重庆交通大学学报（自然科学版）

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翼缘尺寸对地聚物混凝土T形梁抗剪性能的影响

宋建雄1,2,3，毛宇光1,2,3，刘翼玮1,2,3，苏捷1,2,3，杜运兴1,2,3，史才军1,2,3

2024, 43(1): 1-9. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.01.01

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为探究翼缘尺寸对地聚物混凝土T形梁抗剪性能的影响，对1根普通混凝土和4根不同翼缘尺寸的地聚物混凝土T形梁进行了集中荷载下的抗剪试验；试验获得了T形梁试件的承载力、挠度、钢筋应变、破坏模式及裂缝的开展等相关参数。研究结果表明：地聚物混凝土T形梁具有与普通混凝土T形梁相似的裂缝扩展、破坏模式及抗剪承载力，但其刚度和斜截面开裂荷载较低，跨中纵筋和箍筋的应变较大；将翼缘厚度与截面有效高度比值从0.24增大到0.48时，地聚物混凝土T形梁的刚度增大、跨中纵筋应变减小，抗剪承载力提高了12.7%，地聚物混凝土的归一化抗剪强度增大了25.3%；当翼缘宽度超过两倍腹板宽度时，继续增大能减小跨中纵筋应变，但地聚物混凝土T形梁的刚度、抗剪承载力及地聚物混凝土归一化抗剪强度不再增大。规范ACI 318—19和Eurocode 2的计算结果明显低估了地聚物混凝土T形梁的抗剪承载力，GB 50010—2010较接近试验值。为更好预测地聚物混凝土T形梁的计算抗剪承载力，建议在抗剪承载力计算公式中增加翼缘有效受剪面积所提供的剪力。

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基于PCL的钢箱节段虚拟预拼装技术

朱爱珠1，王佳盟1，潘文铭2，崔冰3，朱宏平1

2024, 43(1): 10-17. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.01.02

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针对目前工程应用中的虚拟预拼装技术存在主观性强、自动化程度低、数据处理过程较为复杂等缺点，首次提出将PCL应用于基于点云数据的钢箱节段虚拟预拼装技术。首先根据钢箱节段截面特征设计一套由面到线、由线到点的控制点提取方法；然后基于PCL中的高效点云处理算法对待拼装截面初始点云数据进行预处理、控制点提取及匹配，输出拼装误差结果；最后将虚拟预拼装技术中使用到的算法串联成群，形成一套完整的钢箱节段虚拟预拼装程序，实现从数据输入到结果输出。将提出的虚拟预拼装技术应用于某钢箱结构桥梁相邻节段，并将计算所得最大拼装误差1.22 mm与规范规定误差进行对比分析，说明基于PCL的虚拟预拼装技术可以有效完成钢箱节段的预拼装工作，具有结果准确、自动化程度高等优点;吊装有应力状态下的节段控制点竖向位移处于0.08~0.14 mm范围内，结果表明工厂扫描得到的控制点坐标可用于指导实际工程拼装。

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钢渣热阻沥青路面的抗车辙性能研究

张争奇1，张璟业1，郑文章1，2，徐玉峰3，谈俊卿3

2024, 43(1): 18-25. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.01.03

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为了研究钢渣替代天然集料对沥青混合料高温抗车辙性能的影响，首先，用钢渣等体积替代玄武岩粗集料制备了不同钢渣掺量沥青混合料，对其热物性参数进行了测试，并通过室内等效热辐射试验对钢渣沥青混合料降温效果进行评价；其次，采用数值模拟方法分析了不同钢渣掺量沥青路面面层对温度场分布的影响，并利用单轴静载蠕变试验获取沥青混合料蠕变参数，建立基于上述温度场的车辙分析模型，对钢渣沥青路面的抗车辙性能进行评价。结果表明，钢渣的掺入使沥青混合料的导热系数降低，比热容增大，变化幅度最大可以达到40%以上；随着钢渣掺量增大，路表温度小幅度上升，而中下面层温度逐渐降低，其中4 cm深度处降温效果最为明显；当钢渣掺量为100%时，温度相较于纯玄武岩沥青路面降低了3.4 ℃，而75%掺量沥青混合料钢渣的车辙变形量最小，相较于玄武岩沥青混合料下降幅度达到43%，可有效提高路面抗车辙性能。

