指标体系；通过系统动力学模型模拟扩容路线工程25年全生命周期核心指标动态演变,结合三角模糊数与层次分析法-逼近理想解排序法(AHP-TOPSIS)处理评价不确定性并完成路线方案量化比选。【结果】 以G6002贵阳环城高速扩容路线工程为实证,系统动力学仿真显示：2047年路线日均交通量较2023年增长28.90%,GDP带动率提升76.50%,但碳排放量增长42.51%,环境压力呈持续上升趋势；模糊AHP-TOPSIS决策表明,局部改扩建结合新建的组合路线方案综合最优,综合贴近度达0.76,在投资、交通功能提升、社会影响等方面实现平衡,且经蒙特卡洛模拟验证鲁棒性较强。【结论】 耦合评价方法能够有效捕捉路线工程全生命周期指标动态演变并处理专家判断模糊性,可为高速公路扩容路线工程可持续性评价提供了适配工程实际的量化决策工具。
-
UHPM灌浆套筒连接的装配式桥墩抗震性能研究
Abstract:
【目的】本研究旨在分析不同连接形式装配式桥墩的抗震性能。【方法】通过建立三类UHPM灌浆套筒连接装配式桥墩的有限元模型，分析其滞回曲线、耗能能力和刚度退化等特性。【结果】结果表明，套筒-UHPM连接的装配式桥墩（G-1）相比传统灌浆套筒连接的桥墩（T-1），水平承载力提高2.92%，位移延性系数提升17.86%，累计耗能增加36.6%。榫卯-套筒UHPM连接的装配式桥墩（GT-1）相比T-1，水平承载力提高42.07%，峰值承载力提升29%，位移延性系数提高6.89%，累计耗能增加56.68%。【结论】UHPM灌浆套筒连接的装配式桥墩，尤其是GT-1，展现了优异的自复位能力和抗震性能。研究同时验证了所采用的材料本构模型的适用性与准确性，为桥墩抗震设计提供了理论支持。
-
基于离散网络路径重构的飞机恢复优化研究
Abstract:
【目的】针对飞机恢复问题现有研究的不足,从恢复策略、路径优化、求解算法三个方面进行改进,以减少航空公司损失并提高飞机恢复效率。【方法】首先,本文以传统离散时空网络为基础,融入飞机调换策略后形成复合离散网络,并生成初始飞机路径集合。其次,设计三种路径重构法则用于过滤冗余路径,以此实现对初始路径集合的优化效果。接着,在传统资源指派模型的基础上,综合考虑航班覆盖、路径覆盖、飞机过站保障等约束,以恢复成本最小为目标构建了飞机恢复模型。最后,在传统贪婪随机自适应搜索(Greedy Randomized Adaptive Search Procedure ,GRASP)算法的构造阶段,根据路径成本设计了贪婪评价函数,以此实现对GRASP算法的改进,并以某航司真实的航班计划为算例进行算例验证。【结果】相较于初始飞机路径数据集,无论是Gurobi求解器还是GRASP算法,都在重构后的路径数据集上花费了更少的求解时间；而无论是优化结果还是求解效率,改进的GRASP算法都优于传统的GRASP算法。【结论】针对飞机路径进行优化以及改进的GRASP算法可以很好地提高求解效率,为航空公司解决飞机恢复问题提供有力支持。
-
扩展计划行为视角下随意还共享单车行为机制
Abstract:
【目的】共享单车无序停放问题严重影响文明城市建设。因此本文开展了实证研究来揭示其背后的用户决策机制。【方法】引入自我认同和道德规范拓展了经典的计划行为理论模型，开发了横断面问卷量表。在浙江、广西部分高校共收集了232份有效问卷样本，采用PLS-SEM(偏最小二乘结构方程模型）开展了实证研究；采用多元线性回归分析了性别、年龄、骑行频率和骑行目的人口统计学因素对随意还车意图和随意还车行为的影响。【结果】（1）主观规范与感知行为控制显著正向影响随意还车意图，而主观规范是最强影响因素；（2）意图在感知行为控制与随意还车行为间发挥完全中介作用；（3）态度、自我认同与道德规范对随意还车意图和行为影响作用不显著。该结果表明，在共享单车随意还车这一轻微低危害失范场景中，道德约束与身份认同的抑制效应可能发生弱化。（4）拓展模型解释了75.1%的意图方差和40.8%的行为方差。（5）性别、年龄、骑行频率和骑行目的地均对随意还车意图和行为无显著影响。【结论】本文揭示了同伴规范与自由控制是随意还车行为的核心驱动要素，为平台干预从道德宣传转向同伴规范反馈和违规可控性约束提供了实证依据。
-
基于改进MMoE模型的钢桁架梁桥小概率失效可靠性分析
Abstract:
【目的】针对钢桁架梁桥小概率失效结构非线性特征显著、隐式功能函数难以求解的问题，提出了一种基于改进多门控混合专家（MMoE）代理模型的小概率失效可靠性分析方法。【方法】首先通过优化多任务特征融合机制构建改进MMoE代理模型，然后以钢桁架梁桥材料参数为输入、结构响应为输出开展模型训练与验证，建立考虑钢桁架拉索和主梁挠度变形双失效模式的结构功能函数。最后结合蒙特卡洛法（MCS）和改进MMoE代理模型对某钢桁架梁桥进行了可靠度分析计算。【结果】结果表明:对比BP神经网络、原始MMoE模型，改进MMoE模型在样本容量大于300时趋于收敛，验证集决定系数R2达0.9872，拟合精度与稳定性显著优于对比模型；局部响应面的随机测试点误差服从以0为中心的正态分布，验证了模型对结构非线性响应的精准捕捉能力。【结论】钢桁架拉索及主梁构件可靠度指标均满足工程安全要求，靠近跨中区域的斜拉索与中跨主梁截面可靠度相对较低，而靠近桥墩的拉索与边跨主梁可靠度相对较高，在实际工程安全评估与维护决策时应重点考虑可靠度较低的结构构件。
-
不停航施工下机场飞行区运行安全韧性评价体系研究
Abstract:
【目的】针对不停航施工条件下机场飞行区运行系统受多源扰动影响显著、传统评价方法难以刻画多因素耦合作用及动态演化特征的问题，构建面向复杂运行情景的安全韧性评价方法。【方法】从人员、机械、环境与管理四个维度构建包含23项指标的评价体系，采用G1法与CRITIC法进行主客观组合赋权以确定指标权重；在此基础上，引入贝叶斯网络模型，对系统韧性进行概率建模与推理分析，实现关键因素识别及作用路径刻画。【结果】实证结果表明：研究机场飞行区运行安全韧性处于中等偏上水平；施工人员安全防护水平、施工安全保障能力及运行设施保障能力为主要影响因素。其中，施工安全保障能力对韧性提升具有显著正向驱动作用，而人员安全防护水平对系统韧性下限具有显著约束作用。【结论】所提出方法能够有效刻画不停航施工情景下机场运行系统的多因素耦合关系与演化机制，可为机场安全管理与韧性提升提供科学依据与决策支持。
-
混凝土简支空心板梁桥快速荷载试验与挠度影响线识别研究
Abstract:
【目的】针对目前影响线识别研究多集中于整体式结构且缺乏实桥试验验证的现状，开展多梁体系简支空心板梁桥影响线识别的实测研究。【方法】以一座计算跨径为22m，由16片主梁横向拼接而成的实桥为试验对象。利用高精度全球导航卫星系统（global navigation satellite system，GNSS）的实时动态差分定位（real-time kinematic，RTK）技术与光电挠度仪，同步采集测试车辆的空间运行轨迹与桥梁动态响应。通过构建时空映射矩阵实现数据的精准对齐，并基于最小二乘法反演提取该桥梁的挠度影响线。【结果】试验结果表明，该算法成功反演识别出平滑且边界严格收敛的挠度影响线，契合简支梁的力学特性。实测数据显示，该桥中梁响应峰值最大，挠度影响系数峰值达0.02~0.025 mm/kN，并向边梁显著衰减，挠度影响系数峰值降至0.0025~0.003 mm/kN，体现了荷载在主梁间的横向分布规律。【结论】该方案提供了一种无需完全封闭交通的限制，为桥梁的安全状态评估和承载力快速检算提供了一种经济、快速且可靠的新途径。
-
用户画像驱动图对比学习的交通信息靶向推荐
Abstract:
【目的】针对传统交通信息推荐方法缺乏对个体用户差异的刻画，难以实现精准个性化信息推荐，提出一种用户画像驱动图对比学习的交通信息靶向推荐方法。【方法】首先，融合多源交通数据构建包含用户行为、出行属性及信息偏好的多维标签体系，实现用户画像建模。其次，构建用户–标签二部图结构，设计节点权重并通过多层图卷积网络（GCN）聚合时空上下文特征，将动态交通信息与用户偏好标签映射至统一的度量空间进行表征学习；同时引入自适应扰动与跨层对比机制提升特征鲁棒性，并结合原型对比增强群体语义表达。最后，通过构建综合损失函数优化模型并生成个性化推荐结果。【结果】模型在Hitratio@10、Precision@10、Recall@10、归一化折损累计增益（Normalized Discounted Cumulative Gain，NDCG）@10等指标上，相比各基准模型的最优结果分别上升4.56%、4.56%、2.42%、6.44%。同时模型在信息推荐数量为5表现出最优的综合性能，且在消融实验中验证了各模块对推荐任务的贡献。【结论】该研究为交通信息个性化推荐提供了研究新思路。
