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期刊信息/Journal information
长安大学学报（自然科学版）
长安大学学报（自然科学版）

马建

双月刊

1671-8879

xuebao@chd.edu.cn

029-82334383

710064

西安市南二环路中段

长安大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Chang'an University(Natural Science Edition)CSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊系中华人民共和国教育部主管，长安大学主办的学术性双月刊，她在中国乃至世界范围内的公路交流科技领域具有广泛的影响，她是中国期刊方阵“双效”期刊，国务院学位委员会、国家教育学位与研究生教育中文重要期刊，《中国核心期刊要目总览》（第三版）鉴定的中国公路运输类核心期刊，EI(Page One数据库)固定刊源，国际道路科研信息（IRRD）书目文献数据库固定刊源，中国道路文献服务中心（CRDS）核心报道期刊，自1981年创刊以来多次获国家交通部和陕西省奖励。本刊以繁荣公路交通科技为己任，促进公路交通科技交流和转化。她主要刊载道路工程、桥梁工程、交通工程、隧道工程、汽车工程、筑路机械、交通控制、交通运输管理、国土资源与环境、建筑工程、基础学科等具有国内先进水平的论文、同时刊载公路交通科技动态方面的简要评述和通讯。主要读者对象为大专院校师生、公路交通科研人员、公路交通管理决策人员、公路交通领域的勘测、设计和施工单位的技术人员，国土资源与环境、建筑工程等领域的科研及工程设计人员。
正式出版
收录年代

    压实土体试件动力学参数室内测试

    刘树堂夏建平高雪池杨广亮...
    1-9页
    查看更多>>摘要：为了获得压实土体试件的无阻尼固有频率、阻尼比及刚度系数等动力学参数,给现场施工压实质量控制和碾压工艺改进提供技术参考,依据振动理论,将试件简化为依靠自身重力固定在振动台台面的有阻尼单自由度系统,首先基于台面位移振幅恒定时基础振动引起的试件系统运动微分方程,给出了利用位移、速度和加速度共振条件求解试件动力学参数的基础思路.其次,针对试验用振动台台面振幅随振动频率增大而减小的特点,依据台面振幅不变时的位移共振条件,形成了台面位移变幅情况下试件系统的位移幅值和速度有效值的理论表达式;根据试验过程中频率共振区试件发生偏移的状况,采用手持式测振仪测得的非共振区试件的位移峰峰值和速度有效值,通过最小二乘原理,建立了压实试件动力学参数识别方法.结果表明:基于位移峰峰值得到的压实度为94％时,土体试件的无阻尼固有频率为45.9 Hz,阻尼比为0.988 1,刚度系数为382 860.5 N/m,黏性阻尼系数为2 625.7 N·s/m,幅值不变的基础振动引起的位移共振频率为32.6 Hz.

    道路工程压实土体试件无阻尼固有频率阻尼比刚度系数

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    SMA-5煅烧铝矾土超薄磨耗层路用性能与抗滑性能评价

    关博文薛兴杰孟建党秦浩...
    10-19页
    查看更多>>摘要：为了探究煅烧铝矾土超薄磨耗层在沥青路面中的路用性能及抗滑性能,选择88#煅烧铝矾土、75#煅烧铝矾土和玄武岩3种耐磨集料制备SMA-5沥青混合料.通过车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验评价3种集料沥青混合料的高低温性能和水稳定性;通过三轮加速磨耗试验、动态摩擦因数测定试验和平均断面深度测定试验探究了煅烧铝矾土超薄磨耗层长期抗滑衰减规律.研究结果表明:锻烧铝矾土较玄武岩等传统集料有更高的孔隙率,采用煅烧铝矾土制备沥青混合料的油石比较传统沥青混合料有所增加;88#煅烧铝矾土沥青混合料具有优异的高温稳定性,约为玄武岩沥青混合料的1.2倍,低温抗裂性能和水稳定性略优于玄武岩沥青混合料;88#煅烧铝矾土在5万次长期磨耗后仍能维持较高路面动态摩擦因数,且在高速与低速时的摩擦因数最为接近,表明了 88#煅烧铝矾土在低速和高速下维持较高表面摩擦因数的能力和耐磨耗性能最为优异;88#煅烧铝矾土不仅保证了超薄磨耗层具有良好的抗滑性能,也能使长期经历磨光作用的路段始终保持较高抗滑能力.

