重庆交通大学学报（自然科学版）

Select

宽幅分离式双边钢箱组合梁斜拉桥剪力滞效应研究

于祥敏1，刘进1，杜晓庆1,2，倪铮3

2023, 42(12): 1-8. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2023.12.01

摘要 ( )

PDF(4874KB) ( )

为了满足日益增长的交通量需求，近年来大跨度斜拉桥开始采用桥面宽度大、横向刚度高和抗风性能好的分离式双边钢箱组合梁。以梁宽为45.9 m的超宽分离式双边钢箱组合梁斜拉桥为背景工程，分别采用MIDAS和ANSYS建立三维杆系模型和节段精细化模型，研究其成桥阶段和施工过程中的剪力滞效应，并通过敏感性分析研究钢主梁板厚度对剪力滞效应的影响。结果表明：成桥状态下，混凝土板底和板顶的剪力滞系数变化范围分别为2.152~2.762和1.262~2.024，越靠近跨中节段，混凝土板的剪力滞系数越大。在边腹板、中腹板和小纵梁位置，混凝土板的正剪力滞效应显著，横隔梁顶的混凝土板则主要呈现负剪力滞效应。受到斜拉索水平分力的影响，混凝土板两端的剪力滞效应最突出。施工过程中混凝土板底和板顶的剪力滞系数范围分别为3.978~4.188和1.186~1.301，需要重点关注板底的剪力滞效应。施工步骤对组合梁混凝土板的剪力滞效应影响较大，尤其是钢主梁安装工况。钢主梁板厚变化时，剪力滞系数变化规律相似，建议钢主梁顶板厚度为20~30 mm，底板厚度为15~20 mm。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于BWM与模糊理论的桥梁综合评估方法

李耘宇1，张智成2，陈金州3，彭瀚贤2

2023, 42(12): 9-14. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2023.12.02

摘要 ( )

PDF(1384KB) ( )

以桥梁结构及各构部件的状态作为评价对象，基于模糊理论建立以隶属度为评价指标的底层函数，并通过BWM(best worst method)法为层级权重评价手段对模型进行了综合评估；采用自下而上，逐级传递的方法，将底层向量与各层级按BWM法确定的指标权重相结合，并对各级指标展开逐层评价，最终确定了桥梁的综合评定等级；根据综合评定等级对桥梁各部位加固的优先顺序进行判断；最后以丁家桥为实例进行了该桥梁的综合状态评估，并给出了加固优先等级的建议。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

预应力混凝土T梁桥非均匀收缩徐变效应分析

王龙，邬晓光，张柳煜，莫迪

2023, 42(12): 15-22. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2023.12.03

摘要 ( )

PDF(2190KB) ( )

为准确分析干燥条件及混合配筋条件下预应力混凝土T梁非均匀收缩徐变效应，掌握梁体变形、截面应力及截面应力重分布规律，提出了一种预应力混凝土梁桥非均匀收缩徐变效应的梁单元分析方法。通过有限元程序分析了T梁截面湿度分布；将预应力混凝土梁截面具有相似湿度分布规律的区域划分成多个纤维梁单元，采用各纤维的平均相对湿度对截面非均匀收缩徐变计算进行简化；结合纤维梁单元及微预应力-固结(MPS)理论，引入混合配筋及预应力松弛影响，采用非线性增量格式有限元理论进行求解。研究结果表明：预应力混凝土T梁具有明显非均匀收缩徐变效应，平均相对湿度具有良好的代表性，干燥条件对梁体挠度及应力分布规律存在较大影响；1 000 d时腹板压应力储备低于顶板及马蹄，跨中区域同一截面法向应力差异达到3~4 MPa；T梁跨中区腹板竖向裂纹特征与腹板应力薄弱区一致，是该类裂纹产生的重要原因，应在设计中予以考虑。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

