重庆交通大学学报（自然科学版）

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基于管养数据的空心板底板纵向开裂原因分析

吉伯海1，谢民滇1，谢发祥1，陈欣1,2，雷笑1

2018, 37(1): 10-16. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.01.02

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为系统的分析先张法空心板梁底板纵向裂缝的特征及成因，以桥梁管理系统的病害数据为基础，结合现场调研，总结了纵向裂纹分布特征。在此基础上从有限元数值计算的角度分析了预应力、车辆荷载、桥梁宽跨比以及底板厚度对纵向裂缝形成的影响。结果表明：纵向裂缝主要发生于预应力空心板梁桥中，并且裂缝数量、长度及宽度等特征均逐年增多增大；泊松效应及施工不当是板梁初始微裂纹产生的主要原因，也是运营期纵向裂缝产生的重要诱因，运营阶段荷载作用是导致裂纹发生并扩展的主要原因；汽车荷载作用下裂缝的扩展规律为由底板上缘向下缘扩展；宽跨比较大的桥更容易产生底板纵向裂缝；底板厚度的削弱对纵向裂缝的影响显著，且影响程度随削弱程度增加而增大。

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变截面劲性骨架混凝土拱桥外包混凝土浇筑程序优化

吴海军，王藐民，钱骥

2018, 37(1): 17-23. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.01.03

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以在建广安官盛渠江特大桥为例，基于拱顶挠度影响系数，采用穷举算法，以外包混凝土第2环(变截面)浇筑过程中拱顶的竖向变形总和最小为目标，对第2环的浇筑路径进行了优化，得到浇筑路径优化方案。对该桥第2环(变截面)的工作面长度按照长度相等的原则和外包混凝土重量相等的原则进行了划分，分别得到工作面长度相等方案和工作面重量相等方案。将3个方案进行对比分析，发现浇筑路径优化方案在拱顶挠度，拱肋线形，上、下弦杆应力，外包混凝土应力方面更优。

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基于UDEC离散元法的隧道塌方特征分析

高峰1,唐星1,李星1，陈晓宇2，李钰锟1，李珏池1

2018, 37(1): 24-28. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.01.04

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UDEC离散元法通过对块体大变形运动进行循环迭代计算，可以较大程度的模拟隧道实际塌方情况。以子尹隧道塌方事故为工程背景，采用UDEC法对该隧道塌方过程进行模拟，通过与实际塌方情况的对比，验证了UDEC离散元法模拟隧道塌方的正确性；通过UDEC离散元法分别模拟了不同埋深、不同岩体结构和不同围岩级别的隧道塌方过程，分析了隧道塌方特征。研究表明：埋深主要影响拱顶塌方的范围；岩体结构(如节理裂隙)较大程度的影响塌方的形式；围岩参数同时影响塌方范围和塌方形式。

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应变疲劳试验中小梁刚度损伤模型研究

丁彪1，郑传超2，彭子馨3，陈团结1

2018, 37(1): 29-34. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.01.05

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为了研究沥青混合料应变疲劳试验中小梁的刚度损伤状况，基于材料力学的相关理论建立了小梁刚度损伤模型，分别研究了小梁的损伤由截面下部往上和由上下两边往中间扩展时其刚度衰变规律。研究表明：当小梁的损伤由下往上扩展时，小梁的中性轴与截面上部的距离由初始的0.5h先减小，随后又逐渐增大，最终又回到初始位置，同时，小梁的刚度衰减也经过3个阶段：小梁的刚度下降幅度较大阶段；小梁的刚度下降较为平缓阶段；小梁的刚度下降的幅度又有所增大阶段。当小梁的损伤由上下两边向中间扩展时，中性轴位置保持不变，小梁的截面刚度在初始阶段下降幅度较大，随后逐渐下降，最后趋于稳定。

