重庆交通大学学报（自然科学版）

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基于用地分布特征的共享汽车需求估计模型

孙立山1，王顺超1，罗薇1，姚丽亚2，王琨1

2020, 39(05): 1-6. DOI: 10.3969/j.issn.16740696.2020.05.01

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在交通拥堵与环境污染问题不断加剧的背景之下，共享汽车因其资源利用低、降低出行量等方面的优势受到广泛关注。但由于共享条件下汽车需求分布机理研究的尚不清晰，抑制着共享汽车的优势发挥与规模发展。针对此问题，提供了一种基于用地分布特征的共享汽车需求预测方法。该方法主要由数据调查、用地指标构建和需求模型搭建与验证等部分组成。根据居民出行目的，通过分类与统计站点影响范围内的兴趣点(POI)类型及分布，精细化站点周边用地分布特征，建立基于用地指标的需求预测模型，以深入挖掘了共享汽车需求与周边用地分布特征的互动机理。模型构建与验证结果呈现较好的拟合度与符合度，较好地揭示与验证了共享汽车需求与用地分布的互动关系。研究结果对于共享汽车需求分布机理的理论挖掘具有指导意义，并可为共享汽车的运营与发展决策提供支撑与指导。

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城市道路交叉口信号控制策略综合评价

赵星1，林灏1，刘艺2，丰明洁3

2020, 39(05): 7-13. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2020.05.02

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基于城市平面交叉口信号控制策略对交叉口交通效率、安全和环境三方面效益的综合影响，针对各效益建立了包括延误、排队长度、效率系数、冲突点面密度、污染物排放、噪声在内的多级指标体系，并通过层次分析法对交叉口信号控制策略开展评价，该方法采用两阶段构造法构造一致判断矩阵并确定每一指标的权重值。最后通过基于VISSIM的仿真实验进行案例分析，比较了两种固定式信号控制策略及公交信号优先策略下的综合效益，验证了所提出评价方法的有效性，实现了对交叉口信号控制策略的事前评价，为最终控制策略的决策提供理论依据。

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基于韦布尔分布的城市快速路路段通行能力可靠性分布

李淑庆1，王延鹏1，俞艇1，赵磊娜2

2020, 39(05): 14-19. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2020.05.03

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目前基于随机通行能力的可靠性分析主要是通过搜寻路段瓶颈来实现的，而对于某一未定义瓶颈的较长路段而言，通行能力随机性分析结果往往存在较大的误差。研究发现：以韦布尔分布作为随机通行能力的分布函数更具可靠性，但其参数可能受多种因素的影响。基于上述问题，引入突变概率来解释由多个检测位置组合而成的快速路段可靠性评估方法；该模型可按要求给出不同时段、不同长度路段的理论平均通行能力及突变概率；同时通过研究浙江平原地区快速路的相关数据，给出了参数与影响因素的定量关系。最后通过实例证明：该模型能较好地分析快速路路段或路网内交通流突变风险。

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眩光对夜航船舶驾驶人员视觉影响的定量分析

朱金善，李志荣，马野，黄成

2020, 39(05): 20-24. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2020.05.04

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为了研究海上光环境中眩光对船舶夜航安全的影响，从人的视觉特性出发，探讨眩光对夜航船舶驾驶人员的影响机理。根据船舶驾驶人员的认知响应模式，在中间视觉的条件下从分辨能力、视觉舒适程度等方面进行量化分析眩光对物标识别和视觉适应的影响，并将其结合大连港大窑湾港区水域的船舶夜航光环境进行实例分析。结果表明：在该水域的海上光环境中信号灯的亮度对比度和视觉工效较低；眩光感受程度介于无法忍受和有干扰之间，眩光等级为Ⅰ。研究结果有望为海上光环境的眩光控制以及量化评价研究提供有效的参考。

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集送一体化电动物流车辆动态调度研究

陈玉莲，王涛

2020, 39(05): 25-31. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2020.05.05

