重庆交通大学学报（自然科学版）

Select

辛公锋1,2，袁阳光3，韩涛2,4，李帆1,2，黄平明5

2024, 43(7): 1-8. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.07.01

摘要 ( )

PDF(4620KB) ( )

为明确胶州湾跨海大桥箱梁现阶段的氯离子侵蚀状态及箱梁混凝土当前的细观结构特征，依托胶州湾跨海大桥暴露试验站进行了取样测试，测试了总氯离子浓度、自由氯离子浓度，并开展了工业CT扫描。通过暴露试件氯离子浓度曲线拟合，分析了现阶段箱梁的氯离子侵蚀状态；根据历史测试数据，分析了北方高纬度海域自然暴露条件下的表面氯离子浓度以及龄期衰减系数；通过对工业CT扫描数据进行分析，研究了箱梁混凝土当前阶段的细观孔结构特征，包括孔隙分布、孔隙率、孔隙尺寸等。研究结果发现：在当前阶段，胶州湾跨海大桥箱梁的氯离子侵蚀最大深度为14~28 mm，表观氯离子扩散系数与有效氯离子扩散系数的比值为1.24~2.77；大气区与浪溅区氯离子结合性能差异较大，大气区氯离子结合系数随深度的变大而逐渐变大，并趋于稳定；在北方高纬度海洋环境下，大气区与浪溅区表面氯离子浓度演变均可采用对数增长规律描述，胶州湾跨海大桥箱梁氯离子传输的龄期衰减系数为0.612 9；当服役13.7 a时，胶州湾跨海大桥箱梁混凝土孔隙率为1.05%，等效孔隙直径服从对数正态分布，孔隙表面积与孔隙体积服从指数分布。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

多孔轻质混凝土力学性能敏感性试验研究

黄锋1,2，刘星辰1,2，张班1,2，张瑞琳1,2

2024, 43(7): 9-16. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.07.02

摘要 ( )

PDF(7220KB) ( )

选择市售复合发泡剂、P.O 42.5水泥、80目细砂、Ⅰ级粉煤灰及15 mm短丝聚乙烯醇纤维，得到基准配合比m水泥∶m粉煤灰∶m细砂=1∶0.250∶0.375，水胶比W=m水/(m水泥 + m粉煤灰)=0.35，粉胶比F=m粉煤灰/(m水泥 + m粉煤灰)×100%=20%，砂胶比S=m细砂 /(m水泥 + m粉煤灰)=0.3，聚乙烯醇纤维掺入百分比f=m纤维/(m水泥 + m粉煤灰 + m细砂) ×100%=0.1%，泡沫掺入体积比N=V新鲜泡沫∶V水泥砂浆=2.0；采用控制单一变量法，通过调整W=0.40、0.45、0.50、0.55，F=15%、10%、5%、0%，N=1.5、1.0、0.5、0，分别制备了12组多孔轻质混凝土试样进行单轴压缩试验，分析了不同配合比多孔轻质混凝土应力-应变曲线阶段性特征与力学参数变化规律；通过多因素交互效应响应模型分析了W-N、N-F、W-F交互效应下多孔轻质混凝土峰值强度σpeak、弹性模量E的响应敏感性规律。结果表明：单轴压缩加载下，多孔轻质混凝土的残余强度σre约为σpeak的70%，表现出“让压吸能”特征，该特征的显著性随着N的增大而增大；多因素交互效应下，多孔轻质混凝土σpeak与E的响应曲面形态基本相同；多孔轻质混凝土内部中型孔隙占比最大，约18.37%；“蜂窝状”孔隙结构可有效传递并分散外部荷载；伴随“让压吸能”特征，多孔轻质混凝土细观孔隙结构的损伤过程包含分布损伤与局部破坏2个阶段。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

西安湿陷性黄土地区狭长深基坑变形分析

梅源1, 2，张苗苗1, 2，周东波1, 2，张焱1, 2

2024, 43(7): 17-25. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.07.03

摘要 ( )

