重庆交通大学学报（自然科学版）

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李耘宇1，徐帆2，王永生3，刘浩3，彭龙帆3

2025, 44(10): 1-9. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.10.01

摘要 ( )

为了探究不同纤维种类以及温度和频率对沥青材料回弹模量的影响，基于间接拉伸试验，结合Sigmoidal函数构建了动态回弹模量频率谱和温度谱，深入研究了温度和频率对木质素纤维、聚酯纤维和聚丙烯纤维增强沥青混合料动态回弹模量的影响。结果表明：3种纤维沥青混合料均具有显著的频率和温度敏感性，频率为10 Hz时，木质素纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维沥青混合料的回弹模量分别随温度的升高降低了22 520、 19 659、 21 108 MPa；温度为20 ℃时，三者的回弹模量分别随频率的增加增大了6 139、 6 373、 5 946 MPa。动态回弹模量变化规律体现了沥青混合料典型的黏弹性力学行为。频率谱显示，在任何频率下聚酯纤维沥青混合料的回弹模量均低于木质素纤维和聚丙烯纤维沥青混合料，表明聚酯纤维沥青混合料具有较好的耗能能力，而木质素纤维和聚丙烯纤维沥青混合料具有较好的抗变形能力。温度谱显示，低温区间聚酯纤维的回弹模量较小，抗低温开裂性能较好；高温区间木质素和聚丙烯纤维的回弹模量较大，抗高温车辙性能较优。建立的温度谱模型具有良好的精确度，可以准确预测沥青混合料在宽温度范围下的动态回弹模量。

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填料理化特性对SBS改性沥青胶浆流变性能的影响

赵曜，胡泽堃云，李文倩，沈新昊，刘陈亦

2025, 44(10): 10-18. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.10.02

摘要 ( )

为明确填料理化特性对沥青胶浆流变性能的影响，基于3个产地石灰岩填料的理化特性差异，通过动态剪切流变试验(DSR)、多重应力蠕变恢复试验(MSCR)和弯曲梁流变试验(BBR)对SBS改性沥青胶浆的高低温性能影响进行了研究。以沥青吸附膜厚度为联系，剖析了填料理化特性差异对沥青胶浆流变性能的影响机制；采用灰色关联分析模型和双因素方差分析对影响因素的关联和耦合作用进行了分析。研究结果表明：随填料体积分数增加，吸附沥青膜厚度增大，沥青胶浆的复数模量和车辙因子增大，高温流变和抗变形能力增强；同时沥青胶浆的蠕变劲度变大，蠕变速率变小，沥青胶浆低温应力松弛能力降低，低温抗裂性能变差；填料的比表面积、碱性成分含量、平均粒径等理化指标的差异越大，对沥青胶浆流变性能的影响越显著：填料的比表面积越大、碱性成分含量多、粒径越小，沥青胶浆的高温性能越好、低温性能越差；填料理化性质指标与SBS改性沥青胶浆流变性能的相关度由高到低排序为：填料体积分数>比表面积>平均粒径>CaO含量>SiO2含量>MgO含量。

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双向特征融合与聚焦损失的轨道异物侵限检测研究

沈瑜，李博昊

2025, 44(10): 19-28. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.10.03

摘要 ( )

针对轨道异物侵限检测任务中存在目标识别精度不高和检测实时性差的问题，提出了一种双向特征融合与聚焦损失相结合的轨道异物侵限检测模型。采用轻量级S-GhostNet作为主干网络对特征进行提取，以降低计算复杂度并提高处理速度；设计了一种双向特征融合结构(Sim-DFPN)，通过引入无参数注意力机制，使模型更加关注于目标区域的特征信息，有效抑制无效背景噪声的干扰，并增强不同层级之间信息的流动性。此外，为了进一步提升检测性能，还对IOU损失进行重构，采用线形间隔方法设计了一种基于自适应聚焦边缘的损失函数Focaler EIoU，对轨道异物侵限数据集进行了实验测试。研究结果表明：所提出的网络在该数据集上的检测精度达到了90%，模型大小仅为55 MB，每秒处理帧数为79帧。

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热再生沥青混合料微观空隙结构冻融损伤特性研究

李艳1，李志刚2,3，赵桂娟2,3，杨法勇1，邱业绩1

2025, 44(10): 29-34. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.10.04

摘要 ( )

