重庆交通大学学报（自然科学版）

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泰州大桥钢箱梁疲劳损伤评估及试验研究

吉林1，孔祥明2，蒋波1，袁周致远2

2018, 37(08): 1-5. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.08.01

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通过三维仿真模型进行泰州大桥全桥动力响应分析，确定主梁最不利疲劳损伤截面。针对最不利截面的顶板与U肋连接细节进行疲劳应力测试，分析其疲劳损伤特征，并开展疲劳试验，采用名义应力法评价该细节疲劳强度。研究表明：泰州大桥钢箱梁跨中截面为疲劳损伤不利截面。在目前的交通流量下，跨中截面顶板与U肋焊缝处顶板测点的最大应力幅值远低于BS5400规范推荐的疲劳极限值。泰州大桥顶板与U肋构造细节的疲劳强度满足规范的规定要求。

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无应力状态法在大跨径拱桥施工中的应用

周银，张雪松，丁艳超

2018, 37(08): 6-10. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.08.02

摘要 ( )

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为了实现大跨径拱桥经施工成桥后拱肋的受力状态逼近设计的合理成桥状态，以采用斜拉扣挂的缆索吊装、悬臂浇筑、转体施工等工法的大跨径拱桥为对象，讨论了无应力状态法的具体实施方法；推导了扣索索力的计算公式；提出了调索过程中拱肋位移和曲率约束条件的控制条件。将无应力状态法用于500 m级的钢管混凝土拱桥和200 m级悬臂浇筑拱桥施工计算，计算结果表明：成拱后的拱肋线形和内力与设计状态一致。

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基于Kameda模型的爆炸地震动时变功率谱拟合

陈辉国1，宋浩2，钟庭1，刘国粹1，王苗硕1

2018, 37(08): 11-15. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.08.03

摘要 ( )

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借鉴非平稳地震动研究方法，采用 Kameda时变功率谱模型进行爆炸地震动拟合，结合实际爆炸地震动分析了Kameda时变功率谱模型的合理性，通过比较拟合时程与记录时程的加速度、反应谱、强度包线以及累积穿零次数，验证Kameda模型的可行性。研究表明：基于Kameda时变功率谱模型能够实现时频非平稳爆炸地震动的拟合。

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软弱围岩下铁路隧道支护结构受力监测与分析

黄　赫2，周丁恒2，李凤岭1

2018, 37(08): 16-22. DOI: 10.3969 /j.issn.1674?0696.2018.08.04

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以宝兰客专朱家山隧道为工程背景，通过现场监测，研究了围岩压力、钢架应力、初支混凝土应力、初支与二衬接触压力和二衬混凝土应力等参数随时间变化的规律及空间分布特征。研究结果表明：Vb级围岩压力大于1Vb级，但压力分布均性要比1Vb级好，1Vb级断面左侧围岩压力大于右侧；钢架整体处于受压状态，Vb级断面分布不均性比1Vb级更明显，Vb级拱顶、左拱脚处应力超过200MPa；两类围岩初支混凝土应力分布不均，部分位置施工过程中均表现为拉应力，仰拱处初支混凝土应力较其他位置大很多，超过了容许值；初支与二衬接触压力在二衬施做后迅速增大后减小并趋于稳定，断层破碎带承载能力降低的问题得到改善；二衬混凝土应力分布不均；拱顶、右拱腰及右墙中出应力较大，尤其是拱顶处应力最大，已超过容许值；综合量测结果，部分位置钢架和混凝土受力过大，甚至超过了容许值，故需采取适合的施工控制措施。

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生物重油再生沥青物理性能试验研究

朱洪洲，钟伟明，万逸秋，向浩，杨洋

2018, 37(08): 23-28. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.08.05

摘要 ( )

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为研究生物重油对老化沥青再生的可行性，选取3种生物重油进行试验。对3种生物重油进行比重、黏度、水分含量、元素分析、红外光谱等理化性能测试；将3种生物重油按照2%、4%、6%、8%的比例掺配至经室内模拟老化后的70#沥青中，通过针入度、延度、软化点、黏度试验，对比分析3种生物重油对70#老化沥青再生效果的差异性；参照沥青混合料最佳沥青用量的方法确定生物重油的最佳掺量。结果表明：随生物重油掺量的增加，老化沥青软化点和黏度呈下降趋势，针入度和延度呈上升趋势；生物重油再生性能存在一定的差异性，生物重油A和B再生性能较好，生物重油C再生性能稍差；生物重油A、B、C最佳掺量分别为3.9%、4.6%、6.4%。