-
RS-MCMC:一种结构时变可靠度分析方法
Abstract:
【目的】工程结构服役期的荷载效应与结构抗力具有不确定性与时变性,需通过时变可靠度理论评估其安全性。由于现有时变可靠度方法在高度非线性结构中存在精度与效率问题,本文提出基于环模拟与马尔科夫链蒙特卡洛的结构时变可靠度分析方法(ring simulation markov chain monte carlo, RS-MCMC)。【方法】RS-MCMC引入高斯-勒让德求积法解决时变可靠度中的时间积分难题,将时变可靠度转化为少数几个时刻点上的时不变可靠度问题求解；并提出一种逐步计算方案自适应调整重要区间的范围,引入马尔科夫链蒙特卡洛方法生成样本；最后以重要区间内的样本估计时变可靠度,对三个典型案例与一个工程案例进行时变可靠度评估。【结果】评估结果显示,该方法在涉及高度非线性等复杂问题中表现出显著优势且综合性能最优,具备良好的准确性、高效性及鲁棒性。【结论】RS-MCMC方法的提出丰富了时变可靠度分析方法,并凭借其独特的逐步计算方案为时变可靠度分析方法的创新性研究提供了新的思路。相较于现有时变可靠度分析方法,RS-MCMC在复杂时变可靠度问题的求解中展现出更加优越的综合性能。
-
考虑沥青层厚度影响的CRC+AC复合式路面配筋率优化设计研究
Abstract:
【目的】量化沥青混凝土（asphalt concrete，AC）层厚度与连续配筋混凝土（continuously reinforced concrete，CRC）板微裂缝宽度对CRC+AC复合路面力学响应的影响规律，提出计入沥青层厚度影响的配筋率优化设计方法。【方法】建立CRC+AC路面三维有限元模型，以实测数据验证模型可靠性；以AC层底最大主应力控制临界值为依据，推导不同AC层厚度下微裂缝宽度的动态控制标准及配筋率折减规律。【结果】AC层厚度是影响结构荷载扩散的关键因素，当AC层厚度由4 cm增至14 cm时，AC层底最大主应力降幅达47.46%；微裂缝变宽会显著加剧裂缝局部应力集中，削弱结构整体受力性能；结构所需纵向配筋率随AC层增厚而降低，AC层厚度从4 cm增至14 cm时，设计配筋率由0.800%降至0.724%。【结论】综合计入AC层对荷载应力的折减效应可合理降低CRC+AC路面的配筋率，所提出的优化设计方法可为该类复合路面的经济设计提供参考。
-
电石渣-高炉矿渣联合固化膨胀土的力学性能与协同机理研究
Abstract:
【目的】膨胀土是一种具有高分散性、高塑性的黏土,其吸水膨胀,遇水崩解或软化,失水收缩,抗冲刷性能差,对干湿气候变化异常敏感,是一种“问题多的特殊土”。【方法】本文旨在研究电石渣(CS)+高炉矿渣(GGBS)固化膨胀土的力学与膨胀性能,通过试验和理论分析,揭示其微观作用机制,为膨胀土的改良提供新的方法和理论依据。【结果】实验结果发现固化剂掺量为15%,CS与GGBS的比例为2:8时,膨胀率最低,为0.029%,然而养护龄期为14天和28天时的无侧限抗压强度均为最高,分别为7.31 MPa和7.97 MPa。通过SEM和XRD分析进行微观测试得出,CS和GGBS反应后生成了水化硅酸钙(C-S-H)凝胶、钙矾石等胶凝产物黏结土体颗粒,与松散的土颗粒形成一种致密结构,提升了土体的力学性能。【结论】CS-GGBS复合体系可有效改善膨胀土的膨胀特性和力学性能,15%掺量下CS:GGBS=2:8为最优配比,其改良机理为胶凝产物填充土体孔隙、黏结土颗粒,提升了土体的强度和降低土体的膨胀。
-
基于激光扫描仪和惯性导航系统的车载铁路站台限界测量
Abstract:
【目的】铁路站台限界是与人流交互最频繁和安全裕度最小的一种特殊的建筑限界，近些年随着高速铁路的快速发展，铁路曲线站台限界需要精度更高和效率更高的测量方法。为此，本文提出一种基于激光扫描技术和惯性导航技术(INS)的车载铁路站台限界测量方法。【方法】该方法可以获取站台和钢轨的点云数据和检测车的运动姿态数据。通过空间坐标转换、数据索引、特征点的提取、轨道中心线的拟合与对齐，实现了对站台点云轮廓的修正和站台限界变化曲线的输出，还可以通过软件算法得到站台最小轮廓图。【结果】使用该测量方法对某地铁线路的曲线站台进行实地测试，并与人工方法复测的结果进行对比，发现两者结果高度一致，证明了其准确性和可靠性。【结论】基于激光扫描技术和惯性导航技术的铁路站台限界检测方法可以有效解决车载限界测量的轮廓修正问题并发现曲线站台限界的问题。
-
基于偏好强化学习的气象导航任务调度方法
Abstract:
针对气象导航服务在台风变动等突发海况下引发的密集计算需求,解决云边协同调度中严格时间窗口约束与多维异构资源争抢问题,实现在服务器端任务的时效性、服务器节点能耗与负载均衡等多目标间的动态权衡。将事件驱动的调度过程建模为半马尔可夫决策过程(semi-Markov decision process,SMDP),提出一种基于偏好的多目标分层强化学习框架。首先,针对联合动作空间庞大且稀疏的问题,提出基于偏好的多目标优化分层强化学习的气象导航任务调度(PBMO-HRL)算法,将决策解耦为“任务选择”与“节点分配”两层策略；其次,结合动作掩码并采用显式期望计算以降低方差,期望形式的策略梯度估计以降低方差；此外,由于事件驱动导致决策间隔可变(SMDP),引入时间感知折扣与合并空闲状态转移以减少冗余决策步,从而缓解价值高估/估计偏差；最后,设计动态偏好管理器,根据在线拥塞与能耗指标平滑调节偏好。在离散事件仿真环境中,实验结果表明该框架在超体积(hypervolume,HV)与期望效用均值(expected utility metric,EUM)等帕累托指标上均收敛。以任务截止时间窗口是否满足作为SLA判定依据,相较最早截止期优先(EDF)与能耗贪心(Energy)基线,PBMO-HRL能耗分别降低约16.6%和5.6%,SLA违约率分别降低约20.5%和28.8%。所提框架能够有效应对突发负载,在保障核心气象导航任务服务等级协议(service level agreement,SLA)的同时,实现了非平稳环境下的自适应多目标寻优。
-
气象导航数据查询优化方法
Abstract:
【目的】针对气象导航系统中数据查询性能慢的问题，【方法】提出气象导航数据查询优化方法。首先设计时间分区与空间分桶的数据划分策略，减少查询范围，再结合空间索引与前缀索引等索引机制，提升查询路由效率，最后，通过AIS轨迹预处理与轨迹聚类实现热点区域识别，将热点区域数据作为热点数据放入内存，减少查询时的磁盘I/O开销。【结果】基于真实数据的实验结果表明，数据库层面全优化使各类查询场景的查询响应时间较传统MySQL数据库降低80%以上，其中全优化比其他单一优化查询响应时间更短；缓存层面优化将自定义轨迹查询响应时间从分钟级降低至秒级，船舶密集区域优先策略缓存命中率最优。【结论】本文提出的两级优化方法可以有效解决海量气象导航数据的查询优化问题，为气象导航系统提供稳定且高效的数据支撑。
-
基于LCA的桥梁爆破拆除碳排放核算与分析
Abstract:
桥梁拆除处理阶段碳排放是桥梁全生命周期中最具减碳潜力的。本文基于LCA理论，将桥梁爆破拆除生命周期划分并提出碳排放核算模型。以东北地区某桥梁拆除工程为例，进行碳排放核算并利用SimaPro生成碳排放量树状图，利用蒙特卡罗仿真模拟对核算结果进行不确定性分析，定义无量纲敏感性函数对填埋过程影响因素的敏感性进行排序。结果表明，废弃物处置阶段在桥梁爆破拆除总碳排放量中贡献度最高，占91.1%，其填埋过程中被填埋物发生化学反应的碳排放量占废弃物处置阶段碳排放量的75%。桥梁爆破拆除总碳排放不确定性合适，不确定性绝对值为4.5%。填埋过程最敏感的影响因素是混凝土碳排放因子。为桥梁爆破拆除碳排放计算提供参考，推动桥梁处置碳排放的研究发展。
-
基于多特征公交-地铁复合网络节点重要性与网络鲁棒性评估
Abstract:
