重庆交通大学学报（自然科学版）

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桥形标视觉特征规律分析及复杂度评价方法研究

杜洪吉1，许亚琛1，2，赵晓华1，李振龙1，黄利华1

2019, 38(07): 1-6. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2019.07.01

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为了研究桥形标对驾驶人视认特性的影响，以北京快速路4种不同复杂度桥形标(高等2种、中低等各1种)为例，运用视觉追踪技术及模拟驾驶技术进行了动态驾驶试验，分析并描述了驾驶人的动态视认过程；提取眼跳次数、总注视次数、兴趣区内注视次数、总注视时间、平均注视驻留时间及第一注视点时间等6个视觉特性指标，进行了重复测量方差分析；借助因子分析方法对4种桥形标进行视认度综合评价。结果表明：相比于低等复杂度桥形标，驾驶人对于高等复杂度桥形标的注视次数明显增多；过于复杂的桥形标会分散驾驶人注意力，对行车安全造成一定影响；高等复杂度桥形标使得驾驶人的搜索过程增长，难以提取目的信息；桥形标越复杂，其综合视认度越低，对行车安全影响越大，且综合视认度结果与选取的桥形标复杂度一致；构建的桥形标综合视认度的量化评估模型可用于其他桥形标复杂度一般性评估。

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自动驾驶汽车横向模糊控制器设计

邵毅明1，陈亚伟2

2019, 38(07): 7-13. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2019.07.02

摘要 ( )

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通过建立车辆二自由度单轨模型，考虑到车辆横向控制时的非线性以及随机外界干扰，基于实际交通场景中的驾驶员实际经验，并结合模糊控制理论，设计了车辆横向模糊控制器。根据横向误差和横摆角偏差推理出合适的前轮转角并输出；通过Carsim和Simulink进行联合仿真。仿真结果表明：设计的横向控制器能够使车辆平稳准确的跟踪道路中心线，实现自主沿期望轨迹行驶的目的。

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TDOA、AOA算法在车辆出入管理中的应用研究

李志刚1，2，吕杰3，董小飞3，王斌3，牛欣伟4

2019, 38(07): 14-19. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2019.07.03

摘要 ( )

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为促进车辆出入智能化管理技术发展，提出一种基于TDOA、AOA定位算法的车辆出入管理系统。利用RFID技术实时获取车辆的身份信息与位置信息，将测得的各个基站与车辆之间信号传播的时间差与相对角度，代入到TDOA、AOA定位算法以估算出车辆各移动节点的定位坐标，通过节点坐标变化进而判断车辆出入情况，并结合数据传输、自动控制等技术实现动态管理。经模块开发与实验仿真，系统可应用于车辆出入智能判断与管理，为后续研究提供理论基础。

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基于Drucker-Prager Cap模型的装配式混凝土箱涵节段滞回性能研究

杜青，郝景钊，卿龙邦

2019, 38(07): 20-25. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2019.07.04

摘要 ( )

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在利用有限元软件ADINA对预制钢筋混凝土箱涵结构进行滞回性能分析中，计算往往比较难收敛，而ADINA中提供的基于Drucker-Prager屈服条件、拉伸截断、帽盖硬化等准则的Drucker-Prager Cap模型，在对混凝土进行数值分析时收敛容易，且计算速度较快,并通过比较，发现采用基于该模型建立的数值模型计算得到的滞回曲线与试验得到的结果吻合程度较高，模拟结果较为准确。这一成果可以通过数值模拟的方式获得预制钢筋混凝土箱涵的滞回曲线与相关数据，可应用于预制箱涵节段抗震计算和设计。

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高速铁路无砟轨道-桥梁结构动力响应试验研究

李志明1，唐钱龙2

2019, 38(07): 26-33. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2019.07.05

摘要 ( )

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以沪昆高铁某无砟轨道-桥梁的三孔32.0 m标准跨径预应力简支箱梁为研究对象，建立多断面多结构监测系统开展无砟轨道-桥梁结构动力响应测试，研究该无砟轨道-桥梁各结构层在不同行车速度下的动力响应规律及轨道结构-桥面协调变形特性。研究结果表明：在行车速度为290~350 km/h情况下，该预应力简支箱梁的梁体跨中竖向振动加速度随着列车行车速度的增大而增大，在行车速度320~340 km/h之间达到峰值；梁体跨中各结构层的竖向、横向加速度从上至下呈现明显的逐级减小趋势，振动衰减明显；梁体跨中及1/4跨测点竖向动位移与行车速度没有明显相关关系，振动变形满足规范要求；轨道板-底座板间相对动位移远大于底座板-桥面板间相对动位移，竖向相对动位移均大于横向相对动位移，在长期动力循环加卸载条件下，此种相对动位移可能引起较大的塑性累积变形，应予以重视。