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不同预测方法的沥青混合料弹性模量对比研究

张海涛，马盛盛，于腾江

2018, 37(1): 35-39. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.01.06

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通过对比分析沥青混合料弹性模量的不同预测方法，找到一个最合理的快速预测方法。利用BP神经网络方法预测了不同温度的沥青混合料弹性模量，建立了沥青混合料弹性模量Et/E20值与温度的关系，在此基础上，与其它预测方法进行对比研究。研究内容包括：沥青混合料弹性模量数据调查及影响因素分析，不同预测方法的沥青混合料弹性模量预测结果，BP神经网络预测结果与其它方法的对比分析。通过对不同预测结果的对比分析，论证了BP神经网络方法的科学合理性。研究认为：BP神经网络方法可以准确地预测不同温度的沥青混合料弹性模量，与其它方法相比，具有一定的优势。

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基于聚类分析法的沥青路面气候分区研究

杨彦海1，董帅1，侯博2，张怀志1

2018, 37(1): 40-45. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.01.07

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为使沥青路面结构更好适应本区域气候特点，达到延长道路使用寿命和保持路用性能的目的，对辽宁沥青路面的主要损坏形式、损坏原因和影响辽宁省干线公路路用性能的主要气候因素详细分析。分别采用累年极端最高气温、累年极端最低气温和累年极端年降水量作为分区指标，基于聚类分析法通过3个分区指标值将辽宁沥青路面气候划分为5个区域，分别为：水稳区(Ⅰ区)、低温抗裂区(Ⅱ区)、高温稳定和低温抗裂区(Ⅲ区)、高温稳定性区(Ⅳ区) 、高温稳定和水稳区(Ⅴ区)。并结合区域行政界限在ArcGIS平台绘制辽宁省沥青路面气候分区图，得到各区域指标数值分布情况。

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基于三维虚拟路面的裂缝自动检测算法

彭博，蔡晓禹，李少博，张有节

2018, 37(1): 46-53. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.01.08

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为了在考虑路面三维特征的基础上快速、准确、完整地识别裂缝，基于三维虚拟路面提出了裂缝自动并行识别算法。首先，对1 mm/像素的路面深度图像进行消隐处理和光照模型处理建立三维虚拟路面，通过4个角度的立体投影产生4幅投影图像(Ω1~Ω4)；然后，分别对Ω1~Ω4进行降维处理、裂缝识别(包括强度验证及对称性检测)和裂缝连接，获得阴影区裂缝图像Ωs1~Ωs4及反光区裂缝图像Ωr1~Ωr4；最后，有效融合Ωs1~Ωs4及Ωr1~Ωr4的裂缝信息并进行深度验证和滑动去噪处理，获得裂缝图像。基于255张图像(4 096×2 048)的测试显示：算法具有较高的准确率(平均80.34%)和召回率(平均 83.89%)，以80.47%的F值优于ADA3D算法；此外，并行框架有利于程序并行化，能有效提高运算速度。

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TLA和DCLR对沥青与集料黏附性的影响

季节1，2，马榕达1，郑文华1，索智1，许鹰2

2018, 37(1): 54-61. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.01.09

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为了研究煤直接液化残渣(direct coal liquefaction residue，DCLR)和特立尼达湖沥青(Trinidad lake asphalt, TLA)对沥青与集料黏附性的影响，基于表面自由能理论，以SK-90沥青为基质沥青，选用石灰岩和花岗岩为集料，采用躺滴法分别测量了DLCR、TLA掺量为0%、2%、4%、6%、8%、10%(与 SK-90质量比)的改性沥青的表面自由能，计算了沥青的黏聚功，以及沥青-集料的黏附功、剥落功和水稳定性评价参数值。结果表明：随着DCLR、TLA的掺入且掺量的增加，沥青的表面自由能、黏聚功以及沥青-集料黏附功和水稳定性评价参数值均在不断增加，说明DCLR和TLA的掺入可以改善沥青-集料的黏附性、提高沥青混合料的水稳定性能；在相同掺量下，DCLR提高沥青表面自由能、沥青-集料黏附性和水稳定性能的效果要明显优于TLA。

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汛期连续洪水情形下长江下游ZQ关系曲线分析

杨清伟，廖翔，包文君，彭慧灵

2018, 37(1): 62-65. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.01.10

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定床状态下，一次洪水的水位-流量关系(Z-Q关系)曲线通常呈逆时针绳套型，而对汛期自然河道连续洪水情形下Z-Q之间的绳套曲线型态尚不清楚。基于长江下游大通水文站2016年6—8月汛期水位流量实测资料，采用最小二乘法对其Z-Q关系进行了拟合研究。结果表明：该期长江下游汛期洪水类型为流域性洪水；小洪水绳套曲线可呈顺时针-逆时针交替型，大洪水则总体呈顺时针型。此外，小洪水的洪水特征值出现的顺序为最大流量、最高水位，大洪水则相反。分析认为，该洪水期河道河槽和岸坡冲刷严重，需考虑采取相应措施提高岸坡稳定性。