硫酸盐环境下GFRP管混凝土柱轴压性能演化规律

金清平，王悦，赵甜甜，刘运蝶

2023, 42(12): 23-30. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2023.12.04

摘要 ( )

PDF(3757KB) ( )

硫酸盐长期腐蚀会导致混凝土结构性能退化，纤维增强聚合物（FRP）与混凝土组合结构具有良好的抗腐蚀性能。对玻璃纤维增强聚合物（GFRP）管混凝土短柱采用硫酸盐浸泡和干湿循环两种作用方式开展腐蚀试验，通过表观现象观察、质量损失测试、超声探测等，研究组合柱在硫酸盐作用下结构变化特征；开展轴压试验，测试极限承载力与荷载-应变曲线，对比分析GFRP管混凝土短柱轴压性能演化规律。结果表明：在硫酸盐环境中，GFRP管能抵抗硫酸盐的侵蚀，有效保护混凝土，确保组合柱抗压强度。硫酸盐溶液浸泡和干湿循环作用降低了GFRP管混凝土短柱的强度以及延性，且随着腐蚀时间的增加，硫酸盐干湿循环作用比浸泡作用下对GFRP管混凝土短柱造成的缺陷更多，GFRP管与混凝土协同作用略微降低。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于室内磨耗试验的沥青表面纹理演化规律分析

余苗1，曾俊森1，罗延生2，龙承梁3，陈庚1

2023, 42(12): 31-36. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2023.12.05

摘要 ( )

PDF(1349KB) ( )

交通量对在役路面抗滑性能衰减及纹理演化影响显著。为研究累积交通量对沥青路表纹理演化规律，采用激光轮廓测量仪采集各类型路面宏微观纹理，选择相应表征参数进行计算，并针对各纹理表征参数进行相关性分析，排除多重线性关系后，选取RMPD、Rsk、Rku以及RSBI作为评价路面抗滑性能指标；以课题组自主研发调试的轮胎-路面动态摩擦测试系统（tire-pavement dynamic friction analyzer，TDFA）为依托模拟不同交通量；利用TDFA进行磨耗试验，对不同交通量下路表纹理参数的演变。研究结果表明：纹理参数在交通磨耗作用下，重载交通出现区间越早，对沥青路面的磨损越严重；中后期出现重载交通则对沥青路面的抗滑性能影响相对较小。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

秸秆改性沥青胶浆的黏温特性及改性机理研究

董娟1，司有翔2，谢巍3，张苛2,3，张毅3

2023, 42(12): 37-44. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2023.12.06

摘要 ( )

PDF(4245KB) ( )

为探讨秸秆改性沥青胶浆的黏温特性及改性机理，首先，开展秸秆改性沥青胶浆的布氏旋转黏度试验，分析秸秆掺量、种类对改性沥青胶浆黏度的影响，并计算温度敏感性指数；其次，分析3种秸秆改性沥青胶浆的红外光谱特性，探讨官能团指数和秸秆改性沥青胶浆黏温特性的关系；最后，结合秸秆改性沥青胶浆的微观形貌特征，揭示秸秆对基质沥青的影响机理。研究表明：秸秆纤维的掺加提高了沥青的黏度，其中水稻秸秆的增黏效果优于玉米秸秆和小麦秸秆，且黏度随着温度的升高而减小；3种秸秆改性沥青胶浆的红外光谱图中均未产生新的官能团，秸秆的加入主要依靠其与沥青的物理黏结发挥作用；秸秆的掺量影响其在沥青内部的分布，当秸秆掺量为5%时，秸秆纤维相互搭接形成网络加强结构，此时秸秆纤维对沥青的“加筋”效果最佳。研究成果可为改性沥青路面材料的研发提供相关的参考依据。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

紫外光老化对水性环氧-SBR乳化沥青高温性能影响研究

何丽红1，杨克1,2，马悦帆1,2，温仙仙1,3，李青林1

2023, 42(12): 45-52. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2023.12.07

摘要 ( )

PDF(2278KB) ( )