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大跨度斜拉桥拆除工程风险评估

李扬

2019, 38(07): 34-39. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2019.07.06

摘要 ( )

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为了深入研究大跨度斜拉桥整体拆除项目的潜在风险，提出一套适用于该类型项目的风险评估方法。其核心步骤包括利用鱼骨图法进行风险因素识别，利用层次分析法进行风险权重分析，利用模糊综合评价法进行风险等级评价，然后利用该方法对某大跨度斜拉桥工程案例进行了风险评估。结果显示：项目总体风险等级为中级，且影响最大的4个因素分别是拉索临时工装风险、水体污染风险、破碎切割设备风险、设计计算风险。最后对这4个风险因素提出了相应应对措施。

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基于不同视觉范围的逆光照明质量研究

梁波1,2，陈凯1，何世永1,2，黄友林1,3,张逸1

2019, 38(07): 40-47. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2019.07.07

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照明工程质量是隧道照明领域研究的重点之一。考虑人眼视网膜不同区域分辨能力的差异性，利用室内隧道缩尺模型，根据不同视觉范围划分测点区域，测量各测点处的目标亮度和背景亮度，修正并计算STV值，得到中央逆光照明参数对不同视觉范围内的STV值的影响规律。结果表明：①逆光照明角度30°时，中央视觉和周边视觉下的STV值都最大；②随着布灯间距增大，中央视觉下的STV值先增后减，周边视觉下的STV值逐渐减小；③高漫反射率侧壁材料略比瓷砖侧壁下的STV值小；④中央视觉范围比周边视觉范围内的视看环境好，提高周边视觉下的可见度水平具有重要作用。提出了小目标可见度的修正模型，为隧道照明质量设计和评价提供了新思路。

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重载车辆在不平整路面的动荷载响应分析

孙吉书1，李猛1，田红斌2

2019, 38(07): 48-53. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2019.07.08

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为更加准确的研究重载车辆在不平整路面上的振动响应情况，通过对四轴重载车辆建立七自由度(1+1+5)路面耦合动力学模型，并对该模型进行两个双自由度和一个三自由度的车载振动模型简化分解，借助MATLAB数学计算软件编写程序实现车辆动荷载的计算。研究结果表明：由于车辆在不平整路面上的振动响应，四轴重载车辆的拖车后轮产生的动荷载最大，挂车前轮、后轮动荷载相差较小，变化趋势相对平缓；车辆动荷载随着路面不平整度波长的增加出现两个峰值，当波长增加到一定程度时，最大动荷载趋近车辆振动系统的自重，此时可认为路面趋于平整；路面振幅对于动荷载的影响较大，最大动荷载与振幅呈现正相关；超载问题是影响道路使用寿命的主要“杀手”，为了避免道路的进一步损坏，增长其使用寿命，有关部门应当严格控制车辆的超载现象。

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基于暴雨洪水管理模型的海绵型高速公路服务区低影响开发研究

陈芳1，张浩月2，胡晓红1，刘煌1

2019, 38(07): 54-59. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2019.07.09

摘要 ( )

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为解决高速公路服务区雨洪控制问题，基于海绵型服务区的总体理念，从低影响开发(LID)理论出发介绍各类LID设施的具体内容和适用情况，提出LID设施选择原则，将LID设施运用至重庆围龙服务区，并在年径流总量控制率为80%的降雨情景下，运用暴雨洪水管理模型(SWMM)对其进行模拟。研究表明：通过设置透水铺装、绿色屋顶、植草沟和下凹式绿地等LID设施，可缓解服务区内涝，使水文环境与场地开发前更接近。可根据LID理念提出针对服务区雨洪控制的设计要求，保障服务区正常运营。

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BIM技术在市政立交设计阶段的应用研究

周游，陈建丰，范宇丰，夏诗画

2019, 38(07): 60-65. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2019.07.10

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通过在小湾立交工程上开展的BIM技术应用，详细梳理了整个复杂市政立交BIM模型建立的思路及正确流程，研究了基于BIM技术的土方调整、碰撞检测、视距检查和净空检查等技术应用，尝试了BIM出图和VR展示。研究表明：在市政立交设计中运用BIM技术，可有效的优化立交平面线形、纵断面、构造物结构及位置；利用BIM模型进行工程量统计复核及三维出图，可提高设计文件质量，在表达设计意图方面也更加直观。

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深基坑开挖对临近运营铁路的变形影响

詹涛1，胡长明2，钱伟丰3，蒋鑫驰2

2019, 38(07): 66-71. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2019.07.11