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生物质油再生沥青的自愈合性能研究

白爱明1，周新星2

2018, 37(08): 29-33. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.08.06

摘要 ( )

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为提高沥青的自愈合性能，改善沥青在自愈合过程中的反应能垒，利用从废旧木材中提取出来的生物质油再生沥青，借助动态剪切流变仪(DSR)及分子模拟技术从能量角度及化学结构方面评价了生物质油再生沥青的自愈合性能。当生物质油的添加量为8.0wt%时，改性沥青自愈合过程中的反应能垒为32.52 kJ/mol；愈合指数为0.596。结果表明：生物质油可降低沥青的反应能垒，提高沥青的疲劳寿命、愈合指数及自愈合性能。生物质油再生沥青的自愈合过程中，沥青质和胶质分子的空间构型变化不大，饱和分和芳香分分子空间构型变化较大，相互之间呈团聚之态，生物质油对沥青分子的空间构型的影响显著。

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布敦沥青岩特性与技术标准研究

陆学元1，凌东强2，胡应德3

2018, 37(08): 34-44. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.08.07

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为揭示布敦沥青岩的材料特性和技术控制标准，分别采用不同试验方法和微观分析手段对长期应用的布敦沥青岩进行了级配、布敦沥青、岩矿料及其裹覆性和改性沥青的试验研究。结果表明：离心分离试验方法能够准确控制布敦沥青岩中的布敦沥青含量，干法筛分和离心分离后水洗筛分的试验方法分别适用于控制布敦沥青岩和布敦岩矿料的颗粒级配范围，阿布森试验方法可有效控制回收布敦沥青质量；从微观上揭示了岩矿料构造特性，分析论证得到了岩矿料为钙质硅酸盐矿物所形成，与布敦沥青有较强的黏附性；对4种沥青结合料材料的裹覆机理和黏附性进行了试验评价和分析，布敦沥青岩与粗集料拌和时间越长，裹覆面越大和黏附性越好，与微观分析结果具有一致性；基于此提出了布敦沥青岩及其复合改性沥青的技术指标与控制标准。

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沥青混合料级配分维特征与路用性能相关性研究

黄维蓉1，熊依筱2 ，习磊2

2018, 37(08): 45-50. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.08.08

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通过对GAC-13C型沥青混合料级配分维特征进行分析，研究其与路用性能的相关性。剖析经分段回归和未经分段回归时分维数与级配的关系，对4.75 mm通过率与分维数的相关性进行了比较，并根据马歇尔试验参数、高温稳定性和抗滑性能试验相关结果，探讨改变4.75 mm筛孔通过率的级配分维特征与混合料路用性能之间的相关性。研究表明：4.75 mm的通过率与分段后的分维数相关性更好，随着级配4.75 mm筛孔通过率的降低，GAC-13C型沥青混合料分维值逐渐增大，级配变粗。同时，分维数和混合料马歇尔试验参数、高温稳定性和抗滑性能等均具有较好的相关性。

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航道缠绕物水射流清除特性和机理

刘兆存1,2,3，余葵1，孙鹏1，周世良1，赵藤1，王晓青1,2

2018, 37(08): 51-56. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.08.09

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基于研制出的原型样机，试验研究了航道缠绕物水射流清除的特性，分析了磨料和水流之间的相互作用和运动特性，指出了切割断面锯齿形的产生原因。得到了切割特性的经验公式。在多次室内和天然条件下试验成果的基础上，分析了磨料水射流的切割机理，发现磨料的冲蚀作用和高速水流的劈裂作用是起关键作用的因素，尤其是前者对于缠绕物的清除效果更为显著。

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含两组节理裂隙岩质边坡渗流稳定性计算方法

孙铭

2018, 37(08): 57-62. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.08.10

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针对节理裂隙岩质边坡渗流稳定性问题，建立了含两组节理裂隙岩质边坡物理模型和力学模型，通过极限平衡理论，提出了含两组节理裂隙岩质边坡稳定性计算方法。基于单一裂隙在应力条件下的渗流定律，将裂隙面上的正应力和剪应力等效为最大主应力和最小主应力，得出单一裂隙的渗流速度和渗流驱动力，进而提出含两组节理裂隙岩质边坡渗流稳定性计算方法。万州首立山5个含两组裂隙高陡岩质稳定性计算结果表明：受渗流驱动力的影响，边坡W123和W132由基本稳定边坡变为欠稳定状态；渗流稳定系数和无渗流稳定系数相比，降低了1.5%~5.7%；对于充填裂隙、非贯通裂隙以及开度较小的裂隙可不考虑裂隙渗流驱动力，但对于贯通性较好、裂隙开度较大的岩质边坡，渗流驱动作用不容忽视。