采用室内加速紫外光老化试验研究紫外光老化后水性环氧-SBR乳化沥青（waterborne epoxy-SBR emulsified asphalt，WESEA）的高温性能，探究WESEA胶结料经紫外光老化后表面形貌、高温流变性能及蠕变性能变化规律，并采用红外光谱分析紫外光老化前后材料官能团变化特征。结果表明：随着水性环氧掺量增加，WESEA胶结料原样和经不同时长紫外光老化后胶结料的复数剪切模量G*、车辙因子（G*/sinδ）、平均弹性恢复率γrec均呈增长趋势，相位角δ、不可恢复蠕变柔量Jnr降低，复数剪切模量老化指数G*AI均大于1，说明水性环氧增加了WESEA胶结料中弹性成分，有效改善了胶结料的高温流变性能，提高了胶结料的抗剪切变形能力；WESEA胶结料经相同时长紫外老化后，官能团老化指数CI′（羰基C=O）与SI′（亚砜基S=O）随水性环氧掺量增加而减小，BI′（丁二烯基C=C）相近，表明水性环氧可以有效抑制WESEA胶结料中基质沥青氧化反应及SBR胶乳降解，延缓WESEA胶结料紫外光老化进程；水性环氧可有效改善胶结料抗紫外光老化的高温性能。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

GCL用于路基水分场调控可行性及铺设位置优化分析

刘志彬1，2，王宇婷1，2，罗婷倚3，唐亚森3，谢世平4

2023, 42(12): 53-60. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2023.12.08

摘要 ( )

PDF(1235KB) ( )

为优化路基土水分场的调控铺设，基于水分场在路基中的迁移规律，对土工复合膨润土垫（GCL）在路基中调控水分场的影响因素进行了系统性研究。通过室内模型试验验证了GCL阻隔毛细水上升和防止雨水下渗的性能；基于水分在非饱和土路基中的迁移规律，采用数值模拟方法对GCL在路基中的铺设位置进行了优化；运用有限元分析法对比研究了现场尺度下GCL在路基中的铺设深度及铺设层数对路基水分场的影响。结果表明：GCL具有十分重要的防渗作用；在单层铺设条件下，GCL位于地面以下1.0 m处可以起到较好的调控水分场作用，GCL上、下0.3 m范围内路基土的体积含水量可以快速达到稳定状态和低值；GCL双层铺设的效果与单层铺设差异不大。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

氧化镁-脱硫石膏-钢渣联合固化疏浚底泥试验研究

孔祥辉1，梁允鹏1，张进港2，王潇康1，张峰荣1

2023, 42(12): 61-69. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2023.12.09

摘要 ( )

PDF(6435KB) ( )

采用活性氧化镁（MgO）、脱硫石膏（DG）和钢渣（SS）对疏浚底泥进行固化处理，通过单掺试验、响应面试验和微观特性试验，研究了影响固化底泥强度的主要因素、固化材料的最佳掺量，以及微观固化机理。结果表明：在单掺时，MgO的固化效果最为显著，DG次之，SS单掺固化效果较差；MgO固化土在前7 d时的强度增长迅速，DG固化土强度随龄期增长平缓，而SS由于水化反应慢，SS固化土的强度增长主要发生在养护后期。由响应面试验可知，MgO-DG、DG-SS之间的交互作用显著，MgO、DG、SS在固化底泥中的最佳掺量分别为7.62%、11.31%和5.80%。通过XRD和SEM分析，发现MgO-DG-SS复合胶凝体系中的水化反应是相互促进的，水化产物的包裹、胶结与填充作用，使得土体微观结构更加致密稳定。基于试验结果，提出了MgO-DG-SS固化底泥的微观机制模型。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

原位土对道路生物滞留设施水文效应影响研究

刘燕1，潘俊奎2

2023, 42(12): 70-75. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2023.12.10

摘要 ( )

PDF(2005KB) ( )