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牡蛎壳粉沥青胶浆路用性能研究

杨博1，2，周波1，程逸寰1，张萌1，唐乃膨1

2024, 43(1): 26-30. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.01.04

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基于“双碳”背景下，以拓宽牡蛎壳绿色废物利用为途径，探索其用作沥青矿粉的可行性。通过制备牡蛎壳矿粉进行微观特性分析发现，与白云岩矿粉相比，牡蛎壳粉末颗粒更细，比表面积更大，表面更粗糙，密度更低，具有更优的黏结力。在此基础上进一步通过动态剪切流变、多重应力蠕变恢复和弯曲梁流变等试验对比了5种粉胶比条件下牡蛎壳粉沥青胶浆的路用性能，从而确定了最佳粉胶比掺量和施工温度。研究结果表明：与白云岩矿粉沥青胶浆相比，牡蛎壳粉沥青胶浆具有更优的高温抗车辙性能和力学稳定性，其低温性能虽略逊于白云岩矿粉沥青胶浆，但仍满足较好的低温抗裂性能要求。鉴于牡蛎壳粉具备良好的路用性能、经济性与环保性，其在路面新建及养护工程中具有较好的应用前景。

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基于多尺度加载试验的沥青路面结构参数设计方法

李骏1，何超1，刘震2，3，顾兴宇2，3

2024, 43(1): 31-38. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.01.05

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基于江苏省典型路面结构，通过改变试件尺寸、温度和荷载作用次数对SMA-13、SUP-20和SUP-25 3种材料开展动态模量和蠕变试验。将结果耦合到修正的Burgers模型并在ABAQUS中开发用户材料子程序模型。对室内单轴试验分别采用应变硬化和子程序模型进行模拟、对小型和大型路面加载试验分别进行车辙模拟。结果表明3种材料的动态模量随试件尺寸增加而增大、温度升高而减小；SUP-25的疲劳损伤效应最为明显，在重复加载5 400次后损伤值达到了0.419。子程序模拟单轴试验的误差小于应变硬化模型、车辙模拟与小型和大型加载测试结果的误差分别为3.08%和2.83%，说明模型在单层及多层复合材料的应用中都是有效的。模拟表明夏季高温100万次加载的变形量为春季常温的1.8倍；行车速度由22 km/h增加至120 km/h时，变形量减少72.6%；轴载增加100%，车辙深度增加48.52%，表明在高温地区低速路段要尤其限制车辆超载。累计标准轴载作用次数超过2 500万次，车辙变形进入加速累积阶段，须及时对该路面结构进行养护维修。

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交通语言综述化研究

张旭1，杨晓光2，庞聿皓3,李英帅3

2024, 43(1): 39-45. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.01.06

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在整理分析前人对交通语言文献研究的基础上，提出广义交通语言与狭义交通语言的概念。以2012年到2022年发表的1 083篇文献为分析对象，通过CiteSpace以可视化的方式对我国近十年来的交通语言研究进行了机构合作网络分析、关键词共现网络分析、关键词聚类分析和突显词分析。研究表明，近十年来，我国的交通语言文献年发文量呈缓慢增长的趋势，研究方向从早期“智能交通”概念的提出逐渐过渡到与计算机等学科交叉从而进行深入研究，交通语言研究的热点集中于交通标志检测与识别和智能交通信号灯系统等领域。最后通过关键词的突显情况对未来研究走向做出预测。

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考虑海铁联运的集装箱码头泊位分配优化

户佐安1,2,3，孙燕1，耿成1

2024, 43(1): 46-51. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.01.07

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在海铁联运背景下，协同考虑到港船舶及铁路班列特点，优化集装箱码头泊位分配，对于提高港口作业效率至关重要。在满足码头岸线、泊位水深、岸桥等资源约束前提下，综合考虑船舶服务优先级和偏好泊位、铁路集装箱班列到发时间等约束，以船舶在港停留时间和泊位偏移惩罚时间最小为优化目标，建立海铁联运集装箱码头泊位分配优化模型；针对模型特点，设计自适应遗传算法进行求解，选取计划周期48 h内的到港船舶数据进行案例分析，通过MATLAB数值实验，得到符合船舶服务优先级和泊位偏好要求且契合铁路班列开行计划的海铁联运码头泊位分配方案。数值实验结果表明：在海铁联运协同优化条件下，船舶平均等泊时间为2.9 min，最大等泊时间为11.4 min，同时船舶的靠泊位置与偏好泊位之间的距离均不超过100 m，船舶在港的停留时间及偏好泊位差都得到了较好的控制。研究可进一步优化海铁联运集装箱码头泊位分配方案，有利于提高海铁联运集装箱在港转运效率。

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高速公路收费站ETC/MTC混合收费车道通行能力计算模型研究