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赤平极射-实体比例投影方法及其应用

唐胜传1,冯登2,3,王俊杰2,3

2018, 37(08): 63-68. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.08.11

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赤平极射-实体比例投影方法在岩质边坡的稳定性分析中具有独特的优势。以黑山谷某岩质边坡为例，采用赤平极射-实体比例投影对该边坡进行了综合性分析，分析了滑坡的滑动机制、滑动方向、滑面面积、滑体体积等重要特征，并通过赤平极射-实体比例投影方法对该岩质边坡的稳定性进行了分析，讨论了赤平极射-实体比例投影方法和传统极限平衡法中的传递系数法的优缺点，认为赤平极射-实体比例投影法在岩质边坡稳定性分析中比传递系数法更具有优势，该方法能够为岩质边坡的防护提供参考。

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考虑第一类两难区的黄灯信号时长优化

张亚平, 温良，祁首铭，莫琼

2018, 37(08): 69-74. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.08.12

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黄灯信号产生的第一类两难区问题是诱发交叉口交通事故的潜在不安全因素之一。为合理设置黄灯信号时长，消除第一类两难区，确保交叉口车辆运行安全，以限速值为60 km/h的信号交叉口为研究对象，采用视频观测法采集直行和左转专用车道车辆行驶参数，应用SPSS分析软件构建各参数之间的函数关系，基于经典GHM模型建立第一类两难区模型，通过MATLAB仿真获得不同信号相位黄灯信号时长参数优化结果。由两难区边界对比发现，对于限速值为60 km/h的信号交叉口，当直行相位黄灯信号时长为5 s，左转专用相位黄灯信号时长为4 s时，可以有效消除第一类两难区。

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大型公交站的动态排队论分析与优化

刘伟，陈科全，谢忠金

2018, 37(08): 75-80. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.08.13

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公交站台是公交系统中关键的节点，其服务水平的高低不仅影响公交车的运行效率，也会直接影响周边交通的运行状况。为了提高常规公交车通过港湾式站台的效率，首先分析了公交站台内车辆运行和乘客候车的特性，引入排队论模型中的基本参数，并将服务时间改进为根据站内车辆数不同而动态变化的函数。同时针对不同时段公交的达到规律，采用分时段参数提高模型精度；其次在港湾式停靠站内设置了主、副站台，从而将站台模拟为M/M/2/N的系统，并制定了公交智能化进站的引导模式；最后运用该模型对重庆市大庙公交站台进行了实例分析，现状调查表明：大庙公交站台内部的延误时间占总运行时间的40.1%，公交车通过大庙公交站台的时间会在高峰时期急剧增加。采用站台分区管理和公交智能诱导模式后，可以有效控制大庙站台公交的进出秩序，排队车辆数减少了77.5%且不会出现排队溢出的现象，同时在高峰时期车辆通过大庙公交站台的时间降低了41.1%。

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基于小波神经网络的定制公交目标乘客出行意愿预测

靳文舟，韩博文，郝小妮，黄玮琪

2018, 37(08): 81-87. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.08.14

摘要 ( )

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面对人们日益多样化的出行需求，越来越多的定制化公共交通出现在了人们生活中。在规划一种意为目标乘客提供定制化出行服务的新型公共交通方式之前，需要对目标乘客对其的出行意愿进行准确预测。基于出行意愿的影响因素的复杂性，本文提出了一种基于小波神经网络的预测方法。首先，根据目标乘客出行意愿调查进行出行意愿的影响因素分析，然后对神经网络模型进行构建，最后运用MATLAB对预测进行了实现、验证。为了改善网络的训练效果，本文采用自适应的方法对网络学习速率和隐含层节点数进行确定。结果表明，小波神经网络对于预测定制公交目标乘客出行意愿具有较好的适用性，且比传统的BP神经网络有着更好的预测精度。

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在途交通信息对出行者路径选择的影响研究

赵怀明1，谭宇2，李博威2

2018, 37(08): 88-95. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.08.15

摘要 ( )

