重庆交通大学学报（自然科学版）

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基于多任务学习的船舶行为识别与轨迹预测

杨红，韩鹏，刘畅，宫珊珊

2022, 41(04): 1-7. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.04.01

摘要 ( )

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针对复杂海洋环境下，船舶行为识别与轨迹预测困难的问题，提出一种基于多任务学习模型。将卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)与通过注意力机制优化过的双向长短时记忆网络(bidirectional long short-term memory, BiLSTM)并联作为训练网络，对船舶的行为识别与轨迹预测两个任务进行联合训练；选取船舶自动识别系统(Automatic Identification System, AIS)提供数据基础。研究结果表明：所提出的模型具有更高的预测和识别精度，能有效地辅助海事部门监管工作，同时多任务学习模型也为海上智能交通研究提供新思路。

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基于船舶吨位变化的三峡船闸过货能力分析

丁涛，张乃宇

2022, 41(04): 8-12. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.04.02

摘要 ( )

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分析了三峡船闸过货能力现状及存在问题；根据设置的船舶到达量与考虑权重情况下一次过闸船舶容量，用Anylogic软件建立了分船型过闸的仿真模型，计算了三峡船闸的最大过货能力。结果表明：影响三峡船闸过货能力的因素主要集中在船闸、船舶、船闸运行组织3个方面，具体有过闸货船船型、过闸货船实载率、船闸运营管理模式、过闸船舶吨位限制门槛等；仿真模型预测三峡船闸的极限过货能力为1.79亿吨。

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考虑机-非冲突的直行式多泊位公交站设置优化

李英帅，马泽超，张毅超，王伟强，刘振江

2022, 41(04): 13-18. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.04.03

摘要 ( )

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公交站周围的机-非冲突问题严重降低了公交站的效率和安全，以冲突率作为评价指标，提出了公交站设置的优化方案。选取长治、苏州、金昌这3地共十余座公交站进行调查；取公交站长度、相邻非机动车道宽度、非机动车车速、相邻机动车道的当量交通量为自变量，取3种类型的机-非冲突率为因变量，拟合得到了多元回归方程；建立了冲突预测模型，并基于公交站的设置形式和该区域内的交通运行特性对冲突率进行预测。研究结果表明：机-非冲突率与4种自变量呈线性相关；以冲突率作为约束条件，对公交站设置进行优化。

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容量悬殊道路的交叉口多参数协调控制方法

丁柏群1，杨柳1，徐赫2，骆丽珍3

2022, 41(04): 19-26. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.04.04

摘要 ( )

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为降低主次道路容量悬殊的交叉口在过饱和状态下次要道路排队溢出风险，减少次路车辆排队过长导致的不利影响，综合平衡主路优先、排队限制、次路延误等多目标要求，建立了次要道路红灯末期排队模型、道路剩余容量模型和多参数协调信号控制模型，运用多目标遗传算法优化求解。实例分析表明：多参数协调控制方法略微增加交叉口总体延误和主路排队长度，但次路延误则下降了约17%，排队长度下降了约30%~50%。这种控制方法能够充分利用主路容量以控制次路排队长度，有效降低次路排队溢出阻断局域路网交通运行的风险，综合平衡主次道路的交通需求，为应对容量悬殊道路交叉口过饱和状态下主要交通矛盾的转移，提供了一种可供参考的控制方法。

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基于组合客观赋权法的交通信用评级方法

许旺土1，文琰杰2

2022, 41(04): 27-32. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.04.05

摘要 ( )

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为了解决交通信用评级问题，基于组合客观赋权法对交通运输企业进行了合理评级。分析了交通信用评级指标的构成；利用组合客观赋权法结合连续式3-sigma准则获得了交通运输企业的信用得分，并采用区间式3-sigma准则对交通运输企业信用进行评级；以厦门市各运输企业的信用相关指标数据为例进行算法性能分析。研究结果表明：企业监督检查(cs)权重最大；对于企业信誉考评指标而言，其权重随着信誉等级的下降而降低。