随着城市化进程加快，城市公共交通在提升运输服务质量和出行体验中的作用日益凸显。然而，极端天气、设备故障等突发事件常迫使地铁或公交系统采取大小交路调整、跳停等应急措施，这些调整不仅影响乘客出行，还会破坏整个交通网络的结构和功能稳定性。因此，科学评估站点在不同失效场景下对网络鲁棒性的影响，识别关键站点，对实现场景化风险管控具有重要意义。基于网络科学理论，考虑到研究的复杂性，将城市常规公交与地铁复合网络作为研究对象。从复合网络的拓扑结构、客流特征两方面开展节点重要性分析，评估复合网络的鲁棒性，并构建多模式节点影响力（Multimodal Station Impact, MSI）模型，实现节点重要度综合量化与分级。结果表明，无论是基于传统拓扑结构还是客流特征，单一指标分析都不能全面的评估节点重要性与网络鲁棒性，MSI模型旨在对城市轨道交通节点综合影响力进行量化，一定程度上改善了单一指标进行识别造成的片面性问题。
-
复合通道时序建设下的交通运行与城市空间演化效应
Abstract:
【目的】评估复合通道(道路与轨道同走廊紧贴重叠)及其建设时序对交通运行与城市空间演化的综合效应及差异机制。【方法】以广州市三条典型复合通道为例,融合多源时序数据。交通层面采用反事实法推演无复合通道基线并与实测对比,结合平行干道分流与公交—地铁换乘便捷性刻画走廊运行变化；空间层面以相对房价指数、产生—吸引分析及兴趣点结构变化评估功能集聚与职住特征演变。【结果】建设时序对道路交通量与通行效率影响显著：同步模式交通量上升但高峰效率提升；先轨后路抑制道路需求增长；先路后轨在轨道开通后约束道路流量继续攀升并趋稳。建成后复合通道普遍分担平行干道压力、提升路网稳定性,并提高换乘便捷性。空间响应显示轨道可达性是房价相对溢价的关键基础,道路改善难以替代；商业服务与企业办公等兴趣点沿通道集聚增强；产生-吸引分析法结果表明同步建设更利于职住相对均衡,非同步建设时序更易固化区域居住功能。【结论】复合通道的交通与区域空间效应受建设时序显著调节,需因地制宜确定时序并同步优化接驳与沿线功能配置。
-
基于SVD-Greedy的边坡传感器轻量化布设方案优化
Abstract:
【目的】公路边坡监测中存在传感器大规模布设、数据冗余等问题，且现有传感器布设效果普遍缺乏动态调整机制。基于此，本文提出一种融合奇异值分解（Singular Value Decomposition, SVD）与贪心算法（Greedy）的优化方法，通过动态优化监测布局，实现边坡监测的轻量化与降本增效。【方法】首先，系统整理边坡现有监测网络在初始服役阶段连续一个月内采集的观测数据；随后，利用SVD从观测信号中提取主导的线性低秩子空间，并在此子空间中结合贪心算法，优选能够以最小重构误差有效表征被移除传感器信息的物理位置作为候选布点；最后，基于所选位置的实测数据，采用最小二乘法在该低维子空间内重建完整的高维状态场。为验证所提方法的有效性，选取浙江某国道公路边坡上24个GNSS传感器一个月的实测数据开展研究。【结果】结果表明：本文方法在决定系数大于0.9的精度水平下，移除3个传感器后仍然能够准确重构全部位移信号（含被移除传感器），表征所提方法的优越性和可靠性。【结论】该研究为实现边坡监测网络的后期动态优化、监测数据的相互表征以及轻量化布设提供了可行的技术路径。
-
智能网联汽车对高速公路通行能力影响综述
Abstract:
智能网联汽车(Connected and Autonomous Vehicle,CAV)的快速发展,将改变高速公路的通行状况。本文聚焦车头时距这一核心参数,综述了智能网联汽车对高速公路通行能力的影响。研究区分了智能化和网联化两类技术路线。对比分析了人工驾驶车辆(Human-driven Vehicle,HDV)、智能化车辆和网联化车辆对高速公路通行能力的影响,研究表明,人工驾驶车辆因驾驶员反应时间的随机性和行为异质性,车头时距通常为1.5–2.0秒；智能化车辆(尤其是L3级以上自动驾驶车辆)通过优化感知与决策,可将车头时距降至0.6–1.5秒,通行能力提升至人工驾驶的1.5–2倍；网联化车辆借助V2X通信与协同控制机制,进一步将车头时距压缩至0.5–1.1秒,理论上通行能力可达人工驾驶的2–3倍。智能网联车辆的效能取决于渗透率与网联程度,专用车道策略可在过渡期缓解混合交通流中的性能冲突。现有研究多依赖仿真而缺乏实车数据验证,需进一步关注通信可靠性与混合交通流互动等现实挑战,为未来智能网联交通系统的理论与应用研究提供参考。
-
空心带肋高强方钢管混凝土柱滞回性能研究
Abstract:
空心带肋高强方钢管混凝土柱具有自重轻、承载力高及易安装等优势，同时内部空心构造便于厂房、住宅等系统配置管线，节省建筑空间。为研究空心带肋高强方钢管混凝土构件的抗震性能，本文采用有限元分析软件ABAQUS对往复荷载作用下空心带肋高强方钢管混凝土构件进行滞回性能研究。首先，根据现有文献进行模型验证，确认本文中建立模型的准确性和适用性，进而建立精细化的空心带肋高强方钢管混凝土柱的数值分析模型；然后，以典型试件为例，进行全过程分析以及构件在各特征点的应力分析；并分析含钢率、钢管屈服强度、混凝土抗压强度等参数对构件滞回性能的影响；最后利用修正后的侧向承载力计算公式对本文组合柱进行计算并与骨架曲线峰值荷载进行对比。研究结果表明，空心带肋高强方钢管混凝土构件的荷载-位移曲线可分为三个阶段:弹性阶段、弹塑性阶段和下降阶段。当构件处于弹性阶段和弹塑性阶段时，外钢管及加劲肋对混凝土发挥主要约束作用；当构件处于下降阶段时，加劲肋延缓了外钢管的鼓曲。此外，根据参数分析结果，建议在设计时，加劲肋的高度应在截面宽度的15%以内调整；混凝土强度建议控制在C90以下；计算侧向承载力与模拟值吻合较好，误差均值为6.7%。
-
偏心车辆荷载作用下宽幅截面悬浮隧道的动力响应分析
Abstract:
【目的】偏心车辆荷载作用下多车道宽幅悬浮隧道（SFT）动力响应规律的精准获取是结构设计的重要前提。【方法】将管体等效为Euler-Bernoulli空间梁，锚索模拟为多点离散弹性支撑，车辆荷载视为多轴集中力，基于Hamilton原理建立了多车道宽幅SFT在偏心荷载下的理论模型。同时，采用ANSYS软件建立了偏心车队作用下的数值仿真模型。以椭圆形、八边形、圆端形和尖端形四种多车道宽幅截面为例，采用两类方法分析了边界条件、截面形式以及车辆荷载的偏心程度、布载方式对结构动力响应的影响规律。【结果】约束较弱的铰接边界释放了端部转动，对应跨中竖向挠度的变大；椭圆形截面的竖向位移和转角最小，圆端形截面的横向位移和弯矩最小但转角偏大，八边形截面的横向位移与负弯矩峰值最大，尖端形截面介于三者之间，剪力、扭矩对截面变化不敏感；车辆荷载偏心程度越大，横向位移、转角、弯矩与扭矩越大；对向行驶工况改变响应沿跨径的分布形态(跨中单峰变为两侧双峰)。【结论】研究结论可为多车道宽幅SFT的截面比选与精细化设计提供理论参考。
-
改性沥青的力学性能及其与温缩特性关系研究
Abstract:
为揭示改性沥青流变性能与温缩特性的关联机制，为极端气候区沥青路面抗裂设计提供理论依据。本文以SBS、SBR及橡胶改性沥青为研究对象，采用动态剪切流变仪温度扫描试验、多重应力蠕变恢复试验、弯曲梁流变仪试验及灰色关联分析模型，系统表征老化前后沥青高低温流变性能及其与温缩行为的关联性。结果表明：橡胶沥青高温抗变形能力较SBS、SBR更优，SBR沥青低温抗裂性较SBS与橡胶沥青更优，其低温性能最优，老化后性能衰减小；沥青弹性恢复能力及抗变形性能与温缩系数关联度最高。改性剂类型与老化程度显著影响沥青温缩特性，橡胶与SBR沥青分别适用于高温、低温环境。
-
基于光纤光栅湿度探测杆的降雨路基边坡稳定性监测方法
田沛欣, 刘欣玥, 高宇洋, 缪程斌, 汪溢, 黄子研, 王昭然, 彭鹏, 丁珣昊, 马涛
Abstract:
【目的】在复杂地质条件、极端降雨气候及工程活动影响下，公路边坡滑坡灾害频发，不仅会造成路基沉降、路面塌陷等重大基础设施破坏，还会导致水土流失、植被破坏等生态问题，故开展降雨入渗下滑坡风险识别与预警防控具有重要意义。【方法】基于光纤光栅湿度探测杆获取了降雨入渗过程中的含水量时间序列数据。重构了降雨入渗期间路基边坡的内部渗流场。利用有限差分法建立了路基边坡的流固耦合有限元模型，结合模型试验边坡渗流场变化结果，揭示了降雨入渗过程中边坡的物理和力学响应变化规律。【结果】监测结果表明，湿润锋随降雨历时持续向深部推进，最大湿润锋深度约45 cm，最大破坏深度达30cm；坡脚部位形成持续高含水带，最大含水率约46%，并伴随非饱和渗透系数的阶段性升高。数值分析结果显示，降雨入渗导致基质吸力衰减与孔隙水压力抬升，负孔压绝对值最低约17.9kPa；安全系数由约1.612下降至约1.027，剪应变增量带逐步贯通并向坡脚扩展，边坡接近临界失稳状态。【结论】光纤光栅湿度探测杆可有效表征降雨入渗条件下含水率的时空演化，弥补了现有边坡渗流场动态监测领域的不足，可实现对降雨路基边坡稳定性的长期实时监测。
