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期刊信息/Journal information
公路交通科技
公路交通科技

陈国靖

月刊

1002-0268

gljtkj@vip.sina.com

010-62077751/9198转1031 62031106转813、

100088

北京市西土城路8号

公路交通科技/Journal Journal of Highway and Transportation Research and DevelopmentCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中央一级学术性期刊，由中华人民共和国交通部主管，交通部公路科学研究所主办，国内外公开发行。刊物主要刊登道路工程、桥梁工程、汽车运用与维修工程、汽车节能、筑路机械、交通工程、公路运输经济与管理、环境污染与防治等方面的科技成果与学术论文，以及设计施工、产品开发、科技信息等内容。
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    通车条件下抗扰动混凝土拼接养护期微观损伤研究

    苏文豪朱超宇宋军陈搏...
    90-97页
    查看更多>>摘要：扩建桥梁的拼宽连接需要在通车条件下进行,对于仍在养护期内的抗扰砼拼接带性能可能会产生一定影响.通过现场检测仅能发现拼接带的宏观损伤,行车振动引起的拼接带内部微观损伤难以观测.基于有限元仿真分析、CT扫描技术,对拼宽桥梁拼接带的受力分布情况及实际损伤状况进行了研究.首先,利用ANSYS有限元软件建立拼宽桥梁实桥仿真分析模型,明确不同工况下拼宽桥梁拼接带的受力特点.其次,基于仿真模拟结果选取拼接带关键位置,获取拼接带跨中、四分点截面的接缝中心线及交界面关键位置处的抗扰砼芯样,进行抗扰砼芯样的外观观测.最后,利用CT扫描技术获取芯样断层扫描观察图像,并基于获取的扫描数据对芯样内部结构进行了三维重构,分析拼接带抗扰砼在受扰振动后的集料分布情况、裂缝扩展情况.结果表明:各工况下拼接带抗扰砼横向受力主要以顶部受压、底部受拉为主,仅支点位置附近存在偏压趋势,且均能满足抗扰砼材料强度要求;对于拼接带中心线位置处的芯样,芯样内部无明显裂纹损伤,芯样内部骨料、纤维分布均匀,拼接带顶部钢纤维多水平分布、底部纤维多斜向分布;对于交界面位置处的芯样,在芯样顶部交界面存在一定的微裂隙,裂隙深度小于 1 cm,该微裂隙对拼接带界面性能影响较小,近交界面位置处,钢纤维存在一定下沉趋势且纤维多呈斜向分布;在通车条件下拼接桥梁,车桥耦合振动将造成拼接带内钢纤维发生取向、甚至下沉的影响,减小拼接带抗扰砼抗拉性能.

    桥梁工程微观损伤CT扫描抗扰动混凝土拼宽桥梁不中断交通拼接

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    独柱型钢索塔施工阶段稳定性分析

    周畅尹梦祥丁磊李亮...
    98-104页
    查看更多>>摘要：为探明并验证斜拉桥独柱型钢索塔在施工阶段的结构稳定及极限承载性能,指导设计和施工,以上坝夹江大桥钢索塔为工程背景,基于有限元方法,研究主桥在施工阶段的弹性与弹塑性稳定性能.采用杆系模型对结构整体稳定进行分析,采用多尺度模型对结构局部稳定进行分析并验证整体稳定,对裸塔工况、最大双悬臂工况和最大单悬臂工况进行分析.通过弹性稳定分析得到结构主要失稳模态,通过弹塑性稳定分析,得到结构塑性铰连续形成历程,明确结构极限承载力以及破坏位置.结果表明:对比分析恒载和风荷载对独柱型钢索塔稳定性的影响程度,表明恒载是决定稳定系数的最主要因素,风荷载对钢索塔施工阶段弹性稳定系数影响很小,对弹塑性稳定系数影响较大;随着施工进展,结构整体的弹性稳定性和弹塑性稳定性逐渐下降,弹性稳定系数由 18.5 降至 16.3,弹塑性稳定系数由 3.03 降至 2.57;独柱型钢索塔的最终破坏形态为主塔中下塔柱区域范围大面积达到屈服强度,形成塑性铰,索塔的承载能力急剧下降,结构已失去承载能力,可能破坏的位置为中下塔柱位置;本研究独柱型钢索塔在施工阶段的弹性稳定系数最小为 16.34,弹塑性稳定系数最小为 2.57,均满足稳定性要求.