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基于改进TOPSIS的道路交通风险网络排序研究

戴剑勇1,2，黄晓庆1，王雯雯1

2022, 41(04): 33-39. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.04.06

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研究高速公路交通事故风险重要度并进行排序，对提高风险控制效率，减少交通事故的发生的重复性具有重要意义。为获得风险全面且客观的排序，首先应用人因分析及分类模型确定道路交通安全风险及分类，构建道路交通风险网络模型；然后以网络中心性为指标，建立改进的TOPSIS方法（PPR-TOPSIS）对网络中的风险综合排序。运用此法分析京港澳高速公路衡阳段“6·29”重大道路交通事故，并与熵权TOPSIS法对比，结果表明：疲劳驾驶对事故影响最大，贴近度超过80%，企业及运管局的监督管理因素对事故影响较大，贴近度超过50%，PPR-TOPSIS比熵权TOPSIS法更具有综合性与准确度，更适用于重大交通事故。

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新冠疫情下重庆市城市轨道交通运营风险评价

张尚毅，周米娜，郑先勇

2022, 41(04): 40-45. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.04.07

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构建了基于经营风险、应急管理风险、乘客风险、公共安全管理风险等的风险评价体系，建立贝叶斯网络模型对新冠疫情下重庆市城市轨道交通运营风险进行了正向、逆向推理，计算了风险节点之间的逆向关联度；对新冠疫情下重庆市城市轨道交通运营风险进行了评价。结果表明：在疫情中后期，由新冠疫情引起的重庆市城市轨道交通运营总风险Z为一般风险；当Z处于高风险的概率P(Z|Z=high)较大时，经营风险、应急管理风险为主要风险；当P(Z|Z=high)=0%→100%时，4种风险中经营风险对Z的影响最大。

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基于BSC-FAHP和灰色聚类评价模型的农村公路养护管理绩效评价

李海莲1,2，蔺望东1，林梦凯1,2，马子媛1

2022, 41(04): 46-53. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.04.08

摘要 ( )

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科学地评价农村公路养护管理工作绩效，已成为农村公路养护管理工作中亟待解决的重要问题。笔者采用平衡计分卡理论建立农村公路养护管理绩效评价指标体系以及层次结构；提出一种模糊层次分析法（FAHP）改进农村公路养护管理绩效评价指标权重计算方法，并通过敏感性分析研究指出该方法具有鲁棒性；建立农村公路养护管理绩效灰色聚类评价模型，依据最大隶属度原则确定农村公路养护管理绩效评价等级。应用该评价模型对凉州区一农村公路管养站养护管理绩效进行综合评价，验证该方法在农村公路养护管理绩效评价工作中实施的可行性。结果表明：该评价方法能对农村公路养护管理绩效做出客观有效的评价，具有良好的适用性和可靠性，能够很好的应用于农村公路养护管理绩效评价工作。

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后张法钢绞线黏结性能试验及模拟研究

赵少伟1，张家赫1，郭蓉1，甄智超2

2022, 41(04): 54-62. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.04.09

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对后张法有黏结预应力钢绞线和压浆的黏结性能进行了研究。通过两组钢绞线拔出试验建立了压浆缺陷情况下的波纹管内钢绞线黏结滑移本构关系；采用ABAQUS的非线性弹簧Spring2单元来模拟钢绞线与浆体之间的黏结力，对两组拉拔试验进行模拟分析。研究结果表明：波纹管直径、保护层厚度越大，试件黏结强度越大，钢绞线轴向应力越大；黏结长度越大，黏结强度和钢绞线轴向应力先增大后减小；钢绞线任意位置应力都呈现随荷载线性增长的特点，钢绞线轴向应力分布从拉拔端开始呈现线性下降的分布；随着压浆缺陷程度增大，黏结强度大致呈现线性降低的关系；存在压浆空洞部位，其钢绞线应力处处相同。

