公路交通科技

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道路工程

路面接触非线性特性研究

黄志义, 潘伟兵, 徐兴, 周一勤

2005, 22(5): 1-9.

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考虑荷载作用下,沥青路面面层之间以及面层与基层之间,实际上可能处于接触状态。本文采用有限元技术对路面的接触非线性特性进行分析,结合高速公路的现场试验,比较表明,接触模型比层状体系模型更适合描述路面的力学特性。

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道路工程

沥青碎石混合料永久变形评价方法的研究

解晓光, 王哲人

2005, 22(5): 5-9.

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在综述沥青混合料高温稳定性各种评价方法的基础上,对强度主要来源于内摩阻力的嵌挤骨架类沥青碎石混合料,本文采用具有侧限、能反映材料3向受力状态的动载压入法进行研究。该方法可直接测出不同荷载下的永久变形,反映出不同压实工艺、级配对材料永久变形的影响。试验结果说明该方法具有灵敏性和有效性,但受力图式受刚性侧限的限制,宜通过数据处理和选用或改善侧限方法改进之。

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道路工程

排水性沥青混合料降噪性能测试研究

徐皓, 倪富健, 刘清泉, 李晓东, 陈荣生

2005, 22(5): 10-13.

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研制并开发沥青混合料吸声降噪性能室内测试的仪器,采用单传声器法对不同空隙率以及相同空隙率下不同最大公称粒径的沥青混合料进行吸声系数的测试,并对试验路段的降噪效果进行现场测试。分析空隙率、最大公称粒径对沥青混合料吸声性能的影响。发现空隙率尤其是有效空隙率是影响沥青混合料吸声系数的关键因素;最大公称粒径4 75mm级配的排水性沥青混合料吸声效果明显。结果表明,提高空隙率,采用较小最大公称粒径级配的方案都能有效提高沥青混合料的吸声降噪能力。

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道路工程

连续级配的级配碎石材料试验研究

曹建新, 王哲人

2005, 22(5): 14-20.

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传统概念认为,n=0 4～0 5的连续级配具有最大的密实度。本文对连续级配的级配碎石细集料和级配碎石混合料进行系统的室内试验研究,并相应地对试件进行击实成型与振动成型的比较研究,论证了当前现场碾压设备由清一色的光轮压路机发展为以振动压路机为主以后,以最大密实度为理论基础制定规范级配的最佳n值,并非固定为0 4～0 5。而一系列的测定数据表明:级配碎石基层材料的路用性能可以提高,它是材料与压实工艺相互作用的结果。

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道路工程

应用测力延度试验评价改性沥青的低温性能

李志栋, 黄晓明, 侯曙光, 岳学军, 纪宁华

2005, 22(5): 17-20.

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低温开裂是低温地区沥青路面发生的主要病害,而沥青结合料的低温抗裂性能是病害的主导因素,因此选择合适的评价方法和合理的评价指标显得尤为重要。本文主要对6种SBR改性沥青进行测力延度试验、常规技术指标试验以及SHRP的弯曲梁流变仪试验,通过将FDT与常规技术指标试验、SHRP的弯曲梁流变仪试验进行相关性分析,验证了应用FDT评价改性沥青的低温性能经济合理性以及采用粘弹比R_{V E} 、拉伸柔度f、屈服应变能E作为评价指标的正确性,同时也对其拉伸机理进行了研究分析。

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道路工程

高速公路沥青路面水损害部分原因分析

陈团结, 贾润萍

2005, 22(5): 21-23.

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路面早期产生的大量水损害已经严重影响到路面的使用性能。通过室外观察及室内实验模拟比较,发现粗集料表面附着的粉尘对粗集料与沥青的粘附性等级至少会因此降低1级,从而诱发早期水损害的产生;回收粉的使用将大大降低沥青混合料的水稳定性,也会增大沥青路面发生早期水损害;标准密度的选取在很大程度上决定沥青混凝土路面的实际空隙率。经过分析,认为应该采用最佳沥青用量对应的理论密度作为标准密度,这样才可以有效控制路面的实际空隙率。

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道路工程

高速公路沥青路面养护与维修方案的选择与设计

程珊珊

2005, 22(5): 24-28.

