交通运输工程学报

新疆板块状盐渍土工程特性

冯忠居, 李维洲, 王廷武, 刘小飞, 成超 — 2010-12-20

冯忠居, 李维洲, 王廷武, 刘小飞, 成超采用室内颗粒分析试验、界限含水量(质量分数)试验、击实试验、强度特性试验、变形特性试验和溶胀试验分析了板块状盐渍土工程特性。分析结果表明:板块状盐渍土主要由砾类土构成,其级配因取土样位置而差异较大; 塑性指数范围、最大干密度范围与最佳含水量范围分别为0.57～3.20、2.22～2.25 g・cm^-3与5.7%～6.2%; 天然状态下的无侧限抗压强度最大值为28.6 MPa,具有岩石的特性,属于盐岩; 板块状盐渍土为低压缩性土,满足高速公路地基变形指标要求; 在水、热环境的变化下,随着板块状盐渍土含盐量的增大,溶陷系数与盐胀力(量)增大,盐胀起胀温度随着硫酸钠含量的增加有较大幅度的提前; 盐渍土地区公路交通荷载可抑制其盐胀,从而可以降低盐胀对工程产生的病害。交通运输工程学报. 2010 10(6): 1-8.

基于高温性能的沥青混合料级配设计方法

李平, 王秉纲, 张争奇 — 2010-12-20

李平, 王秉纲, 张争奇为设计嵌挤、密实、稳定的矿料级配,利用粗集料堆积密度试验分析了容器容积和撒铺方式对集料密度测试结果的影响,建立了基于MTS的粗集料贯入试验方法,对不同混合料进行了汉堡车辙试验,并提出利用贯入试验确定粗集料级配,利用贝雷法合成粗细集料的混合料级配。试验结果表明:受到容器容积、集料洒落方式等的影响,国内外粗集料松装密度测试数据间存在6%的差距; 按贝雷法设计的混合料无法保证其高温稳定性能; 贯入试验可有效区分粗集料稳定性,同时与混合料车辙深度的线性相关系数达到0.71。可见,混合料级配设计方法可有效确保混合料高温性能。交通运输工程学报. 2010 10(6): 9-14.

硫酸镁溶液对应力作用下混凝土抗冻性的影响

张云清, 余红发, 孙伟, 刘俊龙, 张建业 — 2010-12-20

张云清, 余红发, 孙伟, 刘俊龙, 张建业制备了掺加20%粉煤灰的高强混凝土(HSC)、复合掺加40%粉煤灰、10%矿渣和5%硅灰的大掺量矿物掺合料混凝土(HVMAC)和综合运用引气剂、高效减水剂、大掺量矿物掺合料、混杂纤维和膨胀剂技术的高耐久性混凝土(HDC),采用快冻法测定了混凝土在水和5% MgSO₄(质量分数)溶液中的抗冻性。在冻融过程中对试件采用三分点加载方式,设定弯拉应力为破坏应力的35%。分析结果表明:与水中冻融条件相比,MgSO₄溶液分别使HSC和HDC在应力作用下的抗冻性提高了46倍和70%以上,其抗冻融循环次数分别达到了425次以上和900次以上,但却使HVMAC在应力作用下的抗冻性降低了67%,抗冻融循环次数仅为75次。交通运输工程学报. 2010 10(6): 15-19.

长大纵坡沥青路面有限元分析

杨军, 李炜农, 陈志伟, 于斌 — 2010-12-20

杨军, 李炜农, 陈志伟, 于斌针对长大纵坡上坡路段沥青路面易产生车辙破坏的现象,以粘弹性沥青混合料本构模型为基础,选取了5种不同的纵向坡度,采用ABAQUS有限元软件分析了标准轴载作用下沥青混合料面层内最大剪应力和竖向应变的分布规律,并对有坡和无坡状态下荷载与车速的影响进行了分析。计算结果表明:最大剪应力和竖向应变随坡度和荷载的增大而增大,随车速的增大而减小,且有坡路段受荷载和车速的影响更大; 位于路表下4～10 cm深度处中面层的最大剪应力和竖向应变平均值都大于其他结构层,是最容易产生车辙的结构层位,因此,提高长大纵坡路段沥青路面中面层的抗车辙性能尤为重要。交通运输工程学报. 2010 10(6): 20-24，31.