厂拌热再生沥青混合料在拌和时会添加新沥青恢复旧沥青性能，导致其抗水损坏能力下降。结合X-ray CT扫描试验和数字图像处理方法，分析冻融循环作用下热再生沥青混合料空隙特征演变规律，以期揭示热再生沥青混合料冻融损伤机理。研究表明：经20次冻融后，热再生沥青混合料空隙面积增大至未冻融的4.7倍；冻融循环作用导致空隙损伤加剧，造成微体积空隙扩张直至相邻空隙连通；前5次冻融循环，微体积空隙损伤以扩展为主导，V＜0.1 mm3的空隙数量比例增大；随着冻融次数继续增加，相邻空隙体积扩张发生连通作用占主导，V＜0.1 mm3的空隙数量比例减少，而0.1 mm3≤V＜5.0 mm3的空隙数量比例减少幅度降低；空隙连通作用致使0.1 mm3≤V＜5.0 mm3的空隙数量比例减少，而5.0 mm3≤V＜10.0 mm3的空隙数量比例增大；冻融循环作用导致混合料空隙平均等效直径和期望直径均呈不同程度增大，三维分形维数与球体分形维数差异变大，空隙空间区域形态往更加不规则方向发展。

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基于改进YOLOv8-DeepSORT的城市交叉口交通冲突自动检测方法

陈昱光1,2，胡山1，林弘灏1，黄金涛2，郭凤香1

2025, 44(10): 35-42. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.10.05

摘要 ( )

为精确识别城市交叉口机动车的冲突情况，在改进YOLOv8目标检测和DeepSORT轨迹追踪算法的基础上，提出了一种新的交通冲突视频自动检测方法。通过添加小目标检测层、加入注意力机制及优化损失函数，提升对小尺度及模糊车辆目标的检测性能；采用扩展卡尔曼滤波器(EKF)处理非线性运动轨迹，并利用三次样条插值填补全缺失轨迹，提高轨迹精度；基于碰撞时间(TTC)对指标冲突进行量化。研究结果表明：相较于YOLOv8和YOLOv5算法，文中改进算法的训练精度提升了6.66%、8.94%，召回率提升了6.61%、13.30%；在跟踪性能上，相较于YOLOv8+DeepSORT和YOLOv5+DeepSORT，文中改进算法的跟踪精度提升了4.58%、7.10%，跟踪成功度提升3.82%、9.49%；基于ROC曲线的冲突检测结果，文中改进算法的AUC值达到0.854，优于其它方法。

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扩展金字塔及轴向交叉注意力的道路语义分割

邬开俊1,张治瑞1,吴晓强2

2025, 44(10): 43-50. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.10.06

摘要 ( )

针对城市道路语义分割网络模型目前存在分割边界模糊、目标图像语义分割精度不足等问题，提出了扩展金字塔及轴向交叉注意力的道路语义分割网络。首先，骨干网络采用计算更快、节省内存且更加灵活的改进型重参数化卷积神经网络(RepVGG+)；其次，为增强模型对全局信息的表达能力，提出扩展特征金字塔模块(EFPN)并设计多分支扩展卷积加速模块(ECAM)提升语义分割效果;为提升网络模型对分割边界的关注度，设计了多尺度轴向交叉注意力(MSACA)模块并利用空间通道模块(SCBlock)替换普通卷积以去除空间信息冗余。研究结果表明：笔者模型能改善分割边界模糊的问题，并提升对目标图像的分割精度，在Cityscapes数据集上mIoU值达到81.3%，比基础模型（Deeplabv3plus）提高4.8%，达到目前语义分割在此数据集上的良好水平。

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基于多时空特征和图注意力网络的交通流预测模型研究

朱政泽，熊宇恒

2025, 44(10): 51-59. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.10.07

摘要 ( )

准确预测未来的交通流量是解决城市交通拥堵问题的关键。针对交通流预测中时间周期性特征提取不充分，空间特征挖掘不全面等问题，提出一种基于多时空特征与图注意力网络的交通流预测模型（multi-spatiotemporal features and graph attention network, MSTFGAN）。首先按照小时周期、日周期和周周期构建3种不同时段的周期性数据，作为模型的输入，接着使用带门控机制的时间卷积网络（temporal convolutional network, TCN）分别提取3种周期性数据的时间特征；其次，构建一种自适应邻接矩阵，通过运用可训练参数来学习交通传感器节点间的关联性，进而揭示交通网络中的潜在空间特性；然后，利用图注意力网络（graph attention network, GAT）为每个路网节点动态分配不同的权重，捕获交通传感器节点之间动态的空间相关性；继而，设计一个门控融合模块，自适应地融合隐式空间特征和动态空间特征；最后，基于注意力机制融合时间和空间特征，以准确地进行交通流预测。在两个真实世界高速公路数据集PeMS04和PeMS08上进行了实验验证。研究结果表明：与效果最好的基线模型DSTAGNN相比，MSTFGAN的平均绝对误差（EMA）降低了3.802%，均方根误差（ERMS）降低了3.780%，平均绝对百分比误差（EMAP）降低了3.356%，说明MSTFGAN能有效提高交通流预测的精度，准确地预测交通流趋势。