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描述系统化的高速公路沥青路面养护与维修方案选择和设计的过程和方法,包括数据的需求采集、现有路况的定性定量评价、养护措施的选择、可行养护与维修方案的生成和设计、备选方案的评估等。由于高速公路具有交通量大、社会影响大的特点,文中重点提出在选择维修方案过程中,需预先分析与不同维修方案相关的交通控制策略及施工规划组织,以对不同可行方案进行全面的评估,从中选取最佳的维修养护方案。

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道路工程

旧水泥混凝土路面上沥青路面罩面实用设计方法的研究

邵腊庚, 李宇峙, 李闯民

2005, 22(5): 29-33.

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针对旧水泥混凝土路面沥青路面罩面结构特点,提出以控制罩面层产生反射开裂及罩面层与旧水泥混凝土界面产生剪切破坏为标准的沥青路面罩面厚度设计方法,并分析了相应应力计算公式的合理性。

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道路工程

局部脱空条件下CRCP荷载应力分析

巨锁基, 李宇峙

2005, 22(5): 34-37.

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采用三维有限元法对地基局部脱空条件下的CRCP进行荷载应力分析。分析中为考虑裂缝传递横向力的特性,提出位移边界一维搜索法。用编制的有限元程序对多种情况下CRCP内的混凝土、钢筋应力进行了计算,对路面的维护提出了建议,并讨论了CRCP应用于地基支承不良路段的可行性。

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道路工程

基层顶面当量回弹模量换算新方法

蒋应军, 侯传岭, 秦宪峰, 陈忠达

2005, 22(5): 38-42.

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指出现行水泥混凝土路面设计规范中基层顶面当量回弹模量换算方面存在不足,在大量计算分析基础上,回归出了精度和外延性更高的基层顶面当量回弹模量换算公式。

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道路工程

公路截水沟设计和典型结构

谈至明

2005, 22(5): 43-46.

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对公路排水系统中的截水沟设计流量进行估计,自然坡面的截水沟推荐采用梯形断面,人工坡面的截水沟横断面推荐梯形、矩形、L形和浅三角形4种形式,进而,给出了可供设计应用的各种典型截水沟的流量与沟底坡度关系图。

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道路工程

红层软岩的岩体结构及边坡变形特征探讨

孙乔宝, 李文龙, 刘宗选, 曾宪强, 陈军

2005, 22(5): 47-51.

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结合安楚公路工程实际,对工程沿线红层沉积建造环境,红层与红层软岩地层的特性,地质构造的基本规律,红层软岩岩体结构特征,以及通过调查分析,对挖方边坡变形失稳破坏机制进行探讨。

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道路工程

连云港海相软土基本特性与处理方法探讨

易敏, 章定文

2005, 22(5): 52-58.

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根据连云港地区多条高速公路工程的地质资料,并与我国部分沿海地区软土进行对比,分析连云港海相软土的基本物理力学指标统计特征、抗剪强度特性、固结变形特性以及蠕变特性,并介绍了适合于该海相软土的主要地基处理措施。

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道路工程

灰色理论在高速公路软土地基沉降预测中的应用

赵俊明, 石名磊, 张宏

2005, 22(5): 56-58.

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运用灰色理论对高速公路软土地基沉降进行预测,建立不等时距的预测模型GM(1,1),采用后验差法对模型的可靠性进行检验,弥补等时距GM(1,1)模型的不足。同时,结合沿江高速公路常州段实测数据,进行计算机模拟,得出了预测模型,并与实测结果进行对比和分析,结果理想可靠,证明了该法的实用性。

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道路工程

桥头跳车引起的路面受力计算分析

赵衡, 刘晓明

2005, 22(5): 59-62.

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桥头路面沉将导致路、桥过渡段纵坡几何不平顺,由此引起桥头跳车现象。桥头跳车现象将导致路面受力显著的变化。通过建立简化的车辆运动双轴动力模型,得出在桥头跳车过程中车辆的动力振动方程,进而考虑桥头跳车现象中车辆运动的各种边界条件,给出该方程的解析解。结合工程实例计算,对高等级公路跳车过程中后轮对路面作用力进行分析,由此揭示车辆驶向和驶离桥面时车轮对路面作用力的变化情况,可供桥头路基路面沉降分析及相应的设计规范或规定的制定参考。

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道路工程

聚合物水泥基材料的机理分析

李祝龙, 梁乃兴, 吴德平, 景蔚君

2005, 22(5): 63-86.