生物滞留设施作为一种雨水径流控制技术对恢复区的水文循环具有重要作用，但由于不同地区地下土质的差异性，会对生物滞留设施的运行效果产生不同影响。通过VADOSE/W模型对生物滞留设施在单一降雨事件下的水分运移过程进行了研究；分析了淤泥质壤土、壤土、砂质黏壤土、砂壤土等4种原位土类型对生物滞留设施的表层积水、穿孔管产流、水分外渗及径流调控效应的影响特性。研究结果表明：当生物滞留设施未设置穿孔排水管且原位土渗透系数相对较小时，易导致表面积水时间延长、溢流水量增大；生物滞留设施的穿孔管产流受原位土影响显著，随着原位土渗透系数减小，穿孔管产流峰值增大，产流历时延长；生物滞留设施的外渗以底部渗透为主，单位面积的外渗水量可达到侧向的2.78~7.82倍，且随着原位土渗透系数增加，底部外渗水量相应增大；随着原位土渗透系数增大，设施的径流量消减率、径流峰值消减率及产流延时均相对提高。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于表面流速的堰塞坝溃坝过程流量系数分析

刘杰1,程静2

2023, 42(12): 76-82. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2023.12.11

摘要 ( )

PDF(2976KB) ( )

为确定堰塞坝溃坝过程流量系数的取值范围，基于水流表面流速估算溃口流量的公式，通过5组水槽试验并用数学回归方法对堰塞坝溃坝过程的流量系数进行了研究。研究结果表明：溃口纵向发展以层状冲刷为主，冲刷面倾角逐渐降低，冲刷速率先快后慢；溃口流量受多种因素影响，如坝体高度、坝体高度与坝体底部沿水流方向厚度比值等；基于表面流速计算溃口流量这一全新思路是可行且具有较高准确性，新流量公式系数Cd取值介于0.19~0.43。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

考虑实时载客量的公交信号优先策略改进控制模型

李淑庆1，蒋雨洋2，高铭仪1，宾科3，陈豪1

2023, 42(12): 83-91. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2023.12.12

摘要 ( )

PDF(1694KB) ( )

传统的公交信号优先策略往往依据公交车到达交叉口时刻或公交车固定载客量，无法有效地反映公交车实际载客量影响。针对该问题，考虑公交车实时载客量，以通过交叉口所有乘客的人均延误最小为优化目标，建立了交叉口公交信号优先控制模型；将公交IC卡和GPS数据进行匹配，比对公交站点乘客上车数，推算公交站点乘客下车数，分析了公交车通过交叉口时的实时载客量；提出了公交信号优先改进策略，分析该策略下各相位延误，引入公交优先强度系数；构建了交叉口人均延误模型和公交信号优先控制模型，采用启发式搜索算法求解该模型。研究结果表明：与传统的公交信号优先策略相比，考虑实时载客量的改进绿灯延长、改进绿灯早启公交信号优先策略的周期人均延误分别降低了20.98%、18.11%。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于三阶段DEA-Tobit模型的城市轨道交通运营效率测度分析

王永岗，罗贤雨，陈俊先，马超群

2023, 42(12): 92-98. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2023.12.13

摘要 ( )

PDF(553KB) ( )

以我国26个典型城市为样本，基于环境变量与随机干扰因素影响，运用三阶段DEA-Tobit模型对其城市轨道交通运营效率的测度问题展开了实证分析。研究结果表明：城市轨道交通运营效率与制式规模、结构、换乘站数量及成网条件等因素间均存在着显著相关性，目前我国大多数城市的轨道交通处于规模效益上升阶段，其资源配置能力已较优，但规模效率不足，导致运营效率偏低；当环境变量与随机干扰因素调整后，城市轨道交通的纯技术效率会上升，而规模效率则显著下降，以重点发展低运量制式的城市尤为明显，表明外部运营环境的控制与协调能有效地提升城市轨道交通系统的运营效率。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