PDF(4813KB) ( )

为了探究西安地铁车站深基坑开挖过程中桩体侧移、地表沉降等时空演变规律，以西安地区某地铁车站深基坑为工程背景，同时收集了该地区2#、3#、4# 线20个狭长基坑的实测数据，并对其进行统计分析。结果表明：地铁基坑围护结构最大侧移δhm=0.04%H~0.10%H（H为开挖深度），平均值为0.06%H，最大侧移位置深度为0.7H；地表最大沉降值δvm=0.036%H~0.116%H，主要影响区在1.4H范围以内；高斯函数模型可以预测西安地区的地表沉降，其影响范围为3.5H；在特定范围内，提高支护桩的刚度和插入比可以有效控制基坑变形。研究结果可为西安市其他地铁车站基坑支护结构的设计与施工提供借鉴。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

絮凝-真空抽滤-土工管袋联合处理泥浆脱水模型试验

吴海民, 易枫, 郑鸿晖

2024, 43(7): 26-33. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.07.04

摘要 ( )

PDF(7979KB) ( )

近年来，土工管袋因其良好的排水反滤性能广泛应用于河湖清淤泥浆的脱水处理中，但在脱水后期存在脱水速率缓慢的问题。为此，开展物理模型试验验证在添加絮凝剂的条件下，采用增压式抽真空来增加土工管袋内泥浆后期脱水固结速率的可行性，同时还比较了“空气动力振荡法”与“管袋顶部加荷法”2种方法的抽滤脱水效率。试验结果及分析表明：“空气动力振荡法”会使土工管袋内的原本相对密实泥浆出现裂隙，使得土工管袋内泥浆的气密性被破坏；“管袋顶部加荷法”增加了管袋内泥浆压力，提高了反滤层两侧的压力梯度，使得清淤泥浆的抽滤速度提高；真空抽滤可以显著降低土工管袋内部、抽滤管道周围的泥浆含水率，且抽滤管道越靠近土工管袋中心，抽滤效率越高，泥浆含水率也越低。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于改进云模型和线性规划优化算法的山区泥石流危险性评价

李莉1，倪波1，强跃1，吴恒滨1，汪魁2，赵东升1

2024, 43(7): 34-43. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.07.05

摘要 ( )

PDF(3636KB) ( )

泥石流是一种由暴雨或地震诱发常发生在山区的破坏力强大的地质灾害，为了提前预防和减少其破坏能力，使用特定算法评价其危险性十分必要。采用云模型雾化特性对各评价指标权重进行一致性检验后耦合，得到合理的权重阈值区间。以线性规划优化算法通过设定目标函数后对各评价指标在权重区间内动态取值，从而得到各个泥石流沟渠最危险评分。改进了单指标的云数字特征公式，构建覆盖更全面的综合云模型，输入最大危险评分对研究区泥石流沟渠进行危险性分级。将该研究应用在汶川地震后北川县产生的72条泥石流沟渠实例中，其评价结果显示与研究区实际地形环境情况相吻合，为相似类型泥石流灾害的预防提供了新思路。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

考虑人因-环境因素的山区公路警觉水平量化模型

刘通1，胡红1，单珏2，刘唐志1，刘星良1

2024, 43(7): 44-51. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.07.06

摘要 ( )

PDF(3818KB) ( )

为描述山区公路驾驶者的警觉状态及水平，综合考虑人因-环境因素，提出了一种山区公路警觉水平量化方法。通过分析驾驶者的眼动及行为数据来确定初始观测指标，基于核主成分分析法对多源数据进行降维，对降维后的主成分使用K-means聚类方法划分高低警觉水平；以低警觉水平样本概率为目标变量，通过筛选人因-环境因素得到了警觉水平量化因子；基于评分卡方法建立了山区公路警觉水平量化模型，并对模型进行了实例验证。研究结果表明：基于人因-环境因素的山区公路警觉水平量化模型的AUC值为0.907，KS值为71.86%，模型效果较好，能为山区公路驾驶者警觉水平动态评价及安全配套设施建设提供参考依据。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