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由于传统燃油物流车辆消耗不可再生能源，并造成大气污染问题，电动物流车辆(electric logistics vehicle, ELV)日益受到政府和物流企业关注。为了降低ELV的集货和配送成本，提高电动物流车辆工作效率，提出了一种基于遗传算法的集送一体化ELV动态调度模型。在集货位置随机出现，配送位置和充电位置固定的情况下，考虑服务时间、时间窗、电池续航能力和载货重量约束，设计以总物流成本最优为目标的ELV车辆调度模型，采用遗传算法对模型进行求解，进而规划出ELV出车数量、集送路径和充电导航路径。仿真结果表明：考虑集送一体化的ELV动态调度方案能有效减小物流成本，并提高ELV工作效率。

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基于跑道运行类别的航班优化排序方法

张兆宁，刘珂璇

2020, 39(05): 32-37. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2020.05.06

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现有空中交通基础设施难以满足日益增长的空中交通运输需求，多跑道作为机场的瓶颈区域是造成机场拥挤和航班延误的重要原因。针对跑道起降特性以及实际运行机型引入多跑道运行类别的概念，以最小化航班延误成本为优化目标，根据问题的数学描述，建立了适用于相关运行模式下多种跑道构型的多跑道机场航班优化排序模型。结合动态规划及启发式算法基本理论，采用基于改进动态规划方法的滚动时间窗启发式算法对问题进行求解。实例验证分析了跑道运行类别、安全间隔、时间窗大小对航班延误的影响，并通过更为普遍的跑道系统进行实例验证，进一步分析了滚动时间窗启发式算法的计算性能，验证了建模思想对容量评估效果的影响以及所提模型和方法的有效性和可行性。

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政府、企业和消费者三方在新能源汽车后补贴时代的演化博弈分析

张扬，陆宸欣

2020, 39(05): 38-48. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2020.05.07

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针对新能源汽车市场发展不均匀、核心技术创新不够、政府扶持欠缺等问题，基于博弈论知识，构建了政府、企业及消费者的三方演化博弈模型，试图研究新能源汽车行业中3个主体之间的互动机制，通过博弈分析得出该模型的演化稳定策略。结果表明：政府、车企和消费者单方的演化策略会同时受到其他两方主体策略的影响；在特定情境下，当政府实施补贴退坡时，不同水平的激励并不会改变车企的最后决策，但是车企行为的演化速度会随着补贴变化。研究结论为我国新能源汽车在“后补贴时代”可持续科学发展提供参考。

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低雷诺数下类方柱绕流的数值模拟研究

杜晓庆1, 2，刘延泰1，施定军1，马文勇3

2020, 39(05): 49-57. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2020.05.08

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为了改进标准方柱(直边尖角柱)的气动性能，以经过角(尖角、圆角)、边(直边、凹边和凸边)形状修正的类方柱为研究对象，采用非定常数值模拟方法，在低雷诺数下研究了6类二维柱体在不同风向角下的气动性能和流场特性。研究结果表明：对标准方柱的角、边形状的修正可明显改变其绕流场结构，会改善或劣化其气动性能；与直边柱体相比，凸边柱体的气动力系数和风压系数明显减小，而凹边柱体的气动力系数和风压系数均有增大的趋势；与尖角柱体相比，圆角化后柱体的气动力系数在所有风向角下呈整体下降趋势，Strouhal数增大；从总体上看，在研究的6类柱体中，凸边圆角柱的气动性能最好，凹边尖角柱的气动性能最差。

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多因素作用下风荷载简化对高墩垂直度影响分析

王军1，漆久亮1，张刚领2，张麒2，高凯2

2020, 39(05): 58-64. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2020.05.09

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高墩在施工期间受到几何初始缺陷、施工偏载以及风荷载等作用，桥墩可能产生偏位，从而对高墩的承载力带来不利影响。通过现行规范计算模拟得到梯形风荷载简化模型，在考虑几何非线性的条件下，基于弹性稳定平衡微分方程，推导出高墩墩顶的偏位计算公式。在此基础上，为便于现场施工应用，选取5个现有高墩为研究对象，在弹性稳定理论条件下对通过梯形风荷载简化模型所得公式进行简化，详细分析高墩在考虑几何非线性时多因素耦合作用对高墩垂直度的影响。结果表明：梯形风荷载简化模型计算结果与实际风荷载有限元模拟结果较为吻合，更符合实际的风荷载特点，为高墩施工中考虑风荷载影响及墩顶侧移控制提供了方法支撑和切实可行的技术手段。