邵长桥，陈艳清

2024, 43(1): 52-58. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.01.08

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分析了ETC/MTC混合收费车道入口ETC车辆占比αE和连续到达ETC车辆排队长度w对混合收费车道平均服务时间tS的影响；对SHAKER模型进行了修正，并对修正SHAKER模型参数进行了标定，建立VISSIM仿真模型对修正SHAKER模型的有效性进行了验证；分析了ETC/MTC混合收费车道通行能力与ETC车辆占比之间的关系，提出了考虑车辆平均服务时间的ETC/MTC混合收费车道入口通行能力估计模型，并与余弦函数模型进行了对比分析。结果表明：不同ETC车辆占比下，ETC/MTC混合收费车道入口通行能力修正SHAKER模型计算值和VISSIM模型仿真值的相对误差ε＜10%，在允许范围之内，验证了修正SHAKER模型的有效性；ETC/MTC混合收费车道通行能力随着驶入混合车道ETC车辆占比的增大而增大；与余弦函数模型相比，笔者提出的估计模型更能反映ETC/MTC混合收费车道的交通运行特性。

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基于移动性导向的公交网络可达性研究

王登忠1,2，马东方3，方博3，王如杰3，袁超1

2024, 43(1): 59-66. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.01.09

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公交优先战略主要偏重于网络可达性优化，通过提高区域线网密度和站点密度可提升居民出行的便利性，但缺少对公交资源调度及移动性导向考虑。为弥补上述缺陷，首先将公交出行过程分为乘坐、换乘、候车等3个阶段，提出了一种涵盖3个阶段的区域公共交通可达性指标体系及测算方法；使用Pearson相关系数描述可达性指标与移动性水平的关联模式，采用K-means聚类算法划分关联模式，挖掘城市区域差异性和以移动性提升为导向的关键可达性要素；并以杭州市为例对该算法进行了案例分析。研究结果表明：公共交通的高可达性并非会带来移动性水平的必然提升，针对这种非一致性提出了分区域的公交网络发展策略。

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基于公交优先的干线协调信号控制改进模型

赵欣，李瑞，酆磊

2024, 43(1): 67-74. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.01.10

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基于公交信号优先策略，对MULTIBAND模型进行改进，重新定义了权重系数、车道清空时间和最小绿波带宽，结合不同相位放行方式实施红灯早断或绿灯延长控制策略，并在此基础上考虑公交车辆的车速与停靠时间，建立对公交车辆的约束，提出基于公交优先的干线协调信号控制改进模型。通过VISSIM仿真，将该模型与传统干线协调信号控制模型对比分析，结果表明：与传统协调控制模型相比，模型使社会车辆平均延误降低了4.77%，停车次数降低了3.77%，公交车辆平均延误降低了11.35%，停车次数降低了2.06%，人均延误降低了7.22%，且在不同的公交流量下均有较好的效果。

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基于改进MobileNet的公路行车环境安全风险源识别

赵树恩，龚志坤，刘伟

2024, 43(1): 75-82. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.01.11

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为了检测公路行车环境安全风险源，为公路风险源智能化管控和随机不确定场景下实时安全风险评估提供依据，研究了基于深度卷积神经网络模型的公路行车环境安全风险源识别算法。通过改进MobileNetV3的输出层激活函数和损失函数，将网络输出的风险源类别数量由一个变为多个，解决了同一图像中存在多种风险源的识别问题。利用空间注意力机制加强MobileNetV3网络的特征提取能力，解决了MobileNetV3通道注意力机制无法关注到通道内部风险源特征信息的问题，提升了模型识别准确率。通过通道剪枝方法去除冗余扩张通道，减少网络参数量，提升了模型预测速度。实验结果表明：该方法能够有效识别行车环境安全风险源，检测率达0.829，平均分类准确率达0.833，且具备实时检测效果。

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基于轨迹数据的出租车司机寻客路径优化方法

周旦1，孙家煜2，顾国斌1，钟楚捷3，王涛1

2024, 43(1): 83-90. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.01.12

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出租车寻客路径规划是降低出租车空载率的重要手段。为高效解决出租车寻客路径规划问题，综合考虑载客概率、空载行驶时间和区域供需比3个指标，提出一种出租车寻客路径优化方法。在此基础上，基于改进的DBSCAN聚类算法和灰色综合评价法挖掘滴滴快/专车载客热点区域并确定寻客目标点，通过引进标号永久化新规则和双向搜索改进的Dijkstra算法获取出租车寻客路径。最后，使用成都市核心城区的滴滴订单数据对算法进行实例验证。结果表明：改进的Dijkstra算法较Best-first、Foyld等算法相比具有更快的最短路径搜索速度；同时，通过该方法获取的寻客路径与常见寻客路径相比，寻客距离减少约21.33%，寻客时间减少约22.16%。该方法能有效指导出租车司机选取较优的寻客路径，为出租车调度和城市交通建设提供有效指导。