    桥梁工程稳定性分析数值模拟独柱型钢塔施工阶段

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    粘铝合金板加固RC梁抗弯性能试验及正截面承载力

    黄海林何培根周福林谭永杰...
    105-115,125页
    查看更多>>摘要：为了探讨铝合金板厚度与端部U形铝合金箍板构造对RC梁破坏机理及抗弯性能的影响,对 16 根铝合金板加固RC梁进行了 4 点弯曲静力加载试验.在试验梁底铝合金板的表面以及试验梁跨中截面的顶面、侧面粘贴应变片,在试验梁底跨中、梁顶两端支座布置百分表.为了推导铝合金板加固RC梁的正截面承载力计算式,基于试验得到的破坏机理,通过引入 6 个基本假定,分析了 5 种不同破坏模式的相对受压区高度.建立了各破坏模式下铝合金板加固RC梁的正截面承载力计算式,并将其与引入文献中的试验结果进行了对比分析.结果表明:试件破坏形态包括适筋破坏、端部铝合金板与结构胶剥离、端部铝合金板与梁剥离及中部铝合金板剥离 4 种情况;当端部设置U形铝合金箍板时,可有效抑制端部铝合金板发生剥离,使钢筋与铝合金板的材料性能得到充分发挥,试件承载力与延性明显提升;当铝合金板厚度分别为 2～6 mm时,试件承载力随铝合金板厚度的增加而提高;端部设置U形铝合金箍板可有效防止端部铝合金板发生剥离,但试件仍可能会出现中部铝合金板剥离现象;当试件出现适筋破坏特征时,试件抗弯承载力的计算值与试验值比值均在 1 以下.本研究所提计算式具有明显的规律性和适用性,可为工程实际设计提供参考.

    桥梁工程抗弯加固粘铝合金板加固RC梁正截面承载力

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    桥墩被动防船撞设施发展评述

    王凯李茜宋彦臣吕奖国...
    116-125页
    查看更多>>摘要：桥梁被动防船撞装置通过缓冲和吸收撞击能量,是保障桥梁在船舶撞击下结构安全的重要措施之一.由于各类防船撞设施的结构差异较大,其防护、维护等功能需求以及对航道环境的影响都存在较大差异.为此,首先梳理了被动防船撞装置的分类方法,针对钢浮箱、复合材料浮箱、钢围堰、普通橡胶护舷等各类防船撞装置的防护性能与研究应用现状进行了分析.结合对国内外 35 座特大桥梁开展的防撞措施应用状况调查,总结归纳了各类防船撞装置的特点与适用场合,梳理了当前各类防撞装置面临的技术问题.最后,针对未来被动防船撞设施的发展提出了钛钢复合板材和FRP复合钢板等高性能复合金属材料应用、GFRP部件连接新工艺与新形式研发、拦截索网自适应技术及其恒定阻力装置研发等有待进一步研究的问题和展望.调研与分析结果表明:通航孔桥墩以采用直接型防撞装置为主,对于非通航孔桥墩则采用间接型防撞装置,独立防撞钢管桩适用于内河航道非通航孔桥且水中桥墩较少的情形,人工岛目前应用较少.未来被动防船撞措施在强耐久性、高耗能以及受力稳定性方面,仍需进一步深入研究和改进,以提高桥梁被动防船撞措施的防护性能.

    桥梁工程被动防撞设施应用调查适用性船-桥碰撞展望

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    高地应力软岩隧道仰拱结构受力特性与参数优化

    陈建勋牛嘉伟刘伟伟罗彦斌...
    126-137,159页
    查看更多>>摘要：为探索高地应力软岩隧道施工期间仰拱结构受力特性与合理支护参数,以陕西省宝汉高速公路连城山隧道工程为依托,针对仰拱施工病害及其主要影响因子,采用现场试验与数值模拟相结合的方法,探讨了不同影响因素下的仰拱结构变形与力学响应,分析了仰拱结构变形与受力对不同影响因素的敏感性,基于仰拱结构病害特征及数值模拟结果,对仰拱半径(深度)、仰拱厚度等支护参数进行了优化,并进行了工程验证.结果表明:连城山隧道施工期间仰拱二次衬砌最大接触压力达 1.034 MPa,混凝土最大应力超过其抗压强度(30 MPa),出现了仰拱回填隆起、开裂等病害,仰拱设计支护参数难以保障结构稳定;地应力水平和基底围岩劣化对仰拱结构变形与受力状态均有显著影响,其中基底软化深度的影响最为突出,地应力水平次之;减小仰拱半径、增大仰拱厚度、增大仰拱钢筋直径、减小仰拱钢筋间距均能显著抑制仰拱变形,而提高混凝土强度等级对控制仰拱变形效果不明显,且经济性较差;优化后的仰拱受力得以明显改善,有效控制了仰拱结构病害,避免了频繁拆换仰拱,保障了隧道结构安全稳定.研究成果可为类似软岩隧道仰拱变形控制及病害防治提供重要借鉴.