考虑城乡异质性的电动自行车头盔佩戴行为建模与分析

景鹏，明柏旭，汪道歌

2024, 43(7): 52-60. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.07.07

摘要 ( )

PDF(1254KB) ( )

电动自行车在成为居民短途出行主要交通工具的同时，与其相关的交通安全问题日益突出。正确佩戴头盔可以降低骑行者交通事故的死亡风险，然而统计数据显示，目前全国仍有近一半骑行者在骑行时不佩戴头盔，电动自行车的事故后果无法得到有效控制。较城市而言，乡镇拥有更多的电动自行车保有量，由于道路崎岖、交通建设不完善等原因更容易发生道路交通事故，尤其大量骑行者不佩戴头盔。为明确城市与乡镇骑手头盔佩戴行为异质机理，深入剖析骑手不佩戴头盔的深层原因，运用差异性检验和二项Logistic回归模型，分析骑行者特征、个体头盔认知、执法环境等因素对城市与乡镇骑手头盔佩戴行为的综合影响。研究结果表明：相较于长期生活在城市的群体，乡镇群体的主观安全意识偏弱，对头盔使用时存在的障碍（阻碍视野、不便利性等）较为关注；城市群体对交警执法活动较为敏感，并且在城市中出行时间越长的人越可能佩戴头盔；对于乡镇群体，头盔的保护效能以及价格是他们决策头盔佩戴行为考虑的重要因素。研究结果有助于交警进一步开展安全教育宣传以及执法活动，促进骑行者佩戴头盔安全出行。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于元胞自动机的高速公路主线同侧连续入口间距研究

张航1，彭翔1，马宝林1，王星月1，吕能超2

2024, 43(7): 61-69. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.07.08

摘要 ( )

PDF(2694KB) ( )

针对高速公路主线同侧连续入口处车辆行驶安全与通行效率问题，对高速公路主线同侧连续入口间距进行了研究。通过建立元胞自动机仿真模型，分析了主线与匝道设计速度的差异以及高速公路主线匝道连续入口间距各部分长度对交通冲突率、平均拥堵车辆数和平均速度的影响；提出了不同主线与匝道设计速度组合下的主线同侧连续匝道入口间距推荐值；并对不同间距组合下的工况进行了仿真对比分析。研究结果表明：当主线与匝道设计速度的差异较大时，现有规范中的高速公路主线同侧连续入口间距难以满足交通安全与通行效率要求；相比采用规范中的一般值，采用文中推荐值时的主线车辆平均速度由81.39 km/h上升到95.29 km/h，匝道车辆冲突率由0.033 5次/(km·veh)下降到0.025 6次/(km·veh)，匝道车辆平均拥堵数由0.007 7 veh/s下降到0.002 2 veh/s，提高了车辆通行效率，降低了车辆发生事故的风险。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于ICAE算法的城市群高速公路网布局优化研究

裴玉龙，闻宇航，王婉佼，潘胜

2024, 43(7): 70-76. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.07.09

摘要 ( )

PDF(5075KB) ( )

为提升城市群高速公路网通达程度和可达性水平，建立了体现城市群特征的优化模型，并改进了帝国竞争算法，以哈长城市群为案例，探究布局优化效果。采用高速公路出行时间确定城市群可达性等级，通过考虑可达性、距离等参数建立优化模型；引入进化算子改进算法，构建进化帝国竞争算法；根据哈长城市群特征确定约束条件并求解，利用求解节点和周边道路网确定优化方案。研究表明：改进的算法收敛精度提高16.4%，时间缩短42.4%，共求解出6个节点，规划新建高速公路6条，改建高速公路14条，优化后的城市群高速公路2 h交通圈覆盖范围达到65.3%，14个县域交通圈等级上升，优化方案扩大了城市群2 h交通圈范围。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