城市公交网络的有限时间平衡性问题

张春梅，李冉，阳惠

2023, 42(12): 99-105. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2023.12.14

摘要 ( )

PDF(1080KB) ( )

借助复杂网络的有限时间同步研究随机城市公交网络(公共汽车交通网络)的有限时间平衡问题。由于城市公交网络是典型的复杂网络，所以基于复杂网络中驱动-响应系统概念(驱动系统表示理想状态下平衡运行的城市公交网络，响应系统表示实际运行的城市公交网络)，先用图论方法间接构建全局李雅普诺夫函数。再结合有限时间控制策略和稳定性理论等使得驱动系统和响应系统在有限时间内实现同步。因此在城市公交网络中，通过合适的交通调度，受到随机干扰后的网络可以和理想状态下(平衡运行)的网络的运行状态在有限时间内达到一致。即受到随机干扰的城市公交网络能在有限时间内恢复平衡运行。最后，通过数值算例来验证理论结果的有效性和可行性，用Chua系统作为顶点系统，用小世界网络刻画城市公交网络。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于稳定匹配的网约车合乘优化

彭子烜1，魏然1，单文轩2，王文思2，郭震2，蔡婉君3

2023, 42(12): 106-112. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2023.12.15

摘要 ( )

PDF(1322KB) ( )

乘客和司机的选择偏好是影响网约车合乘匹配率的关键影响因素之一。基于乘客对合乘乘客和司机的选择偏好以及司机对乘客的选择偏好，构建嵌入合乘乘客相互影响效应的多对一稳定匹配模型。基于DA（deferred acceptance）算法的思想，设计了考虑同方参与人内部偏好的多对一稳定匹配算法，并通过算例对模型和算法进行验证和分析。结果表明：松弛时间窗下的乘客匹配率平均提高18%，乘客合乘比例平均提升21%。同时，在高需求下，司机匹配率增加，乘客合乘的比例有了大幅提升，司机的收入也有所提高。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于随机参数Logit模型的车辆冲突风险影响因素研究

温惠英，成杰，赵胜

2023, 42(12): 113-120. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2023.12.16

摘要 ( )

PDF(475KB) ( )

为更全面研究高速公路车辆冲突风险的影响因素，笔者考虑微观与宏观因素影响，分析其可能存在的异质性，建立了随机参数Logit模型对其进行分析。使用高分辨率车辆轨迹数据，以碰撞时间（time to collision, TTC）为风险识别标准，提取风险发生前1 s内数据，处理得到车辆自身运动状态、与周围车辆的微观交互以及路段宏观交通流状态三类特征，并基于皮尔逊相关系数和嵌入法进行特征筛选；以筛选后的特征作为模型自变量，以车辆是否存在冲突风险为因变量，分别构建随机参数Logit模型以及考虑均值异质性的随机参数模型并进行对比。研究结果表明：考虑均值异质性的随机参数Logit模型拟合效果最好，且三类变量均对冲突风险有显著影响，其中车辆自身运动状态的波动以及车辆与前方车辆的速度差与风险呈正相关，相邻车道的大车比例与风险呈负相关；车辆自身运动状态以及与前方车辆的微观交互两类特征对冲突风险影响较大，而宏观交通特征的影响相对较小。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于CNN电动城市客车进站驾驶风格识别研究

赵登峰1，钟玉东1，刘朝辉2，李振营2，侯俊剑1

2023, 42(12): 121-128. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2023.12.17

摘要 ( )

PDF(1558KB) ( )