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基于性能的桥梁震后可恢复性快速评估方法

刘军，徐新，沈逢俊

2022, 41(04): 63-69. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.04.10

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根据第2代基于性能的结构抗震设计理论，对结构性能、震后可恢复性及可持续性等方面分析，可实现对结构的抗震性能多维度评估。桥梁作为交通运输线上的关键节点，极易在地震作用下受损，从而导致生命交通线中断。因此，桥梁震后可恢复性越来越受到人们的重视。笔者提出了基于性能的桥梁震后可恢复性快速评估方法，对1座中等跨径预应力混凝土连续梁桥震后可恢复性进行了评估。研究表明：提出的评估方法建立的桥梁系统震后可恢复性曲线，能够十分有效地实现对桥梁震后可恢复性快速评估；由于考虑了桥梁构件地震易损性及损伤加固方法，其研究成果对于震后桥梁维护决策具有一定的工程价值。

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硫酸盐冻融循环条件下沥青性能评价

熊锐1,2，冯宝珠1，乔宁1，纪括1，王昊宇1

2022, 41(04): 70-75. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.04.11

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为探究盐冻融循环作用对沥青性能影响规律，在不同浓度硫酸盐溶液快速冻融循环条件下，采用锥入度试验、弯曲梁流变试验（BBR）与拉拔试验评价沥青的抗剪强度、低温流变特性与沥青-集料黏附性；结合扫描电镜（SEM）和红外光谱（FTIR）测试手段，探究沥青盐蚀损伤机理。研究结果表明：随盐溶液浓度增大，沥青抗剪强度提升、低温流变性能降低、沥青-集料黏附性劣化，盐分对沥青产生一定硬化作用；冻融循环进一步加剧了沥青的盐蚀作用；在试验龄期内，硫酸盐沥青胶浆的主吸收峰无明显变化，硫酸盐-沥青界面以物理作用为主，硫酸盐颗粒在沥青中的溶析及“盐老化”效应，是导致沥青性能劣化的主要原因。

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SRX聚合物级配碎石强度特性分析

何丽红1，马悦帆1，邓稳1,2，朱洪洲1，郝增恒3

2022, 41(04): 76-80. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.04.12

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SRX聚合物是一种柔性基层材料稳定剂。采用重型击实方法确定SRX聚合物级配碎石的最佳含水率与最大干密度；以加州承载比(CBR)值为强度评价指标，分析级配类型、SRX聚合物掺量、养生龄期及相对含水率对SRX聚合物级配碎石强度的影响规律。研究结果表明：密级配JGCBR值较间断级配GM高，且随SRX掺量和养生龄期增加而增大；SRX聚合物掺量增加，其间接抗拉强度也随之增大；同时得到相对含水率Δω与相对强度R泡/R干的变化规律，并给出两者函数关系式。

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中流动性混凝土工作性与砂浆流变特性相关性研究

南雪丽1,2，李荣洋1,2，姬建瑞1,2，王毅1,2，陈浩1,2

2022, 41(04): 81-86. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.04.13

摘要 ( )

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基于剩余浆体膜厚理论和砂浆流变阈值理论，采用砂浆流变试验和混凝土坍落扩展度试验，对中流动性混凝土工作性与其等效砂浆流变特性之间的相关性进行研究，以实现通过砂浆流变特性预测调整中流动性混凝土工作性的目的。研究结果表明：1 m3混凝土中粗骨料体积随着砂浆膜厚的增加而减小，且当粗骨料级配曲线、表观密度、振实密度一定时，剩余砂浆膜厚与粗骨料体积满足二次函数关系；自密实混凝土的砂浆流变阈值理论在中流动性混凝土中具有较好的适用性，可以运用该理论模型对中流动性混凝土流变学研究进行指导；在粗骨料物理性能和掺量确定的情况下，中流动性混凝土工作性与其等效砂浆流变特性具有很好的相关性，可以通过测试砂浆的流变性能来预测或者调整中流动性混凝土的工作性。

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大温差荒漠区水泥稳定砂砾材料拱胀的宏-微观研究

王选仓1，朱世煜1，张梦媛1，宋亮1,2，张潇月1

2022, 41(04): 87-95. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.04.14

摘要 ( )