    隧道工程受力特性现场试验参数优化仰拱软岩

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    临海富水地层大直径盾构隧道管片上浮机制及控制措施

    曾红波石州涂金光徐金峰...
    138-151页
    查看更多>>摘要：为了探明临海富水复杂地层中大直径盾构隧道管片上浮机制并采取相应的控制措施,以福州滨海快线地铁项目为工程依托,建立了盾构机-管片-浆液-地层多因素耦合作用数值计算模型,分析了不同浆液压力分布形式下浆液-管片相互作用模式及管片上浮机制,之后通过浆液配比室内试验和现场实际应用筛选获得了壁后浆液的最佳材料配比,并进行了壁后注浆工艺改进.结果表明:浆液压力分布形式的变化对盾尾后第 1 环管片的上浮位移影响最大,外部浆液压力分布形式的变化对于管片上部和下部的上浮位移差影响较大,而对两侧部位的影响较小;管片下部浆液压力分布形式的改变对于靠近盾尾的相邻两环管片环间错台影响最大,管片上部浆液压力较大时,管片结构各处的轴力和弯矩整体较小,管片上部负弯矩分布范围及下部负轴力值较小;浆液水胶比和胶砂比的增加会使得浆液的稠度、流动度和初凝时间随之增加,但是粉水比却与上述 3 个物理指标间存在显著的负相关特性;每立方米浆液拌制过程中加入5kg减水剂,台车砂浆罐内拌入0.5 kg速凝剂,管片上部2个注浆孔注射入 40%的浆液,中部和下部两个注浆孔分别注射入30%的浆液,同时在脱出盾尾后的管片上部开孔快速注入水玻璃,能显著降低管片上浮位移.

    隧道工程变形数值计算盾构隧道管片上浮控制措施

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    基于TTC冲突风险的加速车道合流标线设置方法

    高沛邵超逸周荣贵周建...
    152-159页
    查看更多>>摘要：为了提高合流区域的安全性,分析了不同形式的交通设施对合流车辆的影响,研究了考虑速度离散性的加速车道安全合流设施设置方法.首先,以减小合流区的速度离散性为目的,基于车辆的实测加速与换道过程,分析了车辆在合流鼻后的运动过程.其次,基于驾驶员实际换道位置需求,构建了合流区禁止跨越同向车行道分界线(禁止跨越标线)长度计算模型,采用了重复仿真的方式确定最大值的要求.然后采用双向 4 车道作为仿真模型,对比分析了主线、匝道在不同流量、车速下的标线长度,总结了禁止跨越标线长度的演化规律.最后,基于实测数据搭建VISSIM仿真模型,以交通冲突为评价指标对设置效果进行了验证,分析在不同流量、主线速度、匝道速度组合下的禁止跨越标线设置必要性.结果表明:主线交通量增大,需设置的长度越长;主线与匝道速度差越大,标线长度越长;主线车速越大,标线长度越长,匝道车速越大,标线长度越短;主线流量在1 级、2 级上半段时的追尾与换道冲突明显减少,此时宜设置;在 2 级下半段之后时,换道冲突有所减少,但追尾冲突显著增加,需要结合最外侧车道车型比例等交通条件进行控制;在 3 级服务水平下,施画禁止跨越标线导致追尾冲突显著增加,换道冲突无显著变化,不建议设置.禁止跨越标线的设置能够进一步增加车辆加速空间,提高汇入速度,提升合流的安全性.