电动城市客车驾驶员的驾驶风格对城市公共交通安全有重要影响。为识别驾驶员的驾驶风格，利用驾驶员自然驾驶电动城市客车进站过程的车载CAN数据，采用由卷积层和池化层组成的特征提取网络对多通道特征数据进行信息深度融合和特征自动提取，无缝输出给全连接神经网络进行进站驾驶风格识别，构建出电动城市客车驾驶员进站驾驶风格识别模型。研究表明，采用建立的模型可以有效融合进站过程中驾驶行为和车辆运行状态对应时序数据并自动提取驾驶行为高阶特征，实现电动城市客车驾驶员进站驾驶风格的有效识别，准确率达到98.2%。研究成果有助于识别出激进型驾驶风格的驾驶员，以便针对性开展驾驶安全教育，进而降低驾驶员致因的电动城市客车交通事故。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

光照条件对城市道路骑行者视觉行为的影响

潘义勇1，陆妍琳1,2，王心悦1，龚小林1

2023, 42(12): 129-136. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2023.12.18

摘要 ( )

PDF(2023KB) ( )

为分析光照条件对城市道路骑行的视觉行为影响，使用TobiiGlasses眼动仪在白天、傍晚和夜晚3种条件下进行眼动实验，对比分析3种条件下骑行者的注视、扫视、眨眼和瞳孔指标；使用K均值聚类并综合场景划分注视区域，使用马尔可夫链得到骑行者的注视转移概率和平稳概率；建立指标分析骑行者的视觉变化率。结果表明：骑行者的视野范围随光照减弱逐渐扩散，视负荷程度与光照度成反比；外部光照减弱时，对远处和亮度更高处的注视转移概率更高；在光照减弱的两个过程中，从白天到傍晚骑行者的认知和获取危险能力下降更明显、对各个区域的兼顾概率略高，从傍晚到晚上骑行者的紧张程度更高。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于RBFNN的跨座式单轨车辆自动驾驶滑模控制研究

刘朝涛1，刘浩鸣1，杜子学1，邬浩鑫2 ，侯忠伟2

2023, 42(12): 137-142. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2023.12.19

摘要 ( )

PDF(723KB) ( )

针对跨座式单轨全自动驾驶控制问题，在分析跨座式单轨运行场景的基础上，建立了基于RBFNN的跨座式单轨动力学模型，明确了控制目标，提出了基于基于径向基神经网络（RBFNN）的跨座式单轨固定时间滑模控制方法，设计了基于RBFNN的跨座式单轨固定时间滑模控制器，并基于Lyapunov稳定性理论证明了控制器的稳定性。通过数值仿真结果表明：设计的控制算法能使车辆的位置和速度在15 s内均跟踪到指令曲线，而有限时间控制器在24 s才能跟踪上指令曲线；有RBFNN相较于无RBFNN，在位置跟踪上更加接近指令位置约0.1 m，在速度跟踪上更加接近指令速度约0.01 m/s；仿真结果表明笔者设计算法能有效提升跨座式单轨车辆的运行效率，可为跨座式单轨全自动驾驶的实施提供控制算法借鉴。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

考虑道路坡度的汽车自适应巡航控制策略

冯莉，曾辉

2023, 42(12): 143-150. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2023.12.20

摘要 ( )

PDF(1434KB) ( )

针对汽车自适应巡航控制(adaptive cruise control, ACC)系统在坡道行驶工况下控制精度和安全性不足问题，提出基于道路坡度实时估计的自适应巡航控制策略。算法采用分层式控制结构，将ACC系统分为上层控制器和下层控制器，上层控制器采用PID控制器和线性二次型调节器(linear quadratic regulator, LQR)计算期望加速度；下层控制器利用无迹卡尔曼滤波(unscented kalman filter, UKF)算法对道路坡度进行估计，以车辆纵向动力学为基础，考虑道路坡度变化的影响，将期望加速度转换为对应的节气门开度和制动压力，以实现车辆巡航和跟随功能。通过MATLAB /Simulink与Carsim联合仿真验证ACC系统控制策略的可行性，并与传统控制策略进行对比分析。仿真结果表明：在坡道行驶工况下，改进后的ACC系统控制策略相比于传统控制策略，能够精准识别道路坡度，具备较好的控制精度和安全性。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

过刊目录