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为探究大温差荒漠区水泥稳定基层沥青路面拱胀变形影响因素，基于新疆南疆地区气候温差及水泥稳定砂砾组成材料，进行了水泥稳定基层材料拱胀试验，模拟了不同级配类型、不同水泥剂量、不同硫酸盐含量和不同环境湿度下水稳砂砾试件拱胀变形，明确了不同因素下水泥稳定基层材料拱胀性能及变化规律，给出了各设计指标合理范围，并结合SEM及工业CT进一步揭示了水稳砂砾材料内部拱胀发展机理。研究结果表明：不同温度下，骨架空隙结构的水稳砂砾材料膨胀系数最小，骨架密实次之，悬浮密实结构试件膨胀系数及膨胀量最大；水泥剂量的提高与水稳砂砾混合料膨胀量呈正相关；在升温过程中，低含盐量及环境湿度对试件拱胀量没有显著影响，硫酸盐含量达到0.8%时，盐胀作用才初步体现；30~40 ℃这一温度区间试件拱胀反应最剧烈；建议大温差荒漠区采用骨架孔隙级配结构，水泥剂量4%为宜。

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贵州瓮马铁路边坡生态护坡技术研究

王林峰1，吴发友1，曾韬睿1，程平1，胡才龙2

2022, 41(04): 96-104. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.04.15

摘要 ( )

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以贵州瓮马铁路瓮安站边坡绿化工程为依托，为优选出适合该地区的植物与基材，调查了铁路沿线地区植物种类、土壤组成，开展了单一植物在不同基材中种植和不同配比植物在不同基材中种植的室内试验，分析了不同配比基材的保水性及不同配比植物生长高度、种子发芽率和试验后土壤的抗剪强度；引用层次分析法（AHP）和多因素准则，对最优基材配比和最优植物配比进行了筛选。研究表明：保水剂3%，蛭石4%，肥料1%的基材配比最适宜植物发芽，保水剂4%，蛭石5%，肥料1.5%的基材配比最适宜植物生长；单种植物最优搭配为美国四季春与保水剂4%，蛭石5%，肥料1.5%的基材配比；混种植物最优组合为百喜草、狗尾草、三叶草、黑麦草的种子配比和保水剂4%，蛭石5%，肥料1.5%的基材配比；混种植物的抗剪强度大于单个植物的抗剪强度，混种植物的根须之间由于长短不同，相互结合更加紧密，增大了土体的抗剪强度。

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城市螺旋隧道群开挖对邻近建筑物的影响分析

高峰1，吴佳鑫1，石龙飞1，贾山2，何江1

2022, 41(04): 105-112. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.04.16

摘要 ( )

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城市地下大跨度多层重叠隧道在建设中会穿过或临近大量的既有构筑物，其破坏形态、荷载分布和隧道间的相互作用极为复杂。以重庆解放碑地下停车库及连接通道三期工程为研究背景，通过有限元法数值模拟并进行定性、定量分析，研究了螺旋隧道群施工对围岩和地表建筑物的影响；通过现场监测数据对比分析，确定了隧道群的展线方案和最优的开挖顺序和方法，并为类似工程提供借鉴指导。

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群桩基础周围局部冲刷地形瞬时绘制系统研制

倪飞1，陈红2，罗云峰3，朱庆1，王浩丞1

2022, 41(04): 113-119. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.04.17

摘要 ( )

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三维水下地形的常规量测装备及方法还不能实现模型试验中涉水结构物周围全区域水下地形的瞬时绘制，致使目前还几乎没有对桥梁群桩基础周围局部冲刷发展特性进行细致地研究。因此，研制了一种河工模型试验中涉水结构物周围冲淤地形实时测绘系统，量化了实时测绘系统的各项设计参数，并据此研究了群桩基础周围局部冲刷随时间的动态发展变化特性。结果表明，测绘系统能够实现群桩基础局部冲刷发展全过程的动态实时测绘，效率高，误差小。局部冲刷发展过程中，在三维旋涡体系共同作用下，群桩基础上游河床率先出现冲刷，且冲刷发展比下游要快，冲刷深度和范围也比下游要大；冲刷坑也会同时向上游和下游发展，而且冲刷向上游发展很快，向下游发展较慢，极限冲刷深度值出现在群桩基础外侧靠近迎水面处。