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无砂垫层真空预压联合水袋堆载法加固超软地基应用研究

王海建1，杨建贵2，曹健勇1，田艳梅3，彭劼3

2018, 37(1): 66-71. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.01.11

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结合实际工程，通过试验研究了无砂垫层真空联合水袋预压法加固超软地基的效果，试验结果表明该方法能够有效提高地基承载力，跟常规的真空预压法比较，加固效果更好，能够增大硬壳层的厚度和土体的有效加固深度；对真空膜面覆水预压法进行了比较、分析，讨论了真空膜面覆水预压法存在的缺陷，特别是在产生“循环水”的情况下该方法的失效性。

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微型钢管混凝土构件抗弯性能数值模拟研究

陈再谦，蒲黍絛，郭果，帅世界

2018, 37(1): 72-79. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.01.12

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影响微型钢管混凝土构件抗弯性能的主要因素有混凝土强度等级、钢管壁厚、桩径、钢材屈服强度等4个因素，为了研究这4个因素对微型钢管混凝土构件抗弯性能的影响，采用有限元软件ABAQUS，通过数值模拟的手段对其进行研究。研究结果表明：微型钢管混凝土构件的抗弯强度随着混凝土强度等级的提高不断增大，但是增幅在逐渐减小；微型钢管混凝土构件的抗弯强度随钢管壁厚的增加而增加，两者几乎呈线性相关；微型钢管混凝土构件的抗弯强度随桩径的增大而增大，且增长速率随着桩径的增大逐渐在增大；微型钢管混凝土构件的抗弯强度随钢材屈服强度的增大而增大。另外，基于有限元数值计算结果，最后提出了微型钢管混凝土构件的极限抗弯承载力表达式，与试验结果进行对比，两者吻合良好。通过与各规程进行对比，提出的抗弯承载力计算方法用于微型钢管混凝土构件更合适。

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路侧停车行为对基本路段通行能力的影响分析

邵长桥，杨乔乔

2018, 37(1): 80-84. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.01.13

摘要 ( )

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在调查北京市住宅区、办公区和商业区路侧停车的基础上，定量研究了路侧停车对通行能力的影响。使用SPSS分析处理调查数据，得到了路侧停车对交通流的影响时间分布特征及其影响因素。建立了车辆进、出频率与影响时间的定量关系模型，从车道宽度、侧向净空及车辆进、出频率这3个方面对通行能力进行折减，得到路侧停车与路段通行能力的关系模型，最后利用VISSIM对关系模型进行了仿真验证。研究结果表明：应用车辆进、出频率与影响时间的关系更便于定量描述其对通行能力的影响。

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基于成本分析的高速公路收费站车道配置研究

姬杨蓓蓓，周金凤

2018, 37(1): 85-91. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.01.14

摘要 ( )

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从建设运营成本和延误成本两个角度出发，结合排队论的知识，建立使两者的总成本达到最小的成本模型。以陈海收费站为例，讨论了在不同到达流量以及ETC车辆比例的情况下收费站的合理建设方案，得出了不同情况下的最小成本的值，并且研究了总成本，建设运营成本和延误成本与到达流量和 ETC车辆比例的关系。结果表明：提高ETC的比例能有效降低总成本和延误成本，且当ETC比例处于高水平时（＞70%)，提高ETC比例也能降低建设运营费用。

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基于最小风险的点对点应急疏运组织多目标优化设计

赵学彧1,2，杨家其2

2018, 37(1): 92-98. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.01.15

摘要 ( )

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针对现有对点对点应急疏运组织研究存在的不足，以多目标优化为研究方法，分析了不同应急疏运目标对整体应急疏运效率的影响，讨论了多目标应急疏运的必要性，并重点考虑最小距离和最小风险两个应急疏运组织目标。针对点对点应急疏运的网络特性与约束条件，构建了点对点多目标应急疏运组织优化模型，并采用NSGA-II算法实现了多目标优化模型的求解。通过对应急疏运网络上增加各路段的风险值，设计并求解算例，体现出更客观有效的应急疏运策略。