-
下承式提篮系杆拱桥荷载试验与承载能力评定研究
徐科, 郑旭, 王健宇, 马嘉祺, 伊廷华, 陈增顺, 韩厚正
Abstract:
【目的】本文以某下承式系杆拱桥为对象，开展了荷载试验与承载能力评定。【方法】详细阐述了荷载试验方案的设计要点，包括测试控制截面选取、测试工况设置等内容；系统介绍了试验实施流程，涵盖加载车标定、桥梁响应测试等关键环节。在此基础上，结合空间有限元模型，对桥梁的动静力特性展开深入分析。【结果】结果表明，试验过程中桥梁实测响应整体小于理论计算值，应变和挠度校验系数分别介于0.733~0.889与0.763~0.850，实际性能优于设计指标；动载试验结果显示，桥梁实测阻尼比与冲击系数分别介于1.280%~4.380%与0.027~0.030，且实测自振频率高于计算频率，反映出桥梁实际刚度大于理论值；快速荷载试验结果表明，识别影响线虚拟加载挠度最大值为28.376mm，与静力荷载试验挠度误差为8.69%，说明结构在当前试验荷载作用下处于线弹性工作状态。承载能力分析检算结果显示拱肋与主梁的应力和变形均小于规范容许限值。【结论】综合评定结果证实，该桥承载能力满足城- A级荷载标准要求。研究成果可为同类提篮系杆拱桥的荷载试验设计与健康运维提供科学参考。
-
纳米 ZnO/OMMT 复合 SBS 改性沥青性能研究
Abstract:
【目的】为了进一步提升SBS改性沥青的路用性能。【方法】在SBS改性沥青中添加不同掺量的纳米ZnO、OMMT进行复合改性，采用响应曲面法优化改性剂掺量，并对其常规性能、高温流变性以及抗老化性能进行分析。【结果】结果表明，在最佳配比（4% SBS + 3% OMMT + 1.5% ZnO）下，复合改性沥青的延度、软化点、布氏旋转黏度等常规性能显著优于传统SBS改性沥青；高温流变性能分析显示，其复数剪切模量（G*）与车辙因子（G*/sinδ）显著提升，抗车辙能力增强；短期与长期老化试验表明，复合改性沥青具有优异的抗老化性能，老化后性能衰减幅度明显减小。【结论】研究表明，纳米ZnO与OMMT的复合添加可有效提升SBS改性沥青的综合路用性能与耐久性。
-
基于纹理细观路面建模重构的路面抗滑影响因素分析
Abstract:
【目的】路面抗滑性能直接影响行车安全。为掌握其演变规律并支持养护决策，需量化各影响因素的作用程度。【方法】本文提出了一种基于B-rep算法的三维高分辨率路面纹理重构方法，建立了橡胶块与路面纹理的细观有限元模型。通过模拟橡胶与细观纹理的耦合作用，揭示路面纹理、橡胶材料和橡胶块滑动速度对路面抗滑性能的影响。高分辨率路面纹理数据通过便携式激光扫描设备收集，橡胶材料的力学性能则采用线弹性模型、Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型进行表征。【结果】研究结果表明，在粗糙路面上，Yeoh超弹性材料模型容易产生较高的滑动阻力，而在光滑路面上，线弹性模型下更容易产生较高的滑动阻力；与20km/h和60km/h的橡胶块相比，40km/h的橡胶块在粗糙路面上表现出更高的滑动阻力；通过方差分析，影响抗滑性能的因素程度依次为：界面摩擦参数FC>路面类型>橡胶材料类型>橡胶块滑动速度。【结论】本研究明确界面摩擦参数是抗滑性能的首要控制因素，为路面养护中优先监测界面特性提供依据。
-
隧道脱空渗漏病害整治用水性环氧树脂改性MKPC的力学性能研究
田永强, 梁明, 宋立海, 汤敏, 陈聪, 白纾圳, 陈麟, 曹可欣
Abstract:
【目的】为改善传统的衬砌脱空注浆材料成本高、长期强度倒缩等缺点，对此，本文提出了一种新型有机（水性环氧树脂）—无机（粉煤灰、硅灰）复合改性磷酸镁快速注浆修复材料。【方法】本研究系统分析了镁磷比（M/P）和水胶比(W/C)对WER改性磷酸镁浆体力学性能的影响，并利用粉煤灰和硅灰替代部分氧化镁来降低原材料的成本。【结果】实验结果表明，M/P对浆体的抗折、抗压强度的影响规律相似。M/P为3.0时早期强度最高，3h抗压、抗折强度可达13.4MPa和3.8MPa。M/P为2.5时后期强度最高，28d抗压、抗折强度可达42.7 MPa和10.9 MPa。W/C对浆体力学性能的影响规律较为明晰，W/C增大，各龄期强度均降低。相较于粉煤灰:硅灰为3:1，粉煤灰:硅灰为2:1时的注浆材料的力学性能更优异，替代量为35%时抗压、抗折强度接近45 MPa和11.2 MPa。【结论】本研究为隧道脱空整治提供了高效经济型注浆材料及应用方案，也为磷酸镁水泥材料的配比优化与改性应用提供了理论参考。
-
特长隧道路段驾驶负荷空间演变特征研究
Abstract:
【目的】本研究旨在探索不同驾驶员群体在特长隧道路段的驾驶负荷空间演化规律。【方法】通过自然实车实验，采集了熟悉与不熟悉隧道路况的两类驾驶员群体的生心理及驾驶行为数据。根据隧道路段的空间划分，提取驾驶负荷特征，构建以注视时长、心率、速度变异系数和最大加速度为核心的指标体系。采用主成分分析（PCA）和模糊C均值聚类（FCM）进行驾驶负荷等级划分，并通过LightGBM模型进行评估与参数优化。【结果】结果表明，隧道出入口处驾驶负荷显著升高，隧道内部负荷逐渐积累，约1 km位置达到峰值，并在2.5 km处趋于平稳。对于不熟悉的驾驶员，其负荷水平显著高于熟悉驾驶员。所构建的机器学习模型识别精度为93.9%，显示所选指标对驾驶负荷变化有较好的解释力。【结论】本研究揭示了特长隧道驾驶负荷的动态演化规律及不同驾驶员群体的差异，为隧道安全评估和交通安全设施的优化设计提供了重要的理论依据和参考。
-
混凝土连续梁桥桩土相互作用研究进展
Abstract:
基于相关工程案例，对混凝土连续梁桥桩土相互作用的体系进行介绍。从试验分析、数值模拟、理论研究等角度，评析了不同研究方法在该领域的应用与成果。通过分析现有研究成果发现：邻近堆载等因素引发的被动桩效应是桩基侧向位移的主要原因；现有研究已明确浅层软土大变形导致桩基断裂的机制、桩土滞后响应规律、弹性模量对侧移的主控作用、群桩遮蔽效应、隔离桩、负斜桩防控效果及修正规范高估偏差和中性点预测偏差，已形成了从经验公式到规范法的计算体系。但仍存在混凝土连续梁桥规定缺漏、室内试验研究场景与工程差异显著、现场试验数据较少等方面不足，导致理论方法与复杂工程实际工况脱节，制约了其在设计、评估与处治中的直接应用。在此基础上，提出并展望了未来的研究方向。
-
考虑硫氮排放限制的航线配船与航速优化研究
Abstract:
【目的】针对航线部分地区硫氧化物与氮氧化物排放限值要求，以船队年运营总成本最小化为目标，构建了一个以航线配船、航速优化及减排措施选择为核心决策变量的非线性规划模型。【方法】基于上述模型，引进新的减排措施:对船舶进行LNG改造，选用蝴蝶算法进行求解并改进，提升算法求解精度，得到最优配船方案。【结果】本文选取三条经过排放限制的航线进行算例分析，验证算法和模型的有效性，降低年运营成本3%~8%。【结论】研究成果可应用于考虑经过硫氮排放限制区域航线的配船与航速调度决策。
-
预制拼装节段梁剪力键抗剪性能
Abstract:
【目的】为明确预制拼装混凝土节段梁剪力键接缝的抗剪性能与传力机理。【方法】本文开展了三种不同剪力键形式(三键齿、大键齿和配筋大键齿)的预制节段梁剪力键接缝抗剪性能试验。基于试验结果,建立了经过验证的预制节段梁干接缝抗剪有限元模型,并针对不同配筋形式进行了参数分析。【结果】结果表明：对于三键试件,施加竖向位移时,初始阶段下部剪力键受到的剪力最大,剪力键破坏从最底部开始,依次向上发展。对于大键齿试件,剪力键的剪切面积与三键相同,但大键齿剪力键的整体性更好,应力分布更加均匀。剪力键的破坏也是从根部开始向上发展。对于大键齿配筋试件,其应力分布比无配筋大键齿的更加合理；在三键键齿中配置钢筋,其抗剪承载力提高了13.34%；在大键齿中通过增加纵向配筋率,其抗剪承载力提高了19.01-23.49%,通过增加箍筋配箍率,其抗剪承载力提高了12.51%-13.13%。【结论】在三键齿中配筋,可提升接缝剪力键的抗剪承载能力,在大键齿剪力键中纵向钢筋对剪力键抗剪承载力的贡献远大于箍筋,相关研究以期为预制混凝土节段梁的设计和施工提供理论依据。
-