高速公路拓宽路基差异沉降

傅珍, 王选仓, 李宏志, 史建平, 廖志高 — 2010-12-20

傅珍, 王选仓, 李宏志, 史建平, 廖志高以安新高速改扩建拼接试验段为工程背景,采用土工离心模型试验,对新老路基拼接时以土工格室为主的多种土工合成材料加筋方案进行预测与对比,分析了拓宽高速公路老路基固结沉降和新老路基拼接后表面沉降的变化规律。试验结果表明:对新老路基,填筑期的路基沉降在半年内总沉降中均占相当大的比例,在70%以上; 加筋后路基的沉降小于不加筋路基,且各方案的路基顶面最大和最小沉降均分别发生在新路基路肩边缘和老路基中心; 由于地质条件良好,总体沉降并不大,各加筋方案之间的沉降无明显差异,均保持在较小水平,最小和最大沉降分别为1.67 cm与3.33 cm,最大差异沉降为1.66 cm。可见,加筋能均衡路基的不均匀沉降,并在一定程度上减小地基的总沉降。交通运输工程学报. 2010 10(6): 25-31.

钢板-混凝土组合加固混凝土T梁的抗弯性能试验

王春生, 袁卓亚, 郭晓宇, 高珊, 任腾先 — 2010-12-20

王春生, 袁卓亚, 郭晓宇, 高珊, 任腾先设计了4根钢板-混凝土组合加固混凝土T梁进行抗弯承载力试验,试件的主要设计参数包括损伤程度和植筋间距。采用荷载传感器、位移计和应变计,分别测量了加载过程中试验梁的荷载、挠度、应变、裂缝的产生和发展、新老混凝土界面与钢板-加固混凝土界面的纵向滑移,采用有限元软件ANSYS分析了试件的受力性能,采用塑性方法研究了试件的极限抗弯承载力,并对比了模型试验、数值模拟与理论分析结果。分析结果表明:钢板-混凝土组合加固可使混凝土T梁极限抗弯承载力提高约2倍,植筋间距与原梁弯曲损伤程度对组合加固T梁的极限抗弯承载力影响约为4%,植筋间距越大,新老混凝土界面纵向相对滑移越大,极限抗弯承载力的数值计算值和理论计算值与试验值最大相对差值为9%,因此,模型试验、数值模拟与理论计算结果均表明钢板-混凝土组合加固可显著提高混凝土T梁的极限抗弯承载力。交通运输工程学报. 2010 10(6): 32-40.

双层集装箱重车重心高度对运行安全性的影响

郎茂祥, 彭永昭, 刘春启 — 2010-12-20

郎茂祥, 彭永昭, 刘春启根据多刚体动力学理论,运用SIMPACK仿真软件分别建立了一定装载工况和运行工况下双层集装箱车辆的单车动力学仿真模型和四车动力学仿真模型。基于铁路车辆运行安全评价指标及其标准,将模型仿真结果与双层集装箱列车实际运行试验的结果进行了对比分析,研究了重车重心高度与运行安全性的关系,给出了合理的双层集装箱重车重心限制高度。仿真结果表明:随着双层集装箱重车重心高度的增大,轮轴横向力、轮重减载率与脱轨系数增大,最先达到安全限度的是脱轨系数; 在最不利装载工况下,安全的重车重心高度限值为2 480 mm。交通运输工程学报. 2010 10(6): 41-47.

航班飞行各阶段污染物排放量估算方法

魏志强, 王超 — 2010-12-20

魏志强, 王超分析了国际民航组织标准排放量模型,推导了各阶段飞行时间、推力、燃油流量等参数的计算公式,以替代ICAO标准排放量模型的飞行时间与燃油流量。考虑了大气环境与飞行参数的影响,给出了各种污染物的排放指数修正模型,以计算各个飞行阶段的排放参数。以B737-800 飞机执飞“西安―烟台”航线为例,在空中交通仿真平台上运用Delphi编程计算了航班飞行各阶段的污染物排放量,分析了污染物排放量的变化情况。计算结果表明:CO₂与NO_x的排放主要集中在航路飞行阶段,CO与HC的排放主要集中在机场滑行阶段,4 种污染物排放量从大到小的顺序依次为CO₂、NO_x、CO与HC,计算结果与相同条件下ICAO参考值相差绝对值不超过1%。交通运输工程学报. 2010 10(6): 48-52.

智能车辆路径巡航和自主避障的触须算法

牛润新, 夏静霆, 汪小华, 梅涛 — 2010-12-20

牛润新, 夏静霆, 汪小华, 梅涛从Velodyne雷达构建障碍物地图入手,分析了触须构建方法、自主驾驶和避障策略。考虑车辆质心侧偏角对触须重构的影响,运用卡尔曼滤波对惯导数据进行处理,得出车辆纵向和侧向实时速度,从而对质心侧偏角实时辨识,并利用质心侧偏角对不同分组的触须进行修正。计算结果表明:在中低速时,轨迹误差由0.40 m减小到0.20 m; 在高速时,通过采用性能优良的控制器和合理的融合参数使轨迹误差由1.00 m减小到 0.75 m。可见,采用修正的触须算法可以较好实现车辆自主驾驶和合理避障。交通运输工程学报. 2010 10(6): 53-58.