高速交通流视角下城市群网络重要节点分析

焦柳丹，张鑫宇，霍小森，张羽

2024, 43(7): 77-84. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.07.10

摘要 ( )

PDF(1875KB) ( )

当城市群中某些节点运输能力下降时，其相较于其他节点会对整体网络产生更大的影响，则认为该类节点为重要节点，通过对城市群中重要节点进行识别，加强重要城市保护，对于保证城市群正常运作，维持城市群内部正常流动，促进城市群高质量发展有着重要意义。笔者基于高速铁路流与高速公路流双视角构建城市群网络模型，通过借鉴引力模型，从城市关联性、聚类性、中介性构建城市群网络重要节点评价模型，并以成渝地区双城经济圈为例进行实证分析。研究结果表明：在高速铁路网络模型中，各个节点城市整体重要性结果呈非线性下降；在高速公路网络模型中，整体重要性结果呈线性下降，下降较为均匀。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

远郊大型冬季活动客流演进及路径分流研究

秦焕美，贾美茹，钱翠，曹静，陈艳艳

2024, 43(7): 85-93. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.07.11

摘要 ( )

PDF(4816KB) ( )

有效的客流组织是保证大型活动成功举办的关键，通过大型冬季活动的客流特征及意向调查，建立了观众路径选择模型和客流动态演进模型，分析了大型活动各设施节点的客流分布和客流排队时间分布动态变化规律。结果表明：增加取暖房、纪念品店、景观点等设施将提升观众在远郊大型冬季活动中的观赛体验。大型冬季活动的观众可接受的安检/检票、等公交的排队时间及步行到场馆的时间心理阈值为20 min，且观众更愿意选择步行时间短和服务设施数量多的路径；采用路径分流并提供路径实时信息，会使得分流路径上、下游节点的客流分布更为均衡平缓，有效减少客流聚集和长时间排队等待现象。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于二维云模型的进近管制系统安全风险评估

张兆宁，史卓晨

2024, 43(7): 94-103. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.07.12

摘要 ( )

PDF(5075KB) ( )

进近管制系统的安全运行是确保民航运输安全的关键。安全风险评估是风险管理的基础，其可以提升安全风险管理效率，提高系统整体运行的安全性。同时考虑安全风险因素和安全风险事件，从管制员风险、设备风险、气象环境风险、管制环境风险和管理风险等5大方面建立进近管制系统安全风险评估指标体系；通过二维云模型得到某进近管制系统的安全风险等级为Ⅲ级并与一维云模型对比，证明评估模型具有有效性。将组合赋权的方法与改进的层次分析法和CRITIC法作对比分析，结果表明：组合赋权的方法不仅减少了主观随意性，还中和了主客观权重的不足；使用组合赋权-二维云模型进行进近管制系统安全风险评估结果更加准确。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

基于多目标优化的多码头转运港泊位资源分配研究

丁一1，唐鸣1，陈铠敏2

2024, 43(7): 104-111. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.07.13

摘要 ( )

PDF(3699KB) ( )

集装箱的水水中转是一种经济高效的水路运输模式，为有效降低水水中转下中转箱在大型转运枢纽港的码头间中转成本，提出了基于多目标优化的多码头转运港泊位资源分配方案。该方案考虑了船舶安全靠泊时间与距离以及中转箱与船舶的匹配关系等约束，建立了多目标混合整数规划模型，旨在最小化船舶在港时间成本与中转箱码头间运输成本；使用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对模型进行求解，得到了多组不同规模下的船舶靠泊与中转箱转运方案。研究表明：该算法能够得到多组帕累托前沿解，为港口运营商和船舶公司提供多个优化方案，以船舶在港时间成本的增长为代价，中转箱码头间中转运输成本呈减少的趋势；相较于基于最小时间成本的传统调度方案，提出的调度方案能够有效降低多码头下船舶靠泊的运营成本，同时在不确定情景下具有良好的鲁棒性；具体而言，在不同船舶规模下，能够减少作业总成本的38.25%~69.48%；以较小程度的船舶在港时间成本损失为代价，明显减少中转箱的码头间中转成本，为水水中转下的泊位分配和码头间运输集成优化提供参考。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