基于多维出行特征融合的出行目的推断方法
Abstract:
为提升网约车出行行为的感知能力与目的识别精度，本文基于宜春市出行调查数据，构建了一套由“POI类型推断—多维特征构建—XGBoost多分类模型”组成的出行目的推断方法。首先，在传统重力模型基础上引入POI规模权重，综合考虑POI密度、规模及可达性，提高了出发地和到达地语义识别的稳定性；随后，从时间节律、空间距离与地理语义三个维度构建多维行为特征，刻画居民出行的时空规律；最后采用XGBoost模型并结合贝叶斯优化实现超参数寻优。实验结果表明，改进的POI推断模型在七类功能区中均取得较高精度（最高达99.4%），有效提升了语义输入质量；基于多维特征的XGBoost模型总体预测准确率达88.99%，较仅依赖到达地POI的传统方法（76.54%）显著提升。特征重要性分析显示，到达地POI类型与出发/到达时间是模型最具贡献的变量，与典型居民日常活动规律高度一致。本文提出的方法具有可解释性强、泛化能力好等优势，可为网约车平台的调度优化、城市交通需求分析及居民出行行为建模提供有效技术支持。
-
基于三维数值分析的掌子面锚杆加固机理及参数研究
Abstract:
【目的】为探明全断面锚杆支护对隧道掌子面稳定性的作用机制与加固效能，同时为深埋软弱围岩隧道施工提供理论依据。【方法】基于FLAC3D建立三维隧道模型，对比分析有无全断面锚杆支护下围岩应力、衬砌受力与掌子面变形规律，揭示其协同工作机制；采用单因素分析法，系统研究锚杆间距、长度及围岩参数对支护效果的影响。【结果】全断面锚杆支护可使掌子面挤出变形降低20.7%，有效抑制核心土应力释放。锚杆轴力呈单峰分布，峰值位于掌子面前0.3D处；剪力呈双峰分布，其零点与轴力峰值区重合，共同标识潜在破裂面。参数分析表明，锚杆间距由2.0m加密至0.5m，支护抑制率由6.7%提升至41.7%；长度超过0.5D后支护增益显著趋缓；围岩强度参数越高，锚杆相对效能越低，而埋深增大则支护效果增强。【结论】全断面锚杆支护为通过群锚效应提高核心土刚度的被动支护体系，其效果受锚杆参数与围岩条件共同调控。建议在Ⅳ级围岩条件下锚杆间距不大于1.0m、长度不超过0.75D，以实现深埋隧道施工中安全与经济的平衡。
-
UVA-LDHS/CR复合改性沥青抗紫外老化性能研究
Abstract:
【目的】通过构建紫外吸收剂插层LDHs/废胶粉复合改性体系,提升沥青在高海拔强紫外与低温环境下的抗老化能力。【方法】本研究将紫外吸收剂DBDC负载至LDHs层状结构中,制备抗紫外插层屏障剂(UVA-LDHs),随后将UVA-LDHs与废胶粉(CR)依次掺入沥青中,制备复合改性沥青。通过DSR和BBR试验评价改性沥青的高低温流变性能,并借助紫外老化试验箱对改性沥青进行梯度老化处理后,评价改性剂对沥青抗紫外老化性能的提升效果。最后采用XRD、FTIR及GPC等微观试验分析插层效果并研究其复合改性机制。【结果】结果表明,3% DBDC 插层LDHs+15%废胶粉复合改性后的改性沥青L3R15性能最佳,相比基质沥青复数模量提高了1270%,蠕变恢复率提高920%,m/S 提高了197%；紫外老化后,相比于基质沥青,复合改性沥青性能更稳定,G*老化因子降低67.74%,m/S 老化因子提高46.30%。微观试验显示,复合改性剂的掺入能有效降低老化过程中小分子生成大分子的速率,从而减缓大分子团聚的现象,提高了沥青的抗紫外老化能力。【结论】采用UVA-LDHs/CR复合改性可以显著提高沥青的抗紫外老化性能,同时改性沥青具有较好的高低温流变性能。
-
建筑固废再生骨料混凝土预制桩耐久性能研究
Abstract:
【目的】为了评估建筑固废再生骨料作为预制桩骨料的可行性，并探究其在软土处理工程环境中的耐久性能。【方法】通过开展力学性能、弹性模量与坍落度等试验，确定不同配合比下再生混凝土预制桩的最佳水灰比与再生骨料替代率。随后模拟软土地基中的侵蚀环境，将再生混凝土预制桩试件分别置于清水、硫酸盐溶液及富里酸溶液中进行耐久性试验，并以天然骨料混凝土预制桩试件作为对照。通过对比分析侵蚀前后试件的质量、抗压强度与劈裂抗拉强度，总结其性能演变规律。在此基础上建立再生混凝土预制桩力学性能预测模型，并结合扫描电子显微镜微观观测，揭示其性能劣化机理。【结果】在水灰比0.45、再生骨料替代率30%的配比下，再生混凝土预制桩综合性能最佳。长期浸水环境中，其质量、抗压强度与劈裂抗拉强度随侵蚀时间先上升后趋于稳定；在硫酸盐和富里酸侵蚀环境下，强度持续下降，约150天后逐渐趋于稳定；而质量则呈现先上升后下降的变化趋势。其中，10g/L硫酸钠溶液与pH=5的富里酸溶液造成的侵蚀最为显著。所有侵蚀环境下，再生混凝土预制桩的稳定抗压强度均远高于30MPa，满足规范对预制桩的最低强度要求。【结论】在软土处理工程中利用建筑固废再生骨料制备预制桩具有可行性，其力学性能与耐久性能均可满足工程应用要求。
-
融合时域卷积网络和非平稳Transformer的节假日交通流预测研究
Abstract:
【目的】节假日交通流的准确预测对于提升道路交通系统的运行效率与安全性至关重要。然而,节假日交通流呈现出非平稳性、非线性、突发性波动等复杂特征给交通流准确预测带来了巨大挑战。为了克服以上挑战,本文提出一种融合时域卷积网络(temporal convolutional network,TCN)和非平稳Transformer的深度学习交通流预测模型(tcn based de-stationary transformer,TDSformer)。【方法】首先利用TCN模型捕获节假日交通流的时序特征,然后导入非平稳Transformer注意力机制中从原始的节假日交通流非平稳数据中挖掘时间依赖特性。最后以杭州某高速元旦假期车流量作为典型工程案例,开展消融实验并通过与现有五种交通流预测模型预测结果对比。【结果】实验结果表明：相较于自回归滑动平均模型和随机森林回归,TDSformer模型的平均绝对误差分别降低了64.25%和56.64%,相较于长短期记忆网络和门控循环单元,TDSformer模型的平均绝对百分比误差分别降低了57.13%和55.33%,相较于基于双向门控循环单元的注意力机制模型,TDSformer模型的均方根误差降低了48.01%。【结论】TDSformer模型在交通流预测任务中具备较高的精确性和优越性,研究结果为有效支持交通资源优化配置和保障节假日大规模出行交通稳定性提供理论支撑。
-
基于物理信息强化学习的混合交通合流区控制
Abstract:
【目的】为提升混合交通场景下车辆合流效率，本文提出一种基于物理信息强化学习的合流控制方法。【方法】基于Highway-env仿真平台构建混合交通快速路合流环境，将合流区建模为多智能体系统，设计融合物理信息约束的多智能体近端策略优化算法（Multi-Agent Proximal Policy Optimization, MAPPO），构建静态-动态组合动作掩码机制过滤违背交通安全规则的无效动作，并通过在奖励函数中加入物理合理性惩罚项，引导智能体遵循车辆运行规律，减少异常行为发生，提高训练效率和可解释性。【结果】该方法在合流成功率、车辆平均速度及运行稳定性等关键指标上均取得显著提升，与无控制方案相比，车辆平均速度最高提升12.51%，合流成功率最高提升9.44%；与先进先出控制策略相比，车辆平均速度最高提升7.96%，合流成功率最高提升5.85%；与无物理信息约束强化学习方法相比，该方法不仅加快了模型训练的收敛速度，还可以有效降低陷入局部最优的风险。【结论】所提出的控制方法在不同交通密度场景下都可以显著提升合流区车辆通行效率，为混合交通快速路合流控制提供一种新的解决方案。
-
考虑模量和疲劳特性随频率变化的沥青路面力学性能分析
Abstract:
【目的】加载频率不仅影响沥青混合料的动态模量，还会影响沥青混合料的疲劳寿命，为全面揭示频率对沥青路面结构力学行为的影响，开展相关研究。【方法】建立移动荷载作用下的有限元模型，开发确定不同深度处响应频率的迭代计算方法，并开展隧道沥青路面应变实测以进行模型和算法验证；利用迭代算法，对比分析半刚性基层、柔性基层、组合式基层沥青路面的力学响应和疲劳寿命。【结果】与传统算法(沥青层均处于10Hz条件)相比，采用迭代算法（70km/h行车速度）时，组合式基层、半刚性基层层底最大拉应力分别减小了2.4%、6.6%，对应疲劳开裂寿命几乎没有受到影响；柔性基层沥青路面下面层层底的最大应变减小了6.4%，其疲劳寿命则延长了10%；当采用迭代算法分析重载低速（60km/h行车速度，轴重增加1倍）柔性基层沥青路面时，其下面层层底疲劳开裂的寿命比传统算法要高30.9%。【结论】频率变化不仅影响沥青路面力学指标（缘于模量变化）；叠加频率对疲劳特性的影响，柔性基层沥青路面的疲劳开裂寿命变化显著，需要引起足够重视。