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某黄河公路大桥防护护栏设计研究

李思达，焦明东

2020, 39(05): 65-69. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2020.05.10

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护栏对于桥梁尤其是跨线或跨越河流桥梁交通通行的防护能力越来越受到交通建设和管养部门的重视。以某黄河公路大桥防护护栏设计为例，通过交通流和路侧危险程度分析，首先确定了护栏防护等级，接着确定了护栏外形尺寸，最后对于护栏的立柱抗剪承载能力、公称抗力和尺寸进行了复核验算。结果表明：防护护栏设计能够满足桥梁交通通行的防护要求，且对桥梁承载能力影响较小，美观性和通透率方面均能满足当前交通和环境要求。研究结果对未来类似工程提供可借鉴的理论和工程经验。

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基于四氟板无粘结特性的滑模施工技术研究

张弘达，吴保桦

2020, 39(05): 70-75. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2020.05.11

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基于四氟板的无粘结特性，提出了一种无粘结模滑模施工工艺。通过不同混凝土强度条件下的滑升对比试验，探究了该种施工技术的工艺性能。结果表明：该种施工工艺降低了面板与混凝土之间的粘结力，消除了传统滑模施工中由于模板滑升时混凝土强度掌握不准确产生的模板粘膜现象，解决了传统滑模施工中软脱模滑升对墩柱混凝土扰动的影响，能够很好的保证墩柱质量。

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SBS-PU复合改性沥青及其混合料路用性能研究

张争奇1，张英楠1，黄硕磊1,2

2020, 39(05): 76-84. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2020.05.12

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基于复合改性技术制备了具有高黏高弹特性的SBS-PU复合改性沥青，通过沥青的常规性能试验、SHRP评价体系多应力蠕变恢复(MSCR)试验、弯曲梁流变(BBR)试验评价了其技术性能。在此基础上，以SBS-PU复合改性沥青为胶结料制备SMA-13沥青混合料，通过车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验、汉堡车辙试验(HWTD)及间接拉伸疲劳试验测试其高温抗车辙性能、低温抗裂性能、水稳性能及抗疲劳性能，同时与市场上常见的TPS、SINOTPS、SBS及聚氨酯(PU)改性沥青混合料的技术性能进行对比。结果表明：采用复合改性技术制备的SBS-PU复合改性沥青满足高黏高弹沥青指标要求，具有较好的高低温性能及储存稳定性；60 ℃黏度与弹性恢复分别达到了34 217 Pa·s和97%，分别为PU改性沥青的2倍和3倍；SBS-PU复合改性沥青的60 ℃黏度值高于TPS改性沥青，低于SINOTPS改性沥青，储存稳定性高于SBS、TPS、SINOTPS改性沥青，相对PU改性沥青具有优异的高黏高弹特性；SBS-PU复合改性沥青混合料的高温、低温及抗疲劳性能高于TPS改性沥青混合料，低于SINOTPS改性沥青混合料，总体上具有较好的高低温性能和抗疲劳性能，在水热耦合作用下的抗水损害能力略低于TPS改性沥青混合料，但仍满足相关技术标准。

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铁尾矿沥青混合料动态模量试验研究

肖庆一1，余天航1，陈向阳1，李正中2

2020, 39(05): 85-90. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2020.05.13

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根据不同铁尾矿掺量设计了3组AC-13C型沥青混合料，高低温性能试验和浸水汉堡车辙试验表明：铁尾矿沥青混合料高低温性能良好，水稳定性在满足要求的前提下相较于基准组有所降低。采用沥青混合料性能试验机(AMPT Pro)测试了3组混合料的动态模量和相位角，试验结果表明：掺加铁尾矿的沥青混合料随加载频率增大，其动态模量增幅小于普通混合料；相位角在低温和常温下随加载频率的增大而减小，当温度高于35 ℃时，随加载频率的增大而增大。根据时间-温度等效原理，采用非线性最小二乘法拟合得到参考温度20 ℃下的动态模量主曲线，通过主曲线可以查找任意频率下的动态模量，进一步获得铁尾矿沥青混合料的动态响应特性。