差动转向无人车轨迹跟踪和车身姿态控制研究

田杰，潘新

2024, 43(7): 112-120. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.07.14

摘要 ( )

PDF(2423KB) ( )

针对分布式驱动无人车转向时车身在离心力作用下外倾，引起内侧车轮载荷减小，严重时会导致差动转向失效乃至车辆侧翻等问题，提出了一种差动转向无人车的轨迹跟踪和车身姿态控制方法；该控制方法可通过差动转向实现无人车轨迹跟踪，同时通过主动悬架实现转向时车身主动内倾来保证差动转向有效性，提高了无人车的操纵稳定性。建立考虑侧倾因素的车辆模型及参考模型，通过分数阶单点预瞄驾驶员模型得到了参考模型跟踪期望路径所需的参考前轮转角；基于此，设计了H∞鲁棒控制器，通过控制差动转向无人车的横摆角速度和车身内倾角，分别跟踪参考模型提供的参考值，得到了所需的差动力矩及左右侧主动悬架控制力。研究结果表明：所设计的分数阶单点预瞄驾驶员模型和H∞鲁棒控制器能有效保证差动转向无人车实现轨迹跟踪，同时实现了车身姿态控制。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

结合道路信息的HEV发动机起停触发系统设计

高爱云1,张兴源1,付主木2

2024, 43(7): 121-128. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.07.15

摘要 ( )

PDF(3808KB) ( )

现有的发动机起停系统只要发动机满足怠速停止的基本条件发动机就会停止，造成车辆频繁起停，这样不仅会加剧发动机部件磨损，还会增加整车油耗。为解决这一问题，设计了一种结合道路信息的混合动力汽车发动机起停触发系统（HEV-EST）。根据HEV发动机怠速和重起油耗图，确定HEV-EST起停条件；利用BP神经网络数字识别算法和颜色识别算法构建交通信号灯识别模型；运用统筹学的排队论对交通流进行分析计算，构建交通流分析模型；最后结合交通信号灯识别模型和交通流分析模型，设计了HEV-EST；并进行了MATLAB仿真验证。结果表明：该系统明显降低了车辆无效起停的次数，提高了整车燃油经济性。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

Select

喷丸残余应力对轨道车辆齿轮齿根裂纹应力强度因子的影响分析

徐向阳1,2，时慧一1

2024, 43(7): 129-136. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2024.07.16

摘要 ( )

PDF(7130KB) ( )

高周循环应力工况下齿根裂纹所引发的疲劳断裂是轨道车辆传动齿轮强度失效的主要原因之一。为了分析喷丸残余应力和齿根弯曲应力耦合下对轨道车辆传动齿轮齿根裂纹应力强度因子影响规律与作用机制，针对实际喷丸过程中弹丸位置的随机特性，基于有限元二次开发了20结点奇异元1/4结点位移法，联合建立了FEM-DEM (有限元-离散元)耦合喷丸模型和三维单齿齿根裂纹模型，制定了一套多步骤联合数值模拟方法，并对齿根裂纹应力强度因子在内部残余应力场和外部载荷共同作用下的变化进行了分析。研究结果表明：喷丸强化引入的残余压应力场使得裂纹尖端应力强度因子减小约12%，有效地抑制了疲劳裂纹扩展；喷丸对裂纹扩展的抑制作用在表面与近表面区域最为明显，随着裂纹深度和外加载荷的增大而减弱；残余应力对应的应力强度因子与外载荷无关，仅与初始应力状态有关。

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

过刊目录