-
轻量型装配式微型桩基础竖向极限承载力及承台力学性能研究
Abstract:
【目的】为推动输电线路工程在高原、山地、丘陵等复杂环境条件下全机械化施工，提出了一种轻量型预制构件装配式微型桩基础。【方法】利用模型试验和三维有限元模拟研究了其承载性能。【结果】结果表明，在上拔和下压荷载作用下，装配式微型桩基础的极限承载力分别达到了现浇基础的93%和91%。在连接螺栓与连接件周围区域，出现了应力集中现象。竖向荷载能够有效地从连接螺栓传递到剪力键，再传递到连接钢板,荷载传递路径清晰明确。装配式与现浇承台位移分布相似，最大位移均位于承台底部中心区域且对称分布，上拔工况下最大与最小位移相对差异分别为1.15%和1.16%，下压工况下分别为1.54%和0.42%，装配式承台整体性良好。【结论】本研究成果可为复杂地质条件下输电线路基础的机械化施工提供理论依据与工程参考。
-
城市快速路匝道合流区多组合短时交通量预测模型
Abstract:
【目的】针对现有城市快速路交通量预测方法未能充分考虑匝道合流行为及交通流时空动态性等问题。【方法】提出了一种面向城市快速路匝道合流区的多输入单输出短时交通量预测模型。将改进的麻雀搜索算法与卷积双向长短期记忆网络相结合，以均方误差为适应度函数，利用AL-SSA对CNN-BiLSTM的学习率、隐藏层单元数和L2正则化系数等关键超参数进行自适应优化，并将最优超参数用于模型训练。【结果】基于长沙市快速路实测数据的算例表明，与SSA-CNN-BiLSTM等基线模型相比，所建ALSSA-CNN-BiLSTM模型性能更优，在15 min预测步长下，MAE、RMSE和SMAPE分别降低了5.58%、10.10%和5.52%。【结论】该模型在预测精度和稳定性方面均优于既有算法，能够更有效刻画匝道合流区多源时空特征，为城市快速路短时交通量预测及运行状态评估提供了具有前瞻性和实用性的技术路径。
-
海上大规模人命救助的两阶段救助力量调度优化方法研究
Abstract:
【目的】如何及时初期快速有效调度救助力量并动态有序进行后续救援，成为当前海上大规模人命救助的核心难题。本文利用救助直升机、救助船舶和海巡艇三种救助力量，针对海上遇险人员众多、救助活动空间有限、环境复杂的特点，提出一种基于优化策略和强化学习的两阶段救助力量调度优化模型。【方法】第一阶段，为实现救助初期派遣救助力量到遇险现场掌握信息和危重遇险人员转移，构建兼顾救助力量累计综合评分和数目的双目标调度优化模型，实现初期快速、合理的调度。第二阶段为实现对后续遇险人员的动态有序救助，引入现场容量约束与环境风险评估机制，构建动态救助力量有序调度优化模型，并基于强化学习的求解算法，优化后续救助力量配置。【结果】本文以台湾海峡的大型邮轮事故为例进行仿真验证。仿真结果表明该模型的两阶段救助力量调度方案符合实际，实现海上大规模人命救助的初期快速及后续动态有序的目标。【结论】研究成果可应用于海上大规模人命救助等大量救助资源快速有序的调度决策。
-
不同循环加载路径下饱和黏土大直径单桩变形
Abstract:
【目的】大直径单桩基础在复杂的环境荷载下,其长期累积变形对整体结构的安全性与服役寿命至关重要。本研究可为桩基工程设计及长期变形预测提供理论依据与分析方法。【方法】本文通过开展饱和黏土中大直径单桩的物理模型试验,重点研究了循环加载路径作用下的桩基累积变形特性。【结果】试验结果表明,在保持循环荷载幅值平均值不变时,单向循环、双向不对称循环及双向对称循环三种加载路径所引发的桩顶累积位移与转角依次递减,说明单向循环为最不利加载工况。基于试验数据,建立了同时考虑动荷载水平与加载路径类型的桩顶初始累积位移显式模型。【结论】进一步分析表明,反应循环次数对水平循环累积位移影响的α在黏土中并非常数,其值与加载路径密切相关,在从双向加载向单向加载过渡过程中逐渐增大并最终趋于稳定。
-
基于深度离散栅格的无信号交叉口二维车辆交互建模
Abstract:
【目的】传统车道线仿真模型存在三个核心问题：轨迹空间覆盖率低（<15%）无法表征无信号交叉口车辆的二维自由运动，交互行为简化使得基于规则的逻辑难以刻画复杂多对象动态博弈，以及安全指标评估受限难以精确计算冲突后时间(PET)、碰撞时间(TTC)等二维空间冲突指标。针对上述问题，本文提出一种基于深度离散网格的高精度二维交通仿真方法。【方法】本文创新性地提出三项关键技术：深度离散网格框架采用0.2 m高精度栅格，设计四层级数据结构（路网静态层、动态信息层、栅格坐标层、占用信息层），实现精确的车辆几何表征与高效碰撞检测；优先权传递性剪枝算法利用优先权关系的传递性，将多车交互计算复杂度从O(n!)降至O((n/2)!)；"预测-决策-规划"三层可解释行为模型采用多元Logistic回归结合LIME可解释性分析进行决策建模，量化各影响因素贡献度。使用inD无人机数据集进行验证。【结果】本方法的轨迹空间覆盖率达96.49%，较VISSIM(13.50%)提升82.99个百分点；自由转向场景平均误差0.11 m，交互场景0.34 m；决策模型准确率94.44%；PET均值3.12 s与实测2.48 s
-
基于低秩分解理论的地铁网络异常客流识别研究
Abstract:
【目的】为提升各类事件下的地铁运营服务质量，高效识别网络异常客流至关重要。【方法】利用常态条件下地铁客流（简称“常态客流”）的周期性，首先将各类事件下的观测客流定义为常态客流和事件额外引发的异常客流之和，从而将网络异常客流识别问题建模为矩阵分解问题；然后利用常态客流矩阵的低秩性特征和异常客流矩阵的稀疏性特征，进一步将该矩阵分解问题转化为凸优化问题，对应设计加速近端梯度求解算法；最后考虑识别规模、事件频率和客流随机波动幅度等场景要素，利用各类仿真场景和我国南方某一城市的真实地铁客流场景进行模型验证【结果】结果表明：异常客流识别精度与客流随机波动幅度呈负相关，在各类仿真场景中目标模型的识别精度达到73.67%以上，显著高于传统的移动平均模型、基于Loess的分解模型和鲁棒主成分分析模型；在真实地铁客流场景中，目标模型可有效降低随机波动客流的干扰，进、出站异常客流识别精度分别达到77.42%和78.07%，精度同样最高。【结论】目标模型不仅具有较强的异常客流识别鲁棒性，同时模型输出代表了由事件额外引发的网络客流变化信息，可为应急资源调配提供数据支撑。
-
多测点驱动随机移动荷载识别:AR(1)-Tikhonov-SVD-GCV框架
Abstract:
【目的】在桥梁健康监测领域，移动荷载的精准识别是桥梁安全评估的关键。现有方法在随机移动荷载时间相关性建模及反问题病态性处理方面仍有待改进。【方法】本文提出一种多测点挠度响应驱动的一阶自回归(first-order autoregressive,简称AR(1))-Tikhonov正则化-奇异值分解(singular value decomposition,简称SVD)-广义交叉验证(generalized cross-validation,简称GCV)(AR(1)-Tikhonov-SVD-GCV)框架。首先，通过AR(1)模型生成时间相关随机荷载因子序列，耦合基准荷载构建随机移动荷载模型；其次，结合Tikhonov正则化与奇异值分解SVD处理病态系统，并采用GCV准则自适应优化参数；最后，基于简支梁有限元模型与多测点挠度数据验证。【结果】结果表明:无噪声条件下相对百分比误差(relative percentage error,简称RPE)为8.41 %；在噪声水平为2 %时，RPE增加到15.15 %；且增加测点数量可提升随机荷载重构精度，验证了其鲁棒性。【结论】该方法有效突破传统确定性识别框架，为概率性桥梁安全评估提供了新思路。
-
面向部分可观测信息的城市交通网络信号控制方法
Abstract:
【目的】针对现有基于深度学习的交通信号控制方法普遍依赖全量可观测交通状态信息，构建一种适用于稀疏观测环境的智能交通信号控制模型。【方法】首先，以浮动车的交通状态为核心观测输入，并通过空间离散化将交叉口各进口道划分为固定网格单元，构建由车辆位置矩阵、速度矩阵与车道拥堵矩阵组成的三维张量状态表示。然后，在策略设计中引入基于车辆拥堵程度的连续奖励机制，结合固定最小绿灯与相位切换规则，引导智能体在不同状态下动态选择信号相位，实现延误最小化目标。最后，搭建了单交叉口与多交叉口两个实验场景，在不同交通条件下分别与不同算法进行对比测试。【结果】本文方法与固定时控制、深度Q网络（Deep Q Network，DQN）以及近端策略优化算法（Proximal Policy Optimization, PPO）进行了对比。所提模型在不同交通负荷尤其是在浮动车低渗透率条件下均表现出更高的收敛速度与稳定性，能显著降低平均延误时间、平均排队长度与平均行程时间，整体通行效率提升明显。【结论】研究结果验证了所提方法在部分可观测信息条件下的有效性与鲁棒性。该模型能够在低渗透率环境中保持优良控制性能，为城市交通信号控制在实际数据受限条件下的智能化、协同化发展提供了可行的技术路径与理论支撑。
-
粗集料棱角性对水泥稳定碎石抗压性能的细观影响
Abstract:
【目的】从细观尺度探究粗集料棱角性对水泥稳定碎石材料宏观抗压性能的内在影响机制，为基于集料形态调控的材料性能优化提供理论依据。【方法】采用物理试验与颗粒流数值模拟相结合的方法。利用数字图像处理技术量化破碎鹅卵石与石灰岩碎石的棱角性；基于真实集料轮廓，通过参数反演确定砂浆、界面过渡区及粗骨料的微观力学参数，构建反映材料真实三相结构的细观数值模型；通过虚拟无侧限抗压试验，对比分析不同棱角性集料对模型宏观力学响应与细观裂纹演化规律的影响，并与室内试验结果验证。【结果】宏观上，提高粗集料棱角性可显著提升试件的无侧限抗压强度（石灰岩碎石试件较破碎鹅卵石试件强度增幅5.5%），但会降低试件刚度。细观上，数值模拟表明，较高棱角性导致ITZ面积增大，裂纹扩展路径更为曲折，裂纹总数与棱角性呈正相关。裂纹产生吸收能量，延迟破坏，表现为更高峰值应力。破坏以拉伸破坏为主导，含破碎鹅卵石模型在破坏应变的67.3%、石灰岩碎石模型在52.9%时，拉伸裂纹急剧增加并超越剪切裂纹。【结论】成功建立了有效反映CSM细观结构的数值模型，揭示了粗集料棱角性通过影响ITZ特性与裂纹发展行为来调控宏观抗压性能的内在规律，将集料棱角性与力学性能的关系从定性评价推进至定量化机理分析阶段。
-
湿化泥岩路基上拱变形计算方法及数值模拟研究
Abstract:
【目的】为研究泥岩路堑路基因湿化变形而构成的长期潜在威胁,以湿化泥岩路基为研究对象,旨在提供一种有效的湿化泥岩路基变形预测方法。【方法】本研究利用计算方法与数值模拟相结合的手段,探究了湿化条件下路基上拱的变形特征,揭示了不同泥岩密度、表层含水率以及施工扰动条件下泥岩路基上拱变形的影响规律。【结果】结果显示：路基表层泥岩相同湿化情况下,各时间段下的路基上拱变形,均呈现出路基两侧变形急剧增大,路基中心区域变形逐渐放缓；路基表层湿化程度越大,路基整体变形也越显著,水份沿深度方向的扩散逐渐平稳,在路基深度5m处,路基湿化程度相差<5%；路基表层泥岩受扰动后,路基变形随着受扰动程度的增大而增加,且路基变形逐渐呈现出“M”型的趋势,路基两侧变形增幅相较于路基中心区域更加明显。【结论】本研究表明,在不同因素下路基的竖向变形情况,主要取决于不同路基深度下泥岩的湿化程度,本研究可为后续泥岩路基湿化上拱变形的治理提供一定的参考。
-
落底式止水帷幕条件下基坑施工诱发邻近管线沉降分析
赵伟伟, 朱尚明, 韩玉龙, 杨旭东, 田松峰, 李昕, 周中
Abstract:
关于基坑施工诱发坑外土体与邻近管线沉降的分析中,对承压含水层地层中落底式止水帷幕条件考虑较少,因此本文展开了相关研究。通过两阶段法,首先分析了在含承压含水层地层中基坑外降承压水引起的坑外水位降深,与考虑土体残余应力时基坑开挖后坑底及侧壁卸荷的传递机理,结合Mindlin位移解,得到基坑降水与开挖工况下基坑外部的地层沉降；接着通过Pasternak地基模型建立管线变形方程,利用有限差分法将既有管线结构离散后,计算管-土相互作用下的管线沉降；最后根据基坑及邻近管线工程实例对该理论分析进行验证,并展开了一系列参数分析。研究表明该理论分析方法在落底式止水帷幕条件下基坑施工诱发邻近土体及管线沉降中有较好的合理性和准确性,该方法概念清晰,计算简便,可作为该工况下分析和预测土体及管线沉降的一种有力手段。
-
膨胀土边坡土钉-柔性面层支挡结构相互作用模型试验研究
Abstract:
研究膨胀土边坡增湿变形条件下与土钉–柔性面层结构相互作用机制，为膨胀土边坡加固结构设计提供参考。通过室内1:20缩尺模型试验，将广西百色中膨胀土分层填筑模型边坡并设置土钉–柔性面层体系及监测元件，以浸水模拟极端环境，探究了膨胀土边坡模型土压力、表面位移、土钉轴力和钢丝绳拉力的演变规律。边坡增湿过程分“快速膨胀–缓慢膨胀–稳定”三阶段。前4天变形占最终值60%以上，坡顶最大、坡脚最小；膨胀压力沿坡高递减，浅层峰值早高后期释放，深部峰值延迟至千小时。钢丝绳拉力与土钉轴力密切相关：初期轴力快速升高拉力慢升，中期轴力下降拉力持续升高，后期部分土钉拔出拉力下降。土钉–柔性面层体系通过自身发生部分变形实现膨胀土边坡膨胀压力的释放，优化坡顶及中上部受力位移，提升结构长期稳定性。
-
基于动态人工势场法的船舶避台航线规划
Abstract:
【目的】为解决船舶在遭遇台风时面临的风险和航行效率问题，提高船舶避台决策智能化水平，本文提出一种以基于动态人工势场法为核心的船舶智能避台决策模型。【方法】根据台风移动特性及船舶避台行动特点，将台风七级风圈半径加入到斥力函数中来改进传统动态人工势场法的斥力势场与斥力函数，进而规划船舶智能避台航线。为使本文提出的船舶智能避台决策模型更好应用于实际的船舶避台决策，本文还讨论了避台决策流程、避台行动和复航时机、避台危险度及避让风圈。【结果】通过船舶智能避台决策模型的仿真实验和与实际避台航线的对比分析，结果表明：改进后的避台航线相比实际航线节省了147.96t燃油消耗，并比实际航线节省大约6h航程。【结论】本文提出的避台决策模型规划的避台航线既保证船舶在避台航行中有足够的安全性，又相比于传统人工避台航线节省较多航时与燃油消耗，可为船舶在台风天气下的航线规划与航行决策提供有效支持。
-
软土地区悬挂式止水帷幕条件下抽灌效果影响分析
Abstract:
在软土地区基坑工程施工过程中，往往采用悬挂式止水帷幕来截断含水层，同时为了控制坑周地表沉降，采用回灌加以控制，形成了抽灌一体化的施工方案。但实际施工过程中抽灌效果会受到多种因素的影响，文章采用Visual MODFLOW有限差分软件对某地铁深基坑进行三维建模，通过改变不同参数来探究各因素对抽灌效果的影响。结果表明，地下连续墙深度越深，回灌效果越好；降压井深度越深，回灌效果越好，但同时坑内降水效果越差；回灌井插入深度对回灌效果的影响会在地连墙趾附近出现分界现象；回灌井布置数量越多，回灌效果越好。本文基坑模型中，地连墙插入深度取49m；降压井插入深度取42m；回灌井插入深度取45m；回灌井布置数量为13口时，为各影响因素取值最佳方案。研究成果可为基坑工程抽灌设计提供参考。
-
健康导向下城市自行车专用道适宜性评价研究
Abstract:
【目的】在健康中国战略与城市可持续发展需求的双重驱动下，健康因素正重塑现代城市的慢行交通运输路网体系。针对目前自行车专用道路网评价缺乏健康属性评价的问题，本研究旨在构建自行车专用道健康适宜性评价体系，以实现对路网健康属性的量化评价。【方法】本文从体力活动、空气污染暴露和骑行安全出发，提取路网结构形态、专用道安全性和独立性3个评价维度，构建涵盖物理隔离程度、主干道接近度、非直线系数等6项量化指标的评价体系。针对评价指标量纲差异大和权重不易确定的问题，引入CRITIC(CRiteria Importance Through Intercriteria Correlation)赋权法进行分级赋权，通过求解各级权重得到研究区域的综合评价结果。研究以西安市城区为例，结合GIS空间分析技术，完成实证研究。【结果】研究表明:研究区域自行车专用道独立性维度权重最高；非直线系数和主干道接近度指标对骑行健康影响最为显著；雁塔区和未央区的最终赋权评价值最优。【结论】基于评价结果，未来交通规划中需通过减少自行车道与其他道路的交叉重叠、道路微改造打通路网节点，以及改善自行车专用道隔离措施，作为提升西安市城区自行车专用道健康属性的核心手段。
-
考虑众包模式的客货邮协同运输车辆调度模型
Abstract:
【目的】针对农村地区客运量下降与物流需求上升的矛盾,创新性地提出一种考虑众包车辆的客货邮协同运输模式,旨在优化资源配置、提升物流效率,缓解农村“最后一公里”配送难题。【方法】以最小化货车运输成本、货物惩罚成本、乘客延误时间成本及众包车辆绕行成本为目标,构建考虑时间窗、货车容量和双向取送货等约束的车辆配置模型；设计一种改进的禁忌搜索算法,通过动态调整禁忌长度和引入自适应惩罚系数以提高求解效率。【结果】以湖南省临澧县为例进行实证分析,结果表明：所提出的客货邮协同运输车辆调度模型可有效降低运输成本,显著提高配送节点覆盖率和货物周转效率；灵敏度分析显示,在配送需求分散区域,众包车辆可使单位货物运输成本降低23.7%,且当众包车辆参与度超过40%时,整体配送时效性提升34.2%。【结论】研究证实,在客货邮融合模式下引入私家车众包机制,不仅有助于优化物流资源配置、缓解农村末端配送压力,还可为城乡客运可持续发展提供理论依据与实践路径。
-
考虑区域时空关联特征的港口群PM??浓度预测
Abstract:
【目的】为克服现有预测模型忽略相邻港口间环境空气质量时空关联特征的不足，构建了一种基于交叉注意力机制并行融合图卷积神经网络（GCN）与时序卷积神经网络（TCN）的深度学习组合模型（GCN-TCN-CA），提高干散货港口群PM??小时浓度的预测性能。【方法】基于不同港口监测的浓度和特征气象因素，分别通过GCN提取港口间的空间拓扑特征和TCN捕获污染物浓度与气象因素的长期时序依赖性，并利用交叉注意力机制动态融合时空特征后预测港口群的浓度。【结果】以南京沿江18个港口为例，与6个预测模型的性能对比结果表明，GCN-TCN-CA可以将平均绝对误差降低10.5%~31.8%，均方根误差降低8.87%~28.28%，拟合优度提高2.38%~13.95%。此外，模型的消融实验表明，GCN对组合模型预测性能的贡献最显著。【结论】充分考虑相邻港口间PM??浓度的时空关联特征，可以显著提高深度学习组合模型的预测性能。在制定PM??污染控制措施时，需要充分考虑相邻港口间污染物传输和扩散的影响，以协同提升港口群环境空气质量。
-
海相软土–聚丙烯纤维混凝土动态性能试验研究
Abstract:
【目的】为研究冲击荷载下海相软土-聚丙烯纤维混凝土复合层动态力学性能。【方法】利用分离式霍普金森压杆（SHPB)对聚丙烯纤维混凝土（PPRC)和海相软土-聚丙烯纤维混凝土复合层（S-PPRC)试样进行了动态压缩性能试验，并对各类试样的试验结果进行对比分析。【结果】结果表明PPRC试样动态抗压强度显著高于静态抗压强度，对加载速率更为敏感，适用于高应变率环境，掺量1.25%的试样动态抗压强度增长最快；S-PPRC复合层试样的损伤特征随应变率增大主要分为3种类型，即界面剪切破坏、混凝土层动态破碎和碎屑形态；复合层试样表现出明显的非线性行为和能量主要被反射的特征，其中纤维掺量1.25%试样相比其他试样的动态强度最大，更适宜于高应变率条件下加载，冲击韧性曲线表现出呈直线上升，动态弹性模量随应变率增大增长了347.18%，此外，其吸收能和透射能增长幅度最快，高应变率条件加载下最大，而吸收能力随着应变率提高持续增大，抵抗冲击效果更好。【结论】S-PPRC复合层动态力学性能可为纤维混凝土支护沿海隧道提供研究基础。
-
公路隧道二衬荷载分担比分析与安全性研究
Abstract:
研究公路隧道支护结构荷载分担演化规律，评估二次衬砌安全性，为施工稳定性控制提供依据。以某公路隧道为背景，基于初支与二衬现场应变监测数据，引入应变比值算荷载分担比例；分析监测断面应变时程规律与分担比例；对比二衬监测与荷载-结构模型模拟应变验证可靠性；提取不同分担比下模型内力，算安全系数反映施工稳定性。支护应变分急速（0-40 d）、缓慢至稳定（40-160 d）、稳定（160-360 d）三阶段；初支、二衬荷载分担比31%、69%；二衬实测与模拟应变趋势一致（拱脚峰值、边墙最低），误差2.4%-8.5%；二衬拱脚压力峰值、负弯矩峰值，顶部正弯矩峰值；拱脚弯矩反号，抗拉安全系数近临界值；分担比增大使轴力、弯矩增，安全系数降。隧道支护荷载分担比明确（初支31%、二衬69%），分担比增显著增二衬内力、降安全性；拱脚是受力关键与薄弱点，需重点关注；所建荷载-结构模型可靠，可用于支护力学分析与安全评估。
-
掺硅烷乳液的海工混凝土桥墩偏压极限承载力
Abstract:
【目的】为研究掺硅烷乳液海工混凝土桥墩（简称EMC-PIER）抗压性能。【方法】以硅烷乳液掺量、长细比和偏心率为参数分批制作了10根EMC-PIER进行偏压试验分析其破坏模式，并对比了不同规范下EMC-PIER偏压极限承载力的计算精度。【结果】结果表明： EMC-PIER试件的抗压极限承载力随长细比、偏心率的增大而降低，其破坏模式可分为大偏心受压破坏和小偏心受压破坏；与硅烷乳液掺量为0.3%的试件相比，硅烷乳液掺量为0.9%的试件的抗压极限承载力下降了17.41%；所有试件的规范的计算值均低于试验值，较为保守，与其它规范相比，GB50010-2010的公式计算值与试验值之比的平均值为0.863，方差为0.0087，更接近于试验值。【结论】EMC-PIER的偏压破坏模式与普通混凝土桥墩较为类似，可采用中国现有规范GB50010-2010对其进行偏压承载力计算。相关研究可为EMC-PIER在跨海大桥的应用打下基础。
-
广州白云站站房双钢柱埋入式柱脚节点受力性能研究
Abstract:
【目的】：鉴于双钢柱埋入式柱脚节点的力学性能与破坏机理尚不明确，本文对双钢柱埋入式柱脚节点的力学性能开展了试验调查和数值模拟，以深入分析其承载机理、破坏模型和力学响应。【方法】：本文基于广州白云站双钢柱埋入式柱脚节点典型构造，依据相似准则设计1:5缩尺试件进行拟静力加载试验。同时建立ABAQUS三维非线性有限元模型，采用混凝土损伤塑性本构（Concrete Damage Plasticity，CDP）及精细化网格划分方法，对比分析试验与数值模拟的荷载-位移曲线、应力分布规律及混凝土损伤扩展路径，揭示了该节点的承载机制与失效模式，系统监测了钢柱本体、混凝土承台、承台内布筋及承台内嵌圆钢管的应变响应。【结果】：研究结果表明节点破坏模式为混凝土承台剪压破坏，而钢柱未发生屈服或屈曲破坏。【结论】：（1）双钢柱埋入式节点破坏由混凝土承台剪压失效主导，其抗弯能力显著优于抗剪能力，设计时应优先改善混凝土承台箍筋配筋率与钢柱受剪栓钉布置密度；（2）双钢柱与内嵌圆钢管通过协同工作形成多路径传力体系，相较于传统单钢柱埋入式节点，可显著提高极限承载力；（3）基于CDP模型与精细化网格划分的有限元方法能有效预测节点受力性能，可为同类节点优化设计提供参考依据。
-
生物油/废胶粉复合改性沥青的性能及改性机理研究
Abstract:
【目的】为了解决生物油改性沥青高温稳定性差和废胶粉改性沥青黏度高、施工和易性与储存稳定性较差等性能缺陷,采用生物油和废胶粉对沥青进行复合改性以实现优势互补。【方法】首先,通过三大指标试验、弹性恢复试验、旋转黏度试验和离析试验,分析生物油和废胶粉两种改性剂不同掺量组合对生物油/废胶粉复合改性沥青性能(BO/CRCMA)的影响,确定BO/CRCMA的最佳配方；然后对BO/CRCMA的黏温特性和储存稳定性进行探究。【结果】结果表明,生物油掺量的增加会引起BO/CRCMA针入度、延度的增长及软化点、弹性恢复、黏度的降低,而胶粉掺量的增加会引起BO/CRCMA针入度、延度的下降及软化点、弹性恢复、黏度的上升。综合考虑各项常规性能及推荐技术标准的要求,确定BO/CRCMA改性剂的最佳配方为8%生物油+28%废胶粉。与废胶粉改性沥青(CRMA)相比,BO/CRCMA的高温黏度、离析软化点差和相分离系数明显降低,施工和易性和储存稳定性得到明显改善。BO/CRCMA的机理是以物理共混为主,但是也存在生物油烯烃和芳烃的氧化反应以及胶粉脱硫降解、碳碳双键的氧化断裂反应。【结论】本研究可为物油/废胶粉复合改性沥青的后续研究及推广应用提供理论支持和借鉴。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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%。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
-
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