    道路工程超薄磨耗层煅烧铝矾土路用性能抗滑性能

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    粒化高炉矿渣粉沥青胶浆路用性能及微观机理

    冯新军彭程张强艾雨鹏...
    20-29页
    查看更多>>摘要：为了拓宽粒化高炉矿渣粉再利用的途径,探讨其在沥青路面工程运用的可能性,选用5种不同粉胶比条件下粒化高炉矿渣粉与石灰石矿粉质量比为0％、25％、50％、75％和100％的5种沥青胶浆,通过常规试验、动态剪切流变试验、弯曲梁流变试验和布氏黏度试验,研究粒化高炉矿渣粉沥青胶浆路用性能随矿渣粉掺量和粉胶比的变化规律;通过粒化高炉矿渣粉激光粒度分布试验、低温氮气吸附试验、X射线衍射分析和扫描电镜试验及其沥青胶浆红外光谱试验,研究粒化高炉矿渣粉沥青胶浆微观作用机理.研究结果表明:随着粒化高炉矿渣粉掺量的增加,沥青胶浆的高温性能一直呈上升趋势,温度敏感性逐渐减小.由于粒化高炉矿渣粉和石灰石粉的密度不同以及对沥青选择性吸附能力差异的共同影响,随着矿渣粉掺量的增加,沥青胶浆的低温性能呈凸形抛物线变化,并且在矿渣粉掺量(质量分数,下同)50％时达到最优.与石灰石粉相比,粒化高炉矿渣粉颗粒更细,比表面积更大,提高了其与沥青的交互作用能力.粒化高炉矿渣粉含有较多的狭缝孔,能够通过毛细作用吸收沥青中脂肪族化合物等轻质组分,使沥青中重质组分含量增大,从而提高沥青胶浆的高温性能,降低其低温性能.

    道路工程粒化高炉矿渣粉沥青胶浆路用性能微观机理粉胶比

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    就地热再生沥青路面建设期能耗与碳排放分析

    陈宇亮黄毅彭孝南王宏祥...
    30-39页
    查看更多>>摘要：为分析就地热再生沥青路面建设期能源消耗与碳排放,采用生命周期分析方法,将建设期划分为原材料生产及运输、混合料生产和混合料施工3个阶段,基于定额数据、活动数据与碳排放因子建立就地热再生能耗与碳排放的计算方法,结合湖南省某高速公路就地热再生工程实例,以1 000 m3为评价单元,量化分析建设期各阶段的能耗与碳排放,并对比分析目前高等级公路常用的2种养护方法(即就地热再生、铣刨重铺)的能耗与碳排放.研究结果表明:原路面加热环节的能源消耗最高,占总能耗的47.4％;原材料生产及运输阶段的能耗占比为24.6％;混合料施工阶段摊铺和碾压环节能耗较低,占比分别是1.6％和7.0％.就地热再生碳排放主要由机械能耗碳排放和沥青高温挥发碳排放两部分构成,其中混合料碾压环节碳排放最高,为60.17 t,占碳排放总量的47.1％,该环节因沥青高温挥发产生碳排放量是机械能耗产生的碳排放量的11.68倍;其次为原路面加热环节,占比25.0％.相较于铣刨重铺,就地热再生节能减排效益显著,其能耗和碳排放仅为铣刨重铺的35.6％和49.2％.这主要是由于就地热再生技术的原路面材料回收利用率高,新添加材料比例仅为15％左右,集料生产及运输环节的能耗由7.35×105降低至1.03×105 MJ,碳排放由68.8降低至9.6 t;改性沥青生产及运输环节的能耗由7.05×105降低至1.11×105 MJ,碳排放由47.0降低至7.4 t.以养护周期内年均碳排放量为评价指标,就地热再生、铣刨重铺的预计养护周期分别为4.1和5.2年,其对应的年均碳排放量为31.2、49.9t.因此,从能耗及碳排放的角度,就地热再生是更为绿色的养护技术.该研究成果对于从环境效益方面选择养护方案具有指导意义.

    道路工程碳排放生命周期分析法就地热再生能耗铣刨重铺

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    混凝土曲线箱梁桥的空间日照温度场

    朱劲松王震阳顾玉辉李砚波...
    40-51页
    查看更多>>摘要：为研究混凝土曲线箱梁桥的空间日照温度场及其变化规律,首先,基于传热学理论和太阳辐射三维遮挡理论,考虑混凝土封闭空间内部空气换热,提出了基于有限元法的曲线箱梁桥空间日照温度场计算流程;然后,以河北省某在建混凝土曲线箱梁桥为工程案例,分析了 2019年夏至日桥梁空间日照温度场的时变规律,并研究了曲率半径和翼缘板宽度对混凝土曲线箱梁桥空间日照温度场的影响.研究结果表明:由于曲线箱梁桥翼缘板的遮挡效应和太阳东升西落入射角的变化,不同截面腹板的温度时变规律有差异,西侧腹板比东侧腹板截面最高温出现的时间滞后约3 h;曲线箱梁桥外侧腹板的正向竖向温度梯度温差最大,约为15.3℃,不同截面外侧腹板温差最大约0.8℃;翼缘板宽度对混凝土曲线箱梁桥的空间温度分布特征影响较为明显,而曲率半径对其影响较小.