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以南昌地铁3号线上沙沟车站临近既有铁路线的基坑工程为依托，采用有限元软件对基坑开挖的全过程进行模拟，分析了基坑开挖对临近运营铁路的变形影响及铁路加固方案的可靠性。结果表明：在基坑开挖过程中，最大轨道轨距偏差、轨道水平差异沉降接近报警值，影响列车正常运行。设置钻孔灌注桩与旋喷止水桩后，能有效减小基坑开挖对铁路的变形影响，加固效果显著。基坑的空间效应在坑角处十分明显，隔离结构的设置使空间效应更加复杂，易引起位移突变，应在今后的实际工程中引起重视。

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含水量对混凝土非线性超声特性影响的试验研究

郑丹，刘莉

2019, 38(07): 72-77. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2019.07.12

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采用烘干法获得了不同含水量下的混凝土试件，并进行了混凝土非线性超声特性试验。研究了含水量对混凝土非线性超声检测中谐波幅值和超声非线性系数的影响规律。试验结果表明：随着含水量的增加，混凝土超声频谱的一阶和二阶幅值增加，材料的超声非线性系数减小；当混凝土填充自由水分后，内部的微裂纹变形受到孔隙间自由水分的抑制，变形减小可以等效于混凝土损伤减小，造成测量得到的超声非线性系数减小。研究结果可为水环境工作中的混凝土结构的无损检测提供参考。

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基于陈墙岩危岩稳定性计算的三维模型公式推导

汪金才，陈卫

2019, 38(07): 78-82. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2019.07.13

摘要 ( )

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危岩崩塌灾害是三峡库区乃至整个西部地区主要地质灾害类型，具有泛生性、突发性、隐蔽性及致灾严重性等基本特性。危岩形成机制及破坏模式的确定是对危岩进行有效治理的前提。对危岩体稳定性三维模型公式进行推导，为危岩体稳定性计算提供了更接近实际的三维计算模型，为治理工程设计提供依据。危岩稳定性分析是复杂而困难的，利用三维模型对危岩体进行计算和治理工程设计较常规二维计算模型更合理。

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甘肃陇南石鸡坝乡幅地质灾害危险性评价

张超1，田运涛1，张宇飞2

2019, 38(07): 83-89. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2019.07.14

摘要 ( )

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依据甘肃陇南白水江流域石鸡坝乡幅地质灾害最新调查编录数据，通过对研究区地质环境背景及地质灾害发育分布特征分析研究，利用Arcgis10.2软件平台全面分析了致灾因子对地质灾害发育分布的影响，具体包括：地形地貌、地质构造、工程地质岩组、斜坡结构类型、河流侵蚀、植被覆盖、降雨、地震和人类工程活动等，采用信息量法进行了崩滑地质灾害易发性、危险性评价区划，采用信息量法和定性评价方法结合的方式实现了泥石流地质灾害易发性、危险性评价区划。研究结果表明：崩滑地质灾害危险性高区域面积14.22 km2，占3.30%；危险性中等区域面积51.05 km2，占11.83%；危险性低区域面积95.32 km2，占22.09%；危险性极低区域面积270.93 km2，占62.79%。17条泥石流危险性高，59条危险性中等，1条危险性低。评价结果可为区域地质灾害风险评价和防灾减灾提供参考依据。

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考虑路网拥堵状态的出行者主观路径选择模型

张卫华，颜鹏，黄志鹏

2019, 38(07): 90-95. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2019.07.15

摘要 ( )

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为了准确描述出行者在不确定环境下的路径选择行为，提出了一种考虑路网拥堵状态的出行者主观路径选择模型。首先，构建了基于路段单元的路径行程时间概率模型，以反映路网拥堵状态对路径行程时间的影响；然后，运用累积前景理论对出行者的路径选择行为进行建模，给出了模型中主观效用函数、主观概率函数及路径前景值求解方法；最后，算例分析了路网状态、参考点等因素对路径选择行为的影响。结果表明：模型计算的出行路径前景值不仅与心理参考点的选取相关，而且与路网拥堵状态相关，可以较好地反映实际出行路径选择行为。

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基于集对分析的城市道路交通运行状况判别

戴学臻1，苑仁腾1，裴文杰2，彭志鹏1

2019, 38(07): 96-101. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2019.07.16

摘要 ( )

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为改进传统的城市道路交通运行状态判别方法，首先在分析国内外交通运行状态评价方法的基础上，提出了基于集对分析与三角模糊数α-截集耦合的城市道路交通运行状态判别方法。该方法以车辆平均行程车速、道路拥堵里程比例、行程时间比、道路网延误时间比作为判别指标。将集合An(实测数据)与集合Bk(判别指标标准构成)构成集对H(An, Bk)，从而对集对理论同异反层次结构关系进行分析。构建了基于集对分析与三角模糊数α-截集耦合的联系度表达式，确定了权重与构建联系数综合评价模型。以西安市南二环东段实测数据为例，通过与传统评价结果对比分析证明了该方法可更加准确地反映道路运行状态。