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显微电镜扫描发现:聚合物胶乳膜在水泥水化产物中穿梭,最终形成聚合物膜的网状结构;乳液改性混凝土时,过渡区的结构紧密,强度较高,过渡区与集料之间的粘结也较强,集料在改性混凝土浆体中深深地镶嵌且成为强度的核心;聚合物的加入使混凝土孔径分布图向微孔(μ m)处移动,小孔径所占比例增加;在水泥与聚合物的复合体系中,随着孔隙率的减小,抗压强度减小。红外光光谱分析表明:当聚灰比为15%时,丁苯5050乳液参与了水泥的水化,但不太明显;SD622S羧基丁苯参与了水泥的水化,并且形成的化学键增强。

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桥梁工程

广东虎门辅航道连续刚构桥混凝土箱梁的温度梯度研究

李宏江, 李湛, 王迎军, 李万恒, 王岐峰

2005, 22(5): 67-70.

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根据广东虎门辅航道连续刚构桥混凝土箱梁日照作用下的温度观测结果,研究箱梁沿断面高度方向的温度梯度分布规律。在参考国内外相关规范基础上,采用非线性回归方法提出该桥混凝土箱梁的温度梯度模式。利用空间有限元计算手段,针对箱梁的变形和应力对温度梯度模式的敏感性进行对比分析。研究结果表明,温度梯度模式对结构性能的影响很大。依据该桥温度观测数据提出的温度梯度计算模式可作为连续刚构桥混凝土箱梁日照温差作用下结构计算的重要参考。

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桥梁工程

曲线弯梁桥振动理论分析

单德山, 李乔

2005, 22(5): 71-74.

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利用广义坐标法和能量原理推导曲线梁桥的振动控制微分方程,解释曲线梁桥振动理论与直线梁振动理论的异同点,在推导质量矩阵的显式表达式过程中考虑截面扭转中心与截面形心的不一致。随后给出了曲线梁动力分析的有限元方法,并完成了相应电算程序的编制。最后通过实例分析并验证本文所提计算理论和计算方法的正确性。

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桥梁工程

频率法测量索力中的参数分析与索抗弯刚度的识别

苏成, 徐郁峰, 韩大建

2005, 22(5): 75-78.

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通过有限元法及样条拟合技术获取斜拉索索力与频率的对应关系,并讨论这些关系在频率法测量索力中的应用。在此基础上,以崖门大桥斜拉桥索力测试为研究背景详细分析了频率法测量索力中诸如索的抗弯刚度、支座条件和斜度等参数对索力测试精度的影响,并提出一种基于多阶频率测试结果的斜拉索抗弯刚度识别方法。

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桥梁工程

预应力混凝土矮肋斜T梁桥的计算方法研究

黄侨, 金秀辉, 张连振, 杨大伟

2005, 22(5): 79-86.

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预应力混凝土矮T梁是一种新型的桥梁结构,而将其用于大角度斜梁当中,使得问题的研究更加复杂化。为了探讨预应力混凝土矮T梁的力学性能,分析斜梁桥在荷载作用下的受力特点,先后采用空间有限元分析方法及广义弹性支承连续梁法进行了理论研究和设计分析。计算结果表明:采用广义弹性支承连续梁法对矮肋斜T梁桥进行受力性能分析能取得较好的计算精度,并可用于工程设计当中。

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桥梁工程

基于BP神经网络的正交异性钢桥面系多目标结构优化设计

林广平, 黄卫, 方么生, 刘振清

2005, 22(5): 83-86.