    桥梁工程空间温度场混凝土曲线箱梁桥三维遮挡时程变化

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    基于磁场梯度张量的斜拉桥拉索断丝监测方法

    江胜华孙伟贺王浩刘晓春...
    52-62页
    查看更多>>摘要：为研究斜拉桥拉索断丝位置及数量的监测方法,排除环境磁场的干扰,提出基于磁场梯度张量的斜拉桥拉索断丝监测方法.研制拉索断丝监测试验装置,包括磁场传感系统和运动控制系统,运动控制装置采用铝合金、铜连接件等非磁性材料装配,极大程度上消除试验装置中的磁场干扰.分析单根钢丝及整束拉索钢丝断丝前后的磁感应强度、磁场梯度及局部模量等磁场特征的变化规律,研究整束拉索的磁场梯度及局部模量与断丝数量的关系.试验结果表明:对于单根钢丝,环境的磁感应强度与钢丝的比值为98.47％～157.76％,环境磁感应强度的影响不可忽略.环境的磁场梯度及局部模量与单根钢丝的比值为3.34％～6.67％,远小于钢丝自身的磁场梯度及局部模量,可忽略不计.单根钢丝及整束拉索钢丝出现断丝时,磁场梯度及局部模量的曲线在断丝处发生突变,出现波峰和波谷等.断丝数量与波峰(或波谷)的深度、宽度及曲线突变处包围的面积等特征参数相关.通过磁场特征参数测得断丝位置在300.75 mm,与实际断丝位置300 mm相比,误差为0.25％;相较于1根断丝,2根断丝时波峰(或波谷)的深度平均值与其比值为1.82;波峰(或波谷)的宽度平均值与其比值为1.07;突变处包围的面积平均值与其比值为1.95.突变处包围的面积作为断丝数量的评估指标更为有效.

    桥梁工程斜拉桥断丝监测磁场梯度张量断丝位置断丝数量

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    深基坑施工对临近地铁隧道变形影响及参数敏感性分析

    何忠明王盘盘王利军邱俊筠...
    63-72页
    查看更多>>摘要：为研究深基坑开挖回填及支护结构参数对临近地铁隧道和地下连续墙变形的影响,依托广州地铁11号线基坑工程,在验证数值计算可靠性的基础上,利用有限差分软件FLAC3D对基坑降水开挖及回填过程中临近地铁隧道和地下连续墙的变形规律进行分析,并采用正交试验方法研究支撑刚度、地下连续墙嵌固深度和地下连续墙厚度对地下连续墙最大水平位移、地铁隧道最大水平位移和竖向位移指标的影响,分析确定各因素对上述稳定性指标的影响效果.研究结果表明:随着基坑降水施工的开展,地下连续墙的水平位移不断增加,最大水平位移位置也从顶部逐渐向下移,整体呈现近似中间大、两头小的抛物线形;随着基坑施工的开展,地铁隧道的水平位移曲线变得越来越凸出,其位移值较大的区域集中在基坑范围内,最终最大水平位移为8.55 mm,位于地铁隧道近基坑侧中轴线中部;地铁隧道在基坑施工作用下,产生的最大沉降量达3.76 mm,位于地铁隧道近基坑侧的中部;施工完成时地下连续墙的最大水平位移相对于开挖完成时增长了 50％左右;采用极差法分析时,因素Ⅲ(支撑刚度)作用下各稳定性指标最大变形均值的极值均大于其他因素,支撑刚度参数对地下连续墙和地铁隧道变形的作用效果最为显著,方差分析结果同样表明支撑刚度对地铁隧道最大水平位移的影响最为显著.在同地区类似基坑的设计时应注重支撑结构的设计.