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交通信息诱导是ITS研究的重要内容，是均衡路网交通流量，缓解交通拥堵的重要措施之一。通过研究交通信息诱导(VMS)对路网交通性能的影响，如：排队长度、延误以及车辆公里数等，并提出了存储-转发计算模型。以荷兰阿姆斯特丹路网为例，分析在发生交通事件和无交通事件情况下，提供即时交通信息和预测交通信息对出行者路径选择行为的影响，同时也考虑出行者对交通信息的顺从程度。该案例分析得出，在事件情况下提供预测信息能使出行者获得的收益最大。

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基于巢式Logit模型的城际交通方式研究

江登英, 余玲

2018, 37(08): 96-101. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.08.16

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针对城际交通方式合理规划问题，对交通方式分担率进行了研究。首先，结合非集计理论与随机效用理论建立效用函数，利用极大似然估计法计算效用函数权重，并考虑不同收入出行者对权重的影响；其次，考虑不同交通方式间存在相关性，用相对效用代替绝对效用，建立了改进的巢式Logit模型；最后，结合分担率模型和武汉至咸宁旅客的调查结果，计算各交通方式的分担率。通过计算结果与巢式Logit模型及实际客运分担率进行对比，验证了模型的可行性和有效性，对今后城际交通方式的划分和管理具有重要的指导意义和参考价值。

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基于模板匹配方法的不均匀照度车牌图像识别

凌翔，赖锟，王昔鹏

2018, 37(08): 102-106. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.08.17

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为了快速准确识别不均匀照度车牌图像，提出一种基于改进的顶帽重构和模板匹配方法车牌识别算法。首先，使用灰度级顶帽重构进行预处理，增强图像的细节信息，减弱环境和光照等条件变化对车牌字符信息的干扰。然后，使用改进的投影分割法对二值车牌图像进行分割，提取字符图像。最后，对不同地点、不同自然条件下采集的图像进行测试，测试结果证明该算法性能优异。在此基础上，设计了一种基于字符图像全局重合度的模板匹配函数，对字符样本图片进行测试，测试结果证明该匹配函数准确可行且性能良好。

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基于高度层的航路短时利用率模型研究

张兆宁，曹悦琪

2018, 37(08): 107-111. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.08.18

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航路利用率是衡量区域管制空域使用情况的重要指标，短时利用率评估是对空域使用实施技术调整和监控的重要手段。针对航路而不是宏观全空域进行利用率计算，首次根据空域系统运行情况，从高度层角度出发，结合容量同时考虑时间空间的限制，建立航路利用率计算模型。在短时航路利用率的方面有了突破，量化了利用率值，不只是利用评估方法得到利用率等级值。首先建立时间片内单一高度层利用率计算模型，综合各个高度层的利用率得到航路利用率，其次考虑利用率的时变性，综合各个时间片的利用率得到航路短时利用率计算模型。最后通过算例分析得到某一区域管制中心航路短时利用率值及9：00~10：00时间段内利用率的变化情况。

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基于LPV模型的麦弗逊式主动悬架控制器设计

赵强1，何法2

2018, 37(08): 112-118. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.08.19

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根据麦弗逊式主动悬架的二维结构，应用含耗散能的拉格朗日公式建立其动力学方程，在平衡位置对运动方程进行线性化，并整理成状态方程形式。针对簧载质量的不确定性，建立了麦弗逊式主动悬架的LPV模型，运用LMI技术并采用区域极点配置法设计了状态反馈鲁棒H∞控制器，并在Matlab/Simulink中进行仿真。研究结果表明：麦弗逊式主动悬架采用极点配置状态反馈鲁棒H∞控制器可以明显改善行驶平顺性和悬架稳定性，其性能明显优于同参数的被动麦弗逊式悬架。

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考虑轮胎非线性特性的单轨车辆平稳性研究

赵树恩，罗宝良，李玉玲

2018, 37(08): 119-126. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2018.08.20

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针对跨座式单轨车辆运行稳定性问题，以重庆跨座式单轨交通车辆为研究对象，将PC轨道梁视为刚体，考虑橡胶轮胎的非线性特性，建立单轨车辆15自由度多体动力学模型，并运用拉格朗日原理推导出车辆运行时的动力学微分方程。采用美国六级路面谱模拟PC轨道梁路面激励，对跨座式单轨车辆在定曲率半径不同车速及变曲率半径不同车速工况下的运行平稳性进行了仿真分析，结果表明在小曲率半径曲线段行驶时，车辆运行平稳性随车速的增加而降低，随曲率半径的增加而提高。

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