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正交异性钢桥面铺装体系结构优化就是设计出力学性能最好、重量最轻的桥面系,给出铺装结构参数的优化组合。本文建立一个钢桥面铺装体系多目标优化模型,其中目标函数是正交异性钢桥面板铺装结构众多参数的复杂函数,可以应用BP神经网络模型模拟这种函数关系。利用大量的有限元计算结果作为BP神经网络的训练样本,将训练后的BP网络用于优化求解过程中的目标函数值的仿真计算。最后给出多目标优化模型的求解步骤和算例。

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桥梁工程

桥梁结构检测分析系统研究

陈可, 吕建鸣

2005, 22(5): 87-92.

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桥梁结构检测分析系统QLJC是针对桥梁检测试验分析开发的专用软件,能够建立桥梁结构空间有限元模型,运用实体单元法和空间梁格法进行静动力试验分析、试验荷载效率计算,查取测点位置理论计算值等。该系统是桥梁检测工作的辅助工具,也可用于分析宽、弯、斜桥梁结构空间受力状态。本文详细介绍该系统的整体构思、特点、计算原理以及实桥应用算例等。

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桥梁工程

环境激励下桥梁结构模态识别与损伤检测的新方法

李大军, 霍达

2005, 22(5): 93-96.

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已有的环境激励下模态参数识别的方法对模态频率的识别精度相对较高,而对位移模态的识别则误差较大。本文提出一种利用移动质量块在不同位置时对桥梁的模态频率进行多次测量,用各次测得的频率值确定位移模态的新方法,使得位移模态识别的精度接近频率识别的精度,推导了频率与位移模态关系的理论公式,并给出利用以曲率形式表示的单元模态应变能对结构进行损伤标定的基本方法。最后,通过数值模拟对该方法的有效性进行说明。

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桥梁工程

粘贴钢板加固钢筋混凝土矩形受弯构件的非线性有限元数值模拟

杜青, 蔡美峰, 张献民, 李晓会

2005, 22(5): 97-107.

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利用有限元方法建立非线性有限元模型,模拟计算粘钢加固的钢筋混凝土矩形截面受弯构件的受力、破坏全过程。在分析中利用单元生死技术,对构件在受荷载加固和未受荷载加固的不同情况进行比较,有限元计算结果表明:粘钢加固钢筋混凝土受弯构件的加固效果是明显的,同时加固效果与被加固构件破损程度和加固方法有关。

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桥梁工程

某钢管混凝土系杆拱桥静荷载试验

王红囡, 刘华波, 宋爽

2005, 22(5): 100-103.

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某主跨52m的钢管混凝土系杆拱桥,建成后因外观质量较差而进行了现场实桥承载能力静荷载试验,利用3辆型号相同的集装箱卡车,测试该桥跨中和4分点处的荷载横向分布系数、各控制截面主要测点的应变影响线以及在基本荷载作用下各控制截面主要测点的应变、挠度等。本文简要介绍了该桥的静荷载试验的全过程,并对测试结果进行了整理分析。

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桥梁工程

金马大桥主塔直束预应力筋设计技术与研究分析

余报楚, 张哲, 张洪金

2005, 22(5): 104-107.

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斜拉桥塔柱是主要的受力构件之一,因为塔柱拉索区有斜拉索巨大的拉力存在,所以要用预应力筋加强锚固区。广东金马大桥的主塔设计中采用有别于传统环型预应力束的加强锚固区的锚固方式,即采用精轧螺纹钢筋直束加强塔柱拉索锚固区的技术,这在国内特大跨径斜拉桥中是首次。本文分别就传统的U型环束加强方式和金马大桥采用的直束加强方式对该桥桥塔进行详尽的有限元模拟计算,从塔柱内力和预应力钢束的损失两个方面进行计算分析和比较。此外为了优化预应力筋的布束方式,进行了阶段塔柱光弹试验,对这种直束加强技术进行了验证,为同类型的大跨度斜拉桥的主塔设计提供一定的参考和借鉴。

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桥梁工程

江阴大桥钢桥面浇注式沥青混凝土铺装车辙破坏分析

樊叶华, 王敬民, 谭志龙, 王建伟

2005, 22(5): 108-110.