    交通安全禁止跨越标线微观仿真交通冲突合流区

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    800km客运班线事故特征及情景研究

    刘畅夏鸿文孟兴凯王雪然...
    160-168页
    查看更多>>摘要：为降低800 km以上客运班线事故潜在发生性,提高企业安全防控能力,研究分析了800 km以上客运班线事故典型特征,构建事故发生重要情景.基于 2014-2020 年 800 km以上客运班线道路交通事故数据展开致因分析及事故易发情景研究.以人、路、环境为依据,选取关键特征构建了事故特征指标体系.利用决策树模型构建了安全风险模型,探索了运行时段、人因、天气状况、季度、事故发生地区、道路线形、路面状况、节假日情况、春运情况、公路技术等级和公路行政等系统关键因子与翻车、刮擦、碰撞、撞击固定物、追尾、坠车等事故形态间的潜在关系.剖析了事故发生时交通系统内人、路及环境等因素特征及形态,以此构建了 800 km以上客运班线的事故易发情景.结果表明:运行时段、人因、天气状况是影响 800 km以上客运班线事故发生的关键因子,且与季度、事故发生地区、道路线形、路面状况等因子存在多重耦合关系;节假日情况、春运情况、公路技术等级和公路行政等级不是影响 800 km以上客运班线事故发生的关键因子.研究为降低 800 km以上客运班线的事故潜在发生性及企业安全防控提供理论依据.未来,道路运输管理部门与道路运输企业应强化安全管理,规范驾驶员安全驾驶行为,普及事故易发情景下的防御性驾驶知识.

    交通安全事故特征情景决策树模型800km以上客运班线事故致因分析

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    基于监控视频的交通事故自动识别算法

    黄思德黄荣军张岩坤刘清河...
    169-176页
    查看更多>>摘要：为了充分发挥现有交通监控网络提供的有效信息,提高交通事故发生后的救援、责任认定和交通疏导效率,以交通监控视频网络为数据源,采用了精简的YOLOv3 目标检测网络实现监控视频中车辆与行人的实时多目标检测.在多目标跟踪方面,为了提高deepSORT算法实时性和稳定性,提出了基于无向图的特征描述矩阵,通过对车辆类目标的二次特征提取进行deepSORT级联匹配.基于交通时空冲突判定设计了事故自动识别算法,对各交通参与者运动特征进行了甄别处理,实现了交通事故的自动识别和事故特征的自动化提取.通过对不同角度的监控视频进行了数据提取,人工标注了 13 000 多张训练数据,完成了对精简YOLOv3 网络的训练.采用 50 个典型交通事故案例对事故自动识别算法进行了测试.结果表明:精简YOLOv3 网络能够实现对包括轿车、客车、行人等 8 种常见交通元素的识别平均精度超过80%;事故自动识别算法达到了80%的识别成功率和8%的虚警率.提取的事故信息不仅包含事故的时间和地点等简单信息,而且包含事故各方的速度、轨迹等高维运动特征和视频片段,对实现交通事故的远程快速处理和救援、缓解由于交通事故引起的拥堵压力等方面具有重要的意义.

    交通安全事故自动识别多目标检测与跟踪监控视频YOLOv3

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    基于大数据驱动的山地环境纯电动汽车运行工况

    徐婷婷龙方家胡晓锐朱蜀江...
    177-185页
    查看更多>>摘要：针对纯电动汽车日益增多趋势,采用传统燃油车工况的方式已经不再适用于纯电动汽车工况研究.为获取专用于纯电动汽车的行驶工况并从数据的角度将其与传统工况进行比较,首先,根据重庆地区的纯电动汽车行驶数据,利用专有的大数据平台的整车和电池数据,采用了改进的短行程法,筛选出运动片段;然后,采用特征工程的相关方法构造运动片段特征,对高维特征数据采用主成分分析方法进行数据降维并计算特征权重,以消除特征的相关性影响;之后,采用K-means++聚类方法对行车速度和电池电流曲线进行结构划分,从而构建低速、中速、中高速、高速 4 种类型的工况类型.接下来,通过对每一类工况以聚类中心点为原点进行距离排序,筛选出最合适的短时工况,以数据集中各类工况的总时长与数据集总时长的比值作为各类工况的权重,采用加权组合的方式对工况进行拼接;然后通过误差分析,选取特征偏离误差最小的一条工况曲线作为代表工况,从而确定整车和电池的代表工况.最后,通过对比国际国内现有典型工况,证明了在山地环境下纯电动汽车工况曲线的可靠性.结果表明:与非山地环境相比,山地环境下纯电动汽车匀速行驶时间更短,怠速行驶时间更长,减速度更大,减速时间占比更小;电池放电效能更高;车速保持在适中水平.

    汽车工程行驶工况主成分分析运动学片段K-means++聚类分析纯电动汽车山地环境

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