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地铁站乘客使用设备故障及其导致的人员伤亡过程研究

崔铁军1,2，李莎莎1,2，王鑫阳1,2

2025, 44(10): 60-64. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.10.08

摘要 ( )

为研究地铁站中乘客使用设备造成的人员伤亡，对设备故障及其导致的人员伤亡过程进行研究。首先论述了乘客使用设备及其故障；随后研究了人员伤亡过程；最后提出了人员伤亡模式和重要程度等概念和方法。研究表明：设备故障能导致乘客安全隐患，甚至诱发人员伤亡和群体性事故。自动检票机、自动扶梯和安全门等故障可演化成人员伤亡事故。绘制了人员伤亡过程演化网络图；提出了路径演化模式、路径连通概率、原因事件重要度和传递概率重要度的概念和数学模型。实例分析认为安全门和自动扶梯故障更易导致人员伤亡，特定演化条件对人员伤亡事故演化至关重要。

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青年货车驾驶人危险驾驶行为影响因素分析

陈红1，刘洋1，梁子君2，肖赟2，李琛3

2025, 44(10): 65-73. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.10.09

摘要 ( )

探析青年货车驾驶人危险驾驶行为的影响机制对于提高道路运输行车安全性具有重要意义，基于计划行为理论构建因果图模型，通过问卷调查收集312份职业货车驾驶人数据，综合结构方程模型与贝叶斯网络两种因果推断方法分析心理影响机制。结果表明：不同性别、驾驶时长、违规频率及交通事故经历的青年货车驾驶人的危险驾驶行为频率存在显著差异；扩展计划行为理论模型具有良好的解释力；行为意向、知觉行为控制和风险感知对危险驾驶行为有显著影响，其中行为意向影响效应最大，风险感知为负向影响；17.1%的青年货车驾驶人具有高水平危险驾驶行为；当知觉行为控制和行为意向分别由低状态变为高状态，高水平危险驾驶行为的可能性分别增加了16.1%和32.1%的概率。

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引江济淮工程航道适航特性研究

王二宝1，王丹媛1，陈亮2，舒岳阶2，周远航2

2025, 44(10): 74-82. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.10.10

摘要 ( )

通过实船试验对引江济淮工程中江淮沟通段中顺直段、湖区连续弯道段及桥群区等特征航段进行重点观测，分析了不同特征航段条件下舵角、纵倾横摇及下沉量的变化特性及其影响因素。研究结果表明：在人工运河航道条件下，舵角分布较为集中，极差较小；纵倾角度不受航道走向及桥涵的影响，纵向姿态较为稳定；横摇角度受弯道转弯半径影响较大，湖区连续弯道段横摇角度极差最大（0.78°）；在不同航道特征的实验段下沉量均较小，最大下沉量为0.193 m，仅占吃水深度的6.03%。

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基于Massflow模型的三眼峪泥石流沟数值模拟与危险性评价

杨乐1,3，黄瑶1,2，刘兴荣2，郑力1，王玉昆2

2025, 44(10): 83-90. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.10.11

摘要 ( )

为了探究甘肃舟曲三眼峪泥石流沟布设拦挡工程后的治理效果，主要运用Massflow软件模拟分析三眼峪沟在不同降雨量条件下（P=1%、P=2%、P=0.5%）设置拦挡坝+排导槽后的泥深、流速及范围等特征，研究雨量及支挡因素对泥石流沟的影响，最后对治理后的三眼峪泥石流沟进行危险性分区。研究结果表明：无拦挡工程时，泥深和流速的峰值与降雨强度成正相关关系；设置拦挡工程上游的泥深增加较明显，拦挡下游的泥石流泥深有较明显的下降，堆积区泥深降幅可达4 m；治理后，高危险区由59.6%降至27.2%，拦挡坝与排导槽治理效果显著，地质灾害危险程度大幅度减弱。研究成果可为该地区泥石流防治工程加固、优化设计、监测等后续工作奠定前期基础和科学依据。