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浇注式沥青混凝土具有优良的防水、抗老化性能,抗疲劳性能以及对钢桥面板优良的随从性,是一种理想的钢桥面铺装材料。但浇注式沥青混凝土应用于我国的江阴大桥却出现了较为严重的车辙问题。为分析浇注式沥青铺装未达到设计年限便产生车辙破坏的可能原因,本文从铺装使用的交通条件、气候条件以及混合料设计等方面进行了探讨,以便为我国的相关研究提供有益的借鉴。

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桥梁工程

高墩大跨径弯连续刚构桥梁空间非线性稳定分析

白浩, 杨昀, 赵小星

2005, 22(5): 111-151.

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在高墩大跨弯连续刚构桥梁的设计与施工中,结构稳定性非常重要。本文分别考虑结构的几何非线性和材料非线性力学特征,对高墩大跨弯连续刚构桥梁的结构稳定性进行详细的数值分析,并与线弹性的计算结果进行对比。结果表明:弯连续刚构桥梁的稳定问题已经转化为考虑结构材料屈服强度的极限承载力问题,同时几何非线性对稳定的影响亦不能忽略。

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桥梁工程

长期荷载作用下钢管混凝土受弯构件承载力的计算

韩冰, 王元丰

2005, 22(5): 114-116.

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在对钢管混凝土受弯构件徐变分析的基础上,本文建立了长期荷载作用下钢管混凝土受弯构件的承载力计算方法。应用该方法对具体构件进行计算分析,认为徐变将降低钢管混凝土受弯构件的承载力,在实际工程应用中应予以考虑。

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桥梁工程

整体现浇板桥梁结构检测与加固技术

王树森

2005, 22(5): 117-118.

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结合长春热电二厂进厂道路旧桥检测与加固维修设计工程项目,针对桥梁结构出现不同程度的病害、缺陷,通过现场试验、检测分析、计算比较和技术论证,确定影响结构性能的因素、各因素影响的程度、存在问题的性质,探讨桥梁加固技术应用研究以及加固处理设计方案,达到提高结构强度和承载能力、延长桥梁使用寿命与保证运营安全的要求,具有重要的经济价值及深远的社会效益。

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智能运输系统与交通工程

公路网络运营可靠度研究

裴玉龙, 盖春英

2005, 22(5): 119-123.

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首先剖析公路网络运营可靠度与城市道路网络运营可靠度的区别及影响因素,进而对公路网络运营可靠度的内涵进行界定。然后通过对公路路段通行能力的概率分布、均匀分布随机路段通行能力的产生、最短路线辩识、网络平衡配流、路径列出等的研究,建立基于MonteCarlo模拟的公路网络运营可靠度分析方法,并开发MonteCarlo模拟实用程序。最后应用该方法计算了哈尔滨市域公路网运营可靠度。

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智能运输系统与交通工程

期望车头间距的混沌模型研究

杜振财, 王丽, 荣建

2005, 22(5): 124-151.

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通过对跟驰车队刺激———反应过程以及人车单元组合的微观特性分析,说明跟驰车队中具有产生混沌现象的必要特征。首先运用数学方法给出4种期望车头间距理想模型,将Rossler混沌吸引子模型分别引入4种模型中,然后选择能更好地描述实际交通流状态的期望车头间距模型,并利用高精度车载GPS设备在城市快速路上采集的实测跟车数据对该模型进行标定和验证后,认为改进的期望车头间距模型能更好地反映实际交通流的跟驰特性。

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智能运输系统与交通工程

车辆实时调度中的城市路网及交通描述模型

石建军, 宋延, 程世东

2005, 22(5): 128-131.

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为满足车辆实时调度对城市路网交通信息的需求,本文应用GIS节点弧段拓扑数据模型对具有交通管制信息及实时、动态交通流信息的城市路网进行描述。完整地表达了路网的连通性及交叉口的转向管制信息,并通过实时更新路权来体现路网交通状况的变化,依此路权可以进行动态最短路径计算,为车辆调度提供了可视化平台。本模型应用地理信息系统和数据库管理系统分别存储路网空间数据和属性数据,保证了模型的运行效率。

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智能运输系统与交通工程

基于机器视觉的智能车辆导航综述

孙涵, 任明武, 唐振民, 杨静宇

2005, 22(5): 132-135.