    隧道工程超大深基坑隧道变形敏感性分析数值模拟地下连续墙

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    基于视频的机场出发层违规接客车辆识别方法

    柏强邵宇麒蒙思源王宇轩...
    73-86页
    查看更多>>摘要：为有效监管机场出发层车道边车辆违规接客行为,降低违规接客行为对陆侧交通通行能力的影响,建立基于监控视频自动识别航站楼出发层违规接客车辆的方法,对违规接客车辆的行为特征进行分析,提出基于YOLO_v4&深度简单及时跟踪(DeepSORT)的车辆运动状态检测算法与车辆接客行为识别算法.首先,使用YOLO_v4识别 目标,获取目标的类别与位置信息,统计车辆目标在各个运行状态下的位移数据,分析车辆目标运行状态阈值,建立基于固定监控机位的车辆运动状态检测算法.然后,结合识别跟踪的信息,分析发生接送客行为时各目标间的行为关系与发生区域,以车内人数变化为区分接客与送客行为的重要依据,建立了基于YOLO_v4&DeepSORT识别跟踪结果的接送客行为检测算法.其中,违规识别算法使用YOLO_v4和DeepSORT识别、跟踪、记录并处理目标类别与位置信息,判断车辆的运行状态与驾乘人员在车辆附近的相关行为;在车辆停止时记录乘客行为信息,计算车内人数变化情况,在车辆消失于监控区域时根据最终车内人数变化情况判断车辆的接送客行为.最后,使用Python语言实现机场出发层违规接客车辆识别算法,并以昆明长水国际机场2019年9月1日～3日的监控视频进行违规识别算法测试.结果表明:提出的违规接客识别算法从机场出发层识别接客行为较为有效,其识别准确度达到了86.49％,可为机场出发层违规接客识别提供有效监控手段;同时,其中仅有0.41％的车辆被误判为违规接客,具有较低的误识别率,该算法可较好地区分接客行为与送客行为,有助于在接送客混行的出发层中将正常车辆与违规车辆加以区分.

    交通工程违规识别算法目标识别跟踪违规接客机场陆侧YOLO_v4DeepSORT

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    城市公共交通可达性对房价影响

    刘青青薛超巨永锋冯红霞...
    87-97页
    查看更多>>摘要：为了明确城市公共交通可达性对房价影响,基于步行可达性、公交可达性和地铁可达性3种城市公共交通指标,应用多种机器学习算法构建房价预测模型,根据2021年西安市公共交通路网数据,探究其交通可达性对房价的影响.首先,采集西安市主城区的房屋属性数据、城市交通数据以及城市空间数据并进行数据预处理;其次,基于空间句法理论分别建立步行可达性、公交可达性和地铁可达性3种交通可达性指标;最后,以构建的特征指标代入随机森林(RF)、梯度提升迭代决策树(GBDT)、轻量梯度提升机(LGBM)以及特征价格模型(HPM)这4种机器学习算法建立房价预测模型,确定出最优房价预测模型并探究城市公共交通可达性对房价的影响.并以西安市地铁三号线为例应用缓冲区分析和RF算法,分析运营前后地铁可达性对房价的影响.结果表明:在房价预测模型搭建方面,RF算法的房价预测精度为89.2％,均方根误差为1 766.89,该算法满足实时性要求,符合研究预期,且优于其他模型;在房价影响因素分析方面,基于空间句法计算的交通可达性特征在模型中的重要性百分比为23.8％,说明交通因素对房价具有重要影响.因此,城市公共交通的发展在一定程度上能够提高区域经济活力,加快房地产经济发展,为促进经济社会协调和可持续发展起到了重要的作用.

    交通工程城市公共交通交通可达性机器学习算法房价预测西安

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    城市道路交通事故形态影响因素分析与预测

    陈荔李聪颖詹立谭倩...
    98-107页
    查看更多>>摘要：为探究不同形态城市道路交通事故的发生原因,将事故形态的影响因素进行筛选和约简,选取3种不同算法对事故形态进行分析与预测,对比预测模型的准确性.采用粗糙集理论对原始交通事故形态影响因素变量进行转换和约简,获得满足建模要求的试验数据,并按照总体一致原则把数据等分为训练集和测试集.基于C5.0决策树算法,构建交通事故形态预测决策树模型并进行模型准确性验证,生成交通事故形态规则集;另外,采用似然比检验筛选自变量构建交通事故形态多元Logistic回归预测模型;构建多层感知器(MLP)神经网络预测模型,检验模型训练集与测试集的准确率并进行对比分析.结果表明:3种模型中,C5.0决策树算法对交通事故形态在训练集和测试集中的预测准确率分别为80.39％与79.63％,高于多元Logistic回归模型和MLP神经网络模型.采用C5.0决策树算法得到交通事故形态主要影响因素为交通方式的选取,行驶在道路横断面位置,违法行为与行驶状态等,解释性良好.研究可为分析及预测城市道路交通事故形态,分析事故产生原因提供方法参考,还可为交通管理部门提供决策依据.

    交通工程事故形态预测模型C5.0决策树规则集

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