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基于四边静矩理论的水泥稳定碎石拌合均匀性评价方法

曹源文1，贠青青1，李亚南2，林艳文1，杨国林1

2020, 39(05): 91-96. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2020.05.14

摘要 ( )

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为了更好的评价水泥稳定碎石拌合过程中粗细集料分布是否均匀，利用数字图像技术对新拌水泥稳定碎石图像进行了分析处理。建立了拌合均匀性数学分析模型，基于四遍静矩理论计算分别得到了集料分布均匀系数与面积比系数，并通过工程实验进行了验证分析。结果表明：利用四边静矩理论建立的数学模型，结合均匀性评价方法得到的均匀系数和面积比系数，能够较好地判断出新拌水泥稳定碎石的拌合均匀性。

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山洪冲击角度对路基冲击力分布规律影响的试验研究D

王贺，陈洪凯，张金浩，王群

2020, 39(05): 97-102. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2020.05.15

摘要 ( )

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为了研究山洪流体以不同冲击角度θ冲击路基时路基的受力分布状态，开展了室内模型试验。在试验路基面板上14个测点布设了动态应变系统及高清摄像仪，选择5个冲击角度θ = 15°、30°、45°、60°和70°模拟山洪冲击；分析了路基受山洪冲击作用的冲击力-时程（F-t）曲线；结合高清摄像仪纪录的视频资料，研究了山洪冲击角度θ对路基所受冲击力F分布的影响规律。结果表明：以5个不同冲击角度冲击路基的山洪，在流经流通区弯道处，均有明显的超高，且路基上部及右部测点出现了阵流现象；当冲击角度θ = 15°时，山洪冲击力最大，山洪最先冲击路基下部的测点9，最后冲击右上部的测点13；无论哪个冲击角度，山洪最大冲击力Fmax均出现在靠近沟口的路基下侧处，且有Fmax,15°>Fmax,45°>Fmax,30°>Fmax,75°>Fmax,60°；山洪冲击角度θ对路基平均冲击力Fm的分布有着很大的影响，且有Fm,15°>Fm,30°>Fm,75°>Fm,45°>Fm,60°。

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一种阶梯式复合渗滤系统的设计及应用研究

屠书荣1，朱孟君2，曾嵩2，袁庆洲1

2020, 39(05): 103-107. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2020.05.16

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为降低路面径流污染，同时满足边坡植被灌溉需要，设计了一种阶梯式复合渗滤系统。首先，对比分析了4种渗滤材料技术性能和经济性，筛选出煤渣及沸石2种性价比较高的多孔渗滤材料；其次，结合山区高速公路场地条件和路面径流污染防治要求，提出了一种由石英砂、煤渣、沸石及木屑等多孔材料组合的阶梯式复合渗滤系统，给出了复合渗滤层的最佳结构组合及设计厚度；最后，对该渗滤系统进行了仿真计算和类比分析。结果表明：阶梯式复合渗滤系统可有效去除路面径流中的颗粒物(SS)、COD和N、P等；经系统处理后的路面径流能达到地表水排放要求，可用于公路边坡植被灌溉；系统不易堵塞。

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考虑潮汐的长江航道矿石散装船航线优化

计明军，王恒，高振迪，张金伟

2020, 39(05): 108-116. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2020.05.17

摘要 ( )

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根据长江航道特点为长江沿岸矿石港口集群提供最佳的航线设计。该航线通过考虑船舶的航行受到航道等级及港口潮汐的影响、船舶的燃油消耗受到船速与载重量的影响进行建模。通过将提出的模型应用于实际案例，发现在求解大规模算例时存在一定局限性。因此，提出了一种针对内河运输遗传算法的解决方案。通过对比，发现该算法在求解精度上与Lingo方法近似相等，在解效率上显著提高，从而验证了该算法的高效性。