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基于机器视觉的智能车辆导航是智能车辆系统的关键,包括道路检测和障碍物检测两部分。结合国内外最新研究动态,本文主要总结道路检测和障碍物检测中的典型方法,并列出国内外具有代表性的一些智能车辆系统,同时详细介绍当前最具代表性的、美国军方研制的DEMOⅢ系统;最后指出基于机器视觉的智能车辆导航技术的研究与发展趋势。

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智能运输系统与交通工程

基于雷达和视觉技术的车辆跟踪窗口

陈莹, 韩崇昭

2005, 22(5): 136-138.

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针对基于视觉技术的运动检测鲁棒性差、计算量大的缺点,提出一种融合雷达与视觉信息建立车辆跟踪窗口的方法。采用动力学模型描述车辆运动,通过基于雷达量测的扩展卡尔曼滤波(EKF)估计,确定目标初始位置,然后根据灰度信息自适应调整跟踪窗口的中心位置及尺寸,快速而准确地建立起以目标形心为中心且适合目标大小的跟踪窗口,缩小了后续图像处理区域。三维场景仿真实验证明,该融合方法能快速有效地建立起目标的跟踪窗口。

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智能运输系统与交通工程

采用网络概率流改进节点法实施高速公路二义性路径通行费分配

张起, 黄大康

2005, 22(5): 140-142.

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将高速公路二义性路径环网视作一个封闭回路,以节点法或网孔法求得各支路电流作为网络通行概率流。以确定的概率差为截断壁垒,调整网络拓扑结构。用二次计算各支路的网络概率流,确定通行费分配的方案。

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汽车工程

鼓式制动器的二自由度制动蹄性能参数计算方法改进

吕振华, 赵玉超, 韩文明

2005, 22(5): 143-146.

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在绝大多数文献中,鼓式制动器的二自由度制动蹄性能参数计算公式的积分区间均采用摩擦片的名义包角。而实际上,该理论模型中二自由度制动蹄摩擦片上压力分布范围是随摩擦系数的变化而变化的。本文研究二自由度制动蹄摩擦片压力分布范围的确定方法,据此进行有关的性能参数计算分析,并与有限元计算结果进行了对比分析。改进后的分析方法与有限元计算方法相结合,对鼓式制动器的二自由度制动蹄性能的精确设计分析具有实际意义。

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运输经济

多车型车辆路径问题的算法

叶志坚, 叶怀珍, 周道平, 易海燕

2005, 22(5): 147-151.

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总结目前求解多车型车辆路径问题的5种基于知识的算法,提出采用大旅程法和禁忌搜索法相结合的混合启发式算法,在搜索过程中通过增加惩罚因子的方法允许不可行解的存在,减少求解陷于局部优化的可能性。采用GENIUS算法处理其中的TSP问题,不仅能产生较好的解,而且通过对解的周期性的扰动,进一步减少求解陷于局部优化的可能性。

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环境工程

高速公路服务区污水回用的技术经济可行性分析

傅大放, 殷承启

2005, 22(5): 152-154.

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高速公路服务区远离市政给水管网,用水紧张,有污水回用的现实需求。结合江苏省某高速公路服务区研究服务区用水量、污水产生量和污水回用量的构成和关系,对常规三级处理和膜生物反应器两种污水回用工艺进行比较,探讨高速公路服务区污水回用的技术经济可行性。分析结果表明,高速公路服务区使用污水回用技术,有显著的环境效益和社会效益,同时还可产生一定的经济效益。

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环境工程

城市交叉口机动车污染物扩散模型研究

李伟, 王炜, 邓卫, 葛亮

2005, 22(5): 155-158.

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随着我国汽车工业的快速发展和机动车拥有量的急剧增长,汽车尾气污染给城市环境带来巨大的影响,目前国内各大城市机动车排气污染危害日益严重,而汽车尾气污染最为严重的地段则首当城市交叉口。基于这样的宏观背景,本文以OSPM模式及Nichoson箱式模型的修正形式为基础开发了十字交叉口和T型交叉口的机动车尾气扩散模型并通过实测数据进行了验证,结果表明该扩散模型具有较强的可操作性,其应用将为汽车尾气污染的预防及控制提供强有力的技术支撑。

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2005年, 第22卷, 第5期　刊出日期：2005-05-15

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