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考虑鲁棒成本与绝对后悔的最短路径问题研究

周和平，李文杰

2024, 43(1): 91-98. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.01.13

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为克服鲁棒偏差方法在处理区间路网时所求鲁棒最短路径的保守性问题，通过分析鲁棒成本的定义以及鲁棒最短路径过于保守的原因，结合算例分析提出了绝对后悔值的概念，并以鲁棒成本和绝对后悔值为目标函数建立了区间路网的多目标最短路径模型；根据最短路径模型的特点设计了分离路径决策变量与连续变量的Benders分解算法，同时基于传统有效路径的判断依据重新定义了符合该最短路径模型的有效路径，并在分解后的主问题模型中引入了有效路径约束以加快算法收敛速度；利用MATLAB生成了一个包含29个节点、70条双向通行路段的区间路网对模型与算法进行仿真测试。结果表明：考虑鲁棒成本和绝对后悔值的最短路径模型能在区间路网中找到不保守，且同时兼具鲁棒性的最短路径，能够有效克服鲁棒偏差方法的缺陷。

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基于模糊逻辑的增程式无人机能量管理策略研究

陈伟1,3，刘建宏1，任毅1，涂钏1，闫志伟2

2024, 43(1): 99-106. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.01.14

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以增程式无人机为研究对象，通过建立发动机、发电机、电池和冷却风扇的数学模型，研究增程式混合动力系统能量管理策略。根据无人机的工作特性，提出了一种基于模糊逻辑的复合型能量管理策略（模糊复合型能量管理策略），并使用MATLAB/Simulink进行仿真。研究表明：与纯油驱动、复合型能量管理策略驱动相比，笔者提出的模糊复合型能量管理策略驱动下的无人机在油耗方面比纯油驱动省油8.1%，比复合型能量管理策略驱动省油2.2%；在稳定方面，采用模糊复合型能量管理策略的发动机，转速波动比纯油驱动和复合型能量管理策略均少了50 r/min，且波动频率更低。

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内外液流通道筒式磁流变制动器制动性能分析

胡国良，应仕诚，席兴盛，舒慧杰，喻理梵

2024, 43(1): 107-115. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.01.15

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针对传统磁流变制动器磁场利用率不高的问题，提出了一种具有内外液通道的筒式磁流变制动器；通过在缸筒和旋转套筒中增设非磁性器件，使得磁力线蜿蜒通过内外轴向液流通道的6段有效阻尼间隙，从而使该制动器在外形尺寸不变的前提下能产生较好的转矩性能；阐述了内外液流通道筒式磁流变制动器的结构和工作原理，并对有效阻尼间隙在磁场作用下的磁路进行分析；同时推导建立了制动转矩和温度场数学模型；基于COMSOL软件对磁流变制动器电磁场和温度场进行了仿真分析。由电磁场仿真可知，在外加电流为2.0 A、转速400 r/min时，制动转矩可达101.96 N·m，转矩动态可调范围由1.00增加至29.69；由温度场仿真可知，在多次紧急制动下最高温度为42.88 ℃，符合磁流变液正常工作范围。

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基于聚类和马尔可夫链的货车实际工况构建方法研究

周英超1，王保林1，李连强2，田瑛1，蒙心蕊1

2024, 43(1): 116-124. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.01.16

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针对货车法规工况与实际使用工况的油耗等性能相差较大问题，利用车联网平台获取目标样车实车行驶数据，提出基于高斯混合模型聚类和马尔可夫链结合的货车实际工况构建方法。通过主成分分析、高斯混合模型聚类分析将运动学片段分类，类中以速度区间划分行驶状态，采用Laplace Smoothing方法来估计状态转移概率，利用马尔可夫链法合成类内候选工况，选择类内最佳工况，构建目标货车实际行驶工况。结果表明：与原始数据相比，所建工况速度-加速度联合概率密度分布吻合较好，整体特征参数平均相对误差为4.32%；与实测百公里油耗相比，法规工况和所建工况的仿真油耗相对误差分别为26.33%、4.86%。所建工况精度较高，能够有效反映车辆实际行驶特征及油耗性能，可以为车辆的精细化设计和实际道路整车性能评价提供条件和依据。

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