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高速铁路桥梁建设对电站运营影响的安全评估方法

蒋海涛

2020, 39(05): 117-122. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2020.05.18

摘要 ( )

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川南城际铁路自贡富顺沱江特大桥主桥位于黄泥滩水电站库区内，与电站距离较近(距大坝仅约155~262 m)。因此，桥梁建设可能对电站安全运营造成影响。以此为例，介绍了电站现状评估、桥梁施工期和运营期对电站影响的安全评估方法，其中现状评估主要运用状态检查法和参数复核法，施工期安全评估主要运用规范符合性检查法，运营期安全评估主要运用动力分析法和专项评价法，从而形成在库区内建设桥梁对电站运营影响开展安全评估的整套方法，并提出减小或消除安全威胁的具体措施。结果表明：该评估方法为桥梁的设计提供了有效的优化建议，为桥梁的施工和运营及电站的日常管理提供了指导意见，实现了电站的运营安全。

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山区高速爬坡路段重载车辆运行速度仿真分析

彭金栓，朱科，张应旗，邵毅明，徐磊

2020, 39(05): 123-129. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2020.05.19

摘要 ( )

PDF(2478KB) ( )

为研究重载车辆在爬坡过程中运行速度的变化规律，采用TruckSim动力学仿真软件建立了爬坡路段重载车辆运行速度仿真系统，分析了纵坡坡度、初始速度、载重量和比功率等因素对车辆爬坡速度的影响。研究表明：爬坡过程中，车辆受坡度阻力作用，速度持续下降，变换挡位后车速有所回升；坡度越大，速度下降越快，达到的最低速度和稳定速度越低，换挡越频繁；初始速度与最低速度和稳定速度无关；载重量越大，车速下降越快；比功率越大，车辆爬坡性能越好；根据多因素综合分析，车辆在以初始速度小于70 km·h-1，坡度小于5%，载重量小于35 t状态上坡，对其他车辆干扰较小，安全性较高，可为道路纵断面设计及道路货运企业车辆管理提供参考。

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基于贝叶斯网络的车辆换道决策模型研究

赵树恩，柯涛，柳平

2020, 39(05): 130-137. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2020.05.20

摘要 ( )

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车辆换道行为是微观交通流中的典型驾驶行为之一。车辆换道决策模型研究可以为自动驾驶汽车协同自适应巡航控制(cooperative adaptive cruise control, CACC)提供理论基础，也能有效减少车辆危险换道行为引发的交通事故。为使换道模型更加适应动态道路交通环境，以美国交通部联邦公路管理局NGSIM项目实测试验数据为依据，分析车辆换道决策时自身车辆速度、加速度及其与交互车辆相对时距等相关特征参数，并运用贝叶斯网络人工智能理论，建立车辆换道决策模型，通过仿真分析并与NGSIM实测数据进行对比。结果表明：基于贝叶斯网络的换道决策模型的平均决策准确度和识别率可达到89%以上，具有良好的换道决策效果，可为智能车辆协同自适应巡航控制及自动驾驶深度学习提供理论参考。

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船舶岸基供电多样化设计及其应用研究

邓任任1,2，左红兵1,2，何胜利1,2，田大伟1,2，邓烽1,2，宋锦海1,2

2020, 39(05): 138-144. DOI: 10.3969/j.issn.1674-0696.2020.05.21

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岸基供电是发展绿色港口的重要措施之一，目前对于不同工况下岸电电源的组成、连接装置布置以及连接效率的实际应用问题，并没有有效的解决方案，并且建设项目过多，不符合实际应用的需求，会造成配置过剩、成本过高、投资难以回收等问题。提出的多样化设计方案，利用典型的单泊位岸电配电方案，根据用户需求以及船舶实际使用岸电情况，完成岸基供配电的设计，满足港口岸电使用功能性、经济性需求。方案基于模块化设计思路，实际应用主要体现在供电容量和接口数量灵活配置、快速连接。另外，提出适应水位变化工况的港口岸电整体解决方案，提出适应复杂环境的船岸连接设计思路，为港口岸电的全覆盖提供技术支持。

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