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多源遥感技术在复杂山区高速公路地质选线中的应用

李升甫，向波，孙晓鹏，徐鸿彪，汪致恒

2022, 41(04): 120-125. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.04.18

摘要 ( )

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随着高速公路向复杂山区延伸，需要对地质灾害进行快速有效的判识和分析，以绕避影响公路安全的大型不良地质体。限于复杂的地形、地质条件，传统的调绘、勘察方法难以实现该目的。针对G4216沿江高速公路新场沟受金沙江库岸再造影响的大型变形体，综合采用多源遥感技术进行判识、分析。首先，基于LiDAR获取的高精度DEM数据，辅以高分辨率遥感影像，得到了变形体的边界及表面裂缝特征；应用InSAR技术，结合水电站蓄水水位数据，获取了变形体的形变发展规律。通过多源遥感技术应用分析，得出了该变形体规模大，影响范围广，目前持续变形的结论，并提出了高速公路绕避的安全距离。

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直升机尾桨失效事故案例分析

王畅1,2，程蒙3，马帅2

2022, 41(04): 126-132. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.04.19

摘要 ( )

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尾桨是平衡旋翼反扭矩、控制直升机航向的重要部件，尾桨失效是威胁直升机飞行安全的重要影响因素之一。针对由直升机尾桨失效造成的若干起飞行事故进行了梳理与总结,简要介绍了尾桨失效的定义以及引发尾桨失效的空气动力学原理，并从环境影响和飞行人员操作因素方面深入地分析了事故发生的具体原因。结果表明：尾桨失效多发生于直升机低速飞行阶段，且易受环境风影响；最后针对预防直升机尾桨失效和发生尾桨失效时的处置措施提出了建议。

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新型双轴宽轮距跨座式单轨车辆曲线通过性分析

杜子学，李云龙

2022, 41(04): 133-138. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.04.20

摘要 ( )

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新型双轴宽轮距跨座式单轨车辆转向架与现行车辆转向架结构有明显不同，表现为走行轮横向轮距大、走行轮间采用差速器结构连接，有导向轮、无稳定轮。通过对其曲线通过性的研究和分析，以确认新型转向架方案的合理性。将导向轮径向力、走行轮垂向力、车体侧滚角、导向力矩、走行轮侧偏角和倾覆系数等作为车辆曲线通过性评价指标，构建了基于新型转向架结构特征的跨座式单轨车辆动力学模型，在此基础上进行了曲线通过性分析，并与现行单轨车辆曲线通过性进行了分析对比。研究结果表明：新型双轴宽轮距跨座式单轨车辆具有良好的曲线通过性，转向架结构创新有效。

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基于模糊神经网络优化的永磁同步电机改进型趋近律滑模控制研究

胡启国1，王泽霖1，曹历杰2，张军1

2022, 41(04): 139-144. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2022.04.21

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为进一步提高永磁同步电机滑模控制调速系统性能，在传统指数趋近律滑模控制基础上，采用了一种fal函数来代替传统符号函数，设计了一种改进型指数趋近律并用李雅普诺夫函数验证了其稳定性。借助模糊神经网络对改进指数趋近律参数进行动态优化，设计出永磁同步电机滑模转速控制器。仿真分析结果表明：与传统指数趋近律相比，改进指数趋近律减小了67.1%的超调，在负载扰动时的转速下降幅度减小了22.2%，转速恢复时长缩短了0.01 s；经模糊神经网络优化的改进指数趋近律又进一步减小了50%的超调，负载扰动时的转速下降幅度再次减小了8.9%，转速恢复时长再次缩短了0.003 2 s。

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