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综合客运交通系统演化建模与求解

宋成举1，张亚平2

2019, 38(07): 102-106. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2019.07.17

摘要 ( )

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综合客运交通系统在系统内外部因素的共同作用下而不断演化，但对于各种运输方式之间的作用机制及整个系统的演化趋势认识尚不明确。通过分析综合客运交通系统的自组织特性，选择客运周转量作为系统变量，采用流体运动方程描述系统演化进程，借鉴Logistic模型描述综合客运交通系统演化过程，引入系统随机变量，将演化方程组拆分成Logistic方程部分和随机部分，分别采用矩阵最小二乘法和K阶Fourier级数拟合求解，结合哈尔滨实际数据验证模型有效性。结果表明：综合客运交通系统呈现明显的自组织特性，采用分部拟合的方法能够较好的描述综合客运交通系统的演化进程，预测精度符合要求。

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轨道交通线网拓扑结构模型及节点重要度分析

谌微微1，张富贵2，赵晓波2

2019, 38(07): 107-113. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2019.07.18

摘要 ( )

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轨道交通网络的建设日趋复杂，对其关键节点与重要中转站点的研究具有重要意义。运用复杂网络理论针对轨道交通网络的线网拓扑结构和节点重要度进行研究，首先构建基于二阶张量的轨道交通网络的拓扑结构模型，对模型的度和度分布、网络直径、平均路径长度、聚类系数等特征指标进行分析，并用3个中心性指标评价其网络节点重要度，然后以重庆市轨道交通网络为例对该方法进行了验证。研究结果表明：在“十七线一环”重庆市轨道交通远期的复杂网络中，仅有4%的站点只与另外一个站点直接连接，连通度较好；五里店、重庆西、沙坪坝、冉家坝4个站点对网络的连通性影响最大。

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基于概念特征模型的轿车白车身模态优化

张宇1曹友强2

2019, 38(07): 114-118. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2019.07.19

摘要 ( )

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首先，运用车身接头单元结构力学性能，研究了接头概念模型建模方法，并建立了高精度的白车身概念特征模型。接着，基于白车身概念特征模型分析计算了主要梁结构灵敏度和接头灵敏度，以此为指标识别了车身弯扭模态敏感区域，并提出模态优化指导措施。最后，将模态优化措施移植于白车身实车模型。计算验证结果表明，白车身弯扭模态频率得到优化。利用概念特征模型，形成一套完整的白车身模态优化流程，大大提高白车身NVH性能开发效率，是一种便捷而有效的车身结构优化方法。

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路面谱激励整车噪声分析流程开发研究

沈阳，黄元毅，梁静强，常光宝，吕兆平

2019, 38(07): 119-125. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2019.07.20

摘要 ( )

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为分析汽车受路面随机激励作用在车内产生的噪声问题，建立了基于HyperWorks-NVHD平台的路噪标准分析流程。基于模态轮胎建模理论研究，构建了模态轮胎模型并集成于整车仿真模型。通过路面测试获得真实的路面谱激励。发展了路噪随机响应分析方法，并通过OptiStruct求解器对路噪问题峰值进行诊断，找出噪声问题的主要原因进而对车身结构和传递路径进行优化，成功解决了某车型的路噪风险问题。通过样件试制进行测试，验证了该分析流程的有效性与可行性。由于该分析流程不依赖于具体车型，最大程度的实现了方法的可移植性。

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燃油与纯电动汽车流通过程中CO2排放分析

何义团，张鹏博，邵毅明，陶友东

2019, 38(07): 126-130. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2019.07.21

摘要 ( )

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随着社会生产技术的不断进步及汽车保有量的不断增加，环境与能源问题日益凸显。结合国内2016年石油资源的消耗量及国家电网能源结构，对传统燃油车及纯电动汽在流通过程中CO2的排放情况进行计算。研究结果表明：若2016年全年汽车燃油消耗量的一半由电能取代，则需要新增发电量为809.6×109 kW·h，新增部分电量占2016年全年发电总量的13.18%；为使CO2排放量降至一半，且主要把汽油车替换为电动车，需要新增电动车1.9×108辆，新增充电功率为570.06×106 kW，将对现在的电网负荷提出了更高的要求；相对于传统燃油车电动化，合理减少电网结构中煤炭的使用量对于降低CO2排放有更积极的意义。

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