多轴汽车制动性能分析方法

何仁, 童成前, 何建清, 石秉良 — 2010-12-20

何仁, 童成前, 何建清, 石秉良分析了ECE制动法规对多轴汽车制动力分配的要求,指出目前多轴汽车制动性能分析方法的不足,提出了基于ECE制动法规的利用附着系数图示法。在同一坐标系中画出汽车各轴的利用附着系数曲线和ECE制动法规边界曲线,通过分析各轴利用附着系数之间的位置关系及其与边界曲线之间的关系来研究汽车的制动性能。考虑到多轴汽车制动时轴荷转移较大的实际工况,在计算车轮地面法向反力时,采用簧上动载荷和簧下载荷分开计算模型。分析结果表明:当利用附着系数为0.20～0.80时,汽车具有较高的附着利用率; 当制动强度为0.15～0.30时,车轮抱死顺序为前、中、后,符合车轮抱死顺序要求,能够保证汽车制动时的方向稳定性。可见,该分析方法简单、实用。交通运输工程学报. 2010 10(6): 59-63.

公共交通优先发展现状及战略规划

徐亚华, 冯立光 — 2010-12-20

徐亚华, 冯立光分析了城市公共交通的服务能力、服务质量、基础设施建设与城乡客运发展现状,研究了社会经济、城镇化与机动化进程的快速发展, 建设资源节约型与环境友好型社会,构建现代综合运输体系,满足公民出行等优先发展公共交通五大需求因素,提出了健全城市公共交通法规标准体系,加大公共交通财政保障力度,建立规范的公交补贴制度与科学的票价制度,规范公交企业运营管理,推进城乡客运一体化发展的公共交通优先发展策略。交通运输工程学报. 2010 10(6): 64-68，81.

铁路车站咽喉通过能力计算方法

汤波, 雷定猷, 张英贵, 王新宇 — 2010-12-20

汤波, 雷定猷, 张英贵, 王新宇为了高效计算铁路车站咽喉的通过能力,提出以进路为对象、以咽喉运用饱和状态下进路占用时间推算为核心的5步计算法。推导了基于概率论多除少补原理的一元多次多项式方程以标定关键参数,并设计了以平行进路关联图为基础的完全子图搜索算法以确定方程系数,以东莞站广州方向咽喉为例进行了计算。计算结果表明:咽喉通过能力为503列,占用43^#、45^#、53^#道岔的列车数为102列,计算时的通过能力利用率达到75%。可见,该计算方法具有较强的可操作性。交通运输工程学报. 2010 10(6): 69-74.

基于支持向量机的都市圈客运量预测模型

陈荔, 马荣国 — 2010-12-20

陈荔, 马荣国将都市圈客运量样本数据集分为训练集、测试集和检验集,采用最小最终误差预测准则确定预测值的损失函数参数与惩罚因子,选取ε- 不敏感损失函数与高斯核函数减小预测复杂性,构建了基于支持向量机的都市圈客运量预测模型,并通过逐渐改变损失函数、惩罚因子与高斯核函数参数的取值,对京津冀都市圈客运量进行了预测。预测结果表明:客运量预测的平均相对误差为0.15%,预测值与实测数据拟合良好,整体变化趋势一致,反映了预测模型的可靠性。交通运输工程学报. 2010 10(6): 75-81.

采用通行覆盖率的路面交通量分析

吴爱红, 蔡良才, 顾强康, 王海服, 杨飞, 陈杨 — 2010-12-20

吴爱红, 蔡良才, 顾强康, 王海服, 杨飞, 陈杨分析了采用轮迹横向分布系数容易导致轴载作用次数计算结果偏大的原因,通过引入通行覆盖率,按轮迹服从正态分布,探讨了通行覆盖率计算方法。提出了柔性路面与刚性路面轮胎有效宽度确定方法,分析了轴载作用下的路面应力应变峰值对通行覆盖率的影响,并以卡车J6、德龙3000作用于刚性路面为例,采用通行覆盖率计算方法进行了路面单一交通量及混合交通量分析。研究结果表明:对于轴载作用次数计算,在轴载作用次数的峰值位置,现行规范的计算结果是准确的,但对其他位置,随着与峰值位置的距离增大,轴载作用次数迅速减小; 单一交通量作用下,J6单轴双轮轴载在距峰值位置0.8 m处,轴载作用次数减小了50%,因此,采用通行覆盖率计算方法比现行方法更为准确。交通运输工程学报. 2010 10(6): 82-87，110.

洪灾被困人员搜救的模糊定位-路径问题优化模型

李守英, 马祖军, 郑斌 — 2010-12-20

李守英, 马祖军, 郑斌为保障洪灾被困人员搜救效果,分析了救援过程的特性,建立了一个带时间窗和模糊搜救时间的定位-路径问题优化模型,并提出一种遗传求解算法,采取三段式实数编码,设计了与编码相应的交叉和变异操作,在迭代过程中添加替代操作以加快收敛速度,最后对模型及算法进行了验证。研究结果表明:采用MATLAB编程实现该算法时,将程序运行10次,平均运行时间为42.95 s,最差解和最好解与平均值的偏差仅分别为 1.56%和3.48%。可见,算法是高效、收敛和稳定的,模型可行。交通运输工程学报. 2010 10(6): 88-93.