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基于视错觉的隧道入口减速景观设计

陈柳晓1,刘唐志2,段萌萌1

2018, 37(1): 99-103. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.01.16

摘要 ( )

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为降低隧道入口段事故发生的概率，结合路域空间与色彩视错觉设计一种适用于隧道入口的空间视错觉减速景观。在隧道入口段设计绿、黄、红这 3种景观，且每种方案的间距均以10m×4+7m×5+5m×5设置，结合仿真实验与实车实验，对3种空间减速景观的行车舒适性、警示效果及减速效果进行评价。结果表明：在隧道入口设置间隔逐渐减小的植物景观具有一定的减速作用；绿色空间减速景观容易造成驾驶员视觉疲劳；红色空间减速景观与周围环境的色彩对比度过大且视觉冲击力较强，会对驾驶员造成一定心理负担；黄色空间减速景观警示效果和减速效果最佳，并能满足驾驶员的行车舒适性。因此，建议在隧道入口设置间隔逐渐减小的黄色空间减速景观以提高行车安全性。

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基于BP神经网络的轨道交通客流分布模型

翁小雄, 汪周盼

2018, 37(1): 104-108. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.01.17

摘要 ( )

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轨道交通费率清分的实质是在不同线路下网络客流分布的问题。在充分考虑乘客出行路径选择多要素的基础上，提出一种基于神经网络的轨道交通客流清分模型。将影响乘客出行路径选择的多要素分为确定性要素和不确定性要素，通过样本训练神经元的抑制系数和激励系数，结合转换函数将结果传导给输出层输出。与传统模型相比，该模型更符合乘客出行选择的多要素心理。最后通过对比客流调查结果和Logit模型表明，在排除其他要素的干扰下，该方法能够较好的实现客流在不同线路的清分。

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基于节点限制的轴幅式集装箱海运网络优化设计

张祺，彭云，王文渊，宋向群，郭子坚

2018, 37(1): 109-115. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.01.18

摘要 ( )

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随着集装箱船舶大型化的发展趋势，越来越多的班轮公司积极建设轴幅式集装箱海运网络来提高服务效率、降低单位运营成本。为此，建立非线性轴幅式集装箱海运网络优化模型，以集装箱海运网络总成本最小为目标，考虑港口通过能力约束，应用Q-学习方法与混沌优化方法结合的混合优化算法求解，寻找合理的集装箱运输路径，配置适宜的集装箱船舶。算例结果表明：混合优化算法可以有效地求解海运集装箱运输路径优化与船舶配置问题；轴幅式网络比直达运输可节省10%的运输成本。

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基于ADVISOR的后置发动机驱动模块开发

冯国胜1，钱超1，贾素梅1，支亚辉1，张小荣2

2018, 37(1): 116-120. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.01.19

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为了在HB6732基础上开发混合动力客车，要在ADVISOR平台对后置发动机驱动模块进行二次开发，建立了HB6732的整车模型，并通过 MATLAB/Simulink建立客车的后轴驱动模型，将模型嵌入ADVISOR中，利用HB6732客车参数进行整车性能仿真。仿真结果与实验值对比表明：仿真结果与实验结果基本一致，建立的整车模型以及开发的后轴驱动模块有较好的仿真精度，能运用于后续混合动力客车的开发。

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液压互联悬架能耗分析与参数优化

陈龙，张承龙，汪若尘，叶青

2018, 37(1): 121-126. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.01.20

摘要 ( )

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以液压互联悬架为研究对象，从能耗的角度出发，建立液压系统中各元件的能耗模型，并在3种常见的城市道路工况下进行了仿真分析。针对能耗占比较大的阻尼阀，研究了其孔径对于能耗及互联悬架动力学性能的影响，在此基础上建立了液压互联悬架多目标优化模型，并采用NSGA-Ⅱ算法对目标函数进行优化求解。结果表明：优化后的悬架在保证其动力学的同时，能够有效降低阻尼阀能耗，实现节能减排的功能。

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