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省水船闸平面阀门快速启闭下流激振动特性研究

关鑫1，钟亮1,2，刘锦阳1,2，吴禹衡1

2025, 44(10): 91-98. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.10.12

摘要 ( )

为研究省水船闸阀门快速启闭下的流激振动特性，以国内某大型运河省水船闸为例，建立了输水廊道与阀门三维数学模型，采用标准k-ε湍流模型、动网格技术和流固耦合技术，研究了阀门的固有频率与模态特性，探讨了快速启闭下不同作用水头对阀门周围无量纲合流速U*、无量纲压强P*以及阀门结构变形等参数的影响。结果显示：在干模态下，当阀门门槽两侧及顶端固定时，其结构基频为103.82 Hz，且固有频率随着模态阶数的增加而增大，相邻两高阶模态的频率差逐渐减小；在阀门快速开启阶段，流速和压强均呈现明显的非稳态特性，尤其在高水头工况下，阀门下游区域的流速迅速增加，高速区集中于阀门底缘及下游廊道底部，在水头差为30 m时，U*最大可达1.40，P*可达1.25；阀门变形位置集中在阀门梁格中部以及阀门底缘，经过傅里叶变换分析发现，水头差与阀门的振动主频和振幅呈正相关，并且阀门的变形曲线近似呈“8”字型。研究成果可为省水船闸输水阀门运行工况优化和结构安全设计提供参考。

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钢箱拱肋超大节段提升过程温度效应研究

陶友海1，张源2,3,4，朱劲松2,3,4，叶汪强1，杜鹏1

2025, 44(10): 99-106. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.10.13

摘要 ( )

为研究拱肋超大提升节段在提升施工过程中的空间日照温度场变化规律，首先，以传热学原理及空间遮挡理论为依据，计及钢箱结构封闭空间中的空气换热效应；其次，对考虑风速变化的拱肋提升段在提升施工过程中的温度效应进行分析，建立了拱肋提升段空间温度场数值模拟的有限元计算流程；然后，以天津市西中环快速路跨海河桥为工程案例，进行24 h的不均匀温度场预测，并分析其温度效应；最后，对考虑风速变化的拱肋提升段在提升施工过程中的温度效应进行分析。结果表明：提升施工时间为01:00—06:00的情况下，拱肋提升段的合龙截面在提升过程中发生弯转和扭转变形最小，截面形心的纵桥向位移相对稳定，是较为理想的施工时间。

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空间缆索悬索桥倾斜母线索鞍预偏量计算的改进方法

邓小康，胡梓航

2025, 44(10): 107-114. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.10.14

摘要 ( )

基于空间缆索悬索桥中倾斜母线索鞍预偏量的计算问题，提出了一种改进的计算方法。通过对索鞍处的力学与几何关系进行分析，构建了十二元的非线性方程组；通过牛顿-拉斐森算法对其求解，得出鞍预偏量；同时对算法原理、迭代过程及选取初值的方法进行了介绍，并通过算例证明了该方法的精准性和可靠性。相对于以往方法，所提出的计算方法能满足空间悬索桥施工的精度要求，计算更加简单，迭代更加快捷，为空间悬索桥的建设与优化提供有效的理论依据。

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钢桁-UHPC组合拱桥试设计研究

许健1，王道琳2，刘君平3，谢云鹏3，彭元诚1

2025, 44(10): 115-122. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2025.10.15

摘要 ( )

钢桁-混凝土组合拱桥是由混凝土顶底板和钢桁腹杆组成的新型拱结构，能大幅减轻混凝土拱桥的自重，降低施工难度。结合UHPC材料的发展，提出采用UHPC替代普通混凝土，形成钢桁-UHPC组合拱的构思，依托乌蒙山大桥，进行这种新型组合拱桥的试设计研究。结果表明：在保持与原拱圈截面尺寸基本相同下，采用钢横撑替代中箱顶底板UHPC，在施工阶段和成桥阶段，UHPC顶底板、内置型钢及钢腹杆的应力均小于其强度设计值，最大悬臂、裸拱及成桥关键施工阶段的稳定系数均大于4.0，试设计拱圈强度、稳定性和变形验算均满足规范要求。相比于钢桁-混凝土组合拱圈，钢桁-UHPC组合拱的钢材用量减少16%，自重减小49.9%，拱圈节段最大吊装重量减小39%；各控制截面的轴力减小幅度约18.6%~22.0%，拱脚、拱顶截面弯矩分别降低约20%和60%；截面的抗压和抗弯刚度减小，稳定性降低，动力特性差异较小。

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