多用户类型随机系统最优拥挤收费模型

钟绍鹏, 邓卫 — 2010-12-20

钟绍鹏, 邓卫采用交通网络平衡模型和边际成本收费理论相结合的方法,建立了内生ATIS市场占有率及弹性需求条件下多用户类型随机系统最优拥挤收费模型,分析了ATIS与边际成本收费的结合对不同类型用户出行行为的影响。分析结果表明:阻抗函数对称的边际成本收费模型忽略了出行者对邻近道路用户产生的外部成本,由此得到的边际成本收费偏小。当装备与未装备ATIS用户的出行成本感知变化参数分别为0.50与0.01时, 与不采取任何交通管理措施相比,ATIS与边际成本收费同时使用可以使网络总运行成本节省14.3%,单独使用ATIS或边际成本收费可以使网络总运行成本节省13.6%或6.3%,说明2种技术的结合可以有效优化网络运行效率。交通运输工程学报. 2010 10(6): 94-101.

城市居住地与交通系统关系的谈判机制模型

张邻, 杜文, 郭倩倩 — 2010-12-20

张邻, 杜文, 郭倩倩为了检验交通与活动场所之间关系,建立了房主与移动家庭之间的谈判模型,得到并证明了城市每个小区每期房价的Nash均衡价格。通过模糊效用估计,获得候选小区集,在候选集上采用非协作博弈的混合策略,提出谈判机制混合策略选择居住地一定存在均衡解,通过构造函数, 利用Brouwer不动点定理进行证明,并设计了求解谈判机制模型的算法。算例结果表明:道路5-8改善后,通勤目的地5、B的移动家庭选择小区8 的家庭数由0变为446,通勤目的地A、B的移动家庭选择小区9的家庭数由460变化为601。可见,交通的改善影响居民居住地的选择。交通运输工程学报. 2010 10(6): 102-110.

列车轨道占用自动识别算法

蔡伯根, 严细辉, 王剑, 上官伟 — 2010-12-20

蔡伯根, 严细辉, 王剑, 上官伟为解决列车在道岔及平行股道区段的轨道占用自动识别问题,基于LTS-Hausdorff距离,结合D-S证据理论,提出了一种新的列车轨道占用自动识别算法,建立了可用于列车轨道占用自动识别的轨道LTS-Hausdorff距离参考模板,分析了LTS-Hausdorff距离的计算过程及轨道占用自动识别决策方法,研究了列车速度与搜索阈值对自动识别算法的影响。验证结果表明:在轨迹点数量为10时,该识别算法和基于最大似然准则的轨道识别决策的识别结果相同; 列车速度越高,轨迹点越少,算法仍可进行有效识别; 搜索阈值越小,算法实现时间越短。可见,识别算法有效。交通运输工程学报. 2010 10(6): 111-115，126.

随机条件下单点交叉口信号配时优化

吕斌, 牛惠民 — 2010-12-20

吕斌, 牛惠民分析了信号交叉口交通流的随机特性,根据与期望排队长度相关的相位机动车排队长度偏差指标,考虑不同相位的权重因素,建立了交叉口信号配时优化模型,研究了相位清空可靠度与周期时长和相位绿灯时间的定量关系。对模型进行了确定性转化,并以两相位信号交叉口为例进行了算例试验分析。计算结果表明:交通流到达率的方差从0增加到350 pcu・s^-1时,周期时长将从50 s增加到232 s,且到达率方差较大的相位需要更多的绿灯时间; 排队长度由4 pcu增加到30 pcu时,相位清空可靠度仅从0.712增加到0.884。可见交通流到达率的随机特性对交叉口信号配时参数的设置影响明显,模型正确。交通运输工程学报. 2010 10(6): 116-120.

右转车辆穿越行人流的延误模型

韩印, 张楠, 马万达, 池毓品 — 2010-12-20

韩印, 张楠, 马万达, 池毓品根据行人流随机消散和集中消散的不同特征,应用随机分布理论推导出右转车辆穿越行人流的两类延误模型,分析了车辆穿越过程的延误特征。应用Vissim仿真软件对右转车辆穿越行人流进行模拟,并对比了仿真延误与模型计算延误。分析结果表明:当行人集中消散时长为10 s,随机消散时长为15 s,各排行人的时距为5 s,行人流量达到1 100 人・h^-1时,才产生0.2 s的误差,可见,该延误模型可行。交通运输工程学报. 2010 10(6): 121-126.