结合京珠高速公路某路段的现场路面温度实测结果,运用三维有限元方法,重点分析了不同道路纵坡、不同应力场情况下,上坡路段路面结构在水平和竖向荷载综合作用时,其最大拉应力、最大剪应力和最大路表弯沉的变化规律.分析结果表明,道路纵坡改变只对面层所受应力有较大影响,且只在距路表2 cm深度范围内存在拉应力;高温温度场的存在虽然不会明显加大上坡路面结构各层的拉应力和剪应力,但会使路表弯沉明显增大,容易导致车辙破坏.对京珠高速公路某路段车辙病害展开现场调查,调查发现该路段严重的车辙变形60%是由中面层产生,其余40%是由上面层和下面层产生,即车辙大多来源于中面层.最后,提出了上坡路段沥青路面结构设计建议,还据此进行面层混合料设计,且铺筑了试验路.所设计的沥青路面车辙发展缓慢,能适应炎热环境温度下长大纵坡的道路交通.
结合京珠高速公路某路段的现场路面温度实测结果,运用三维有限元方法,重点分析了不同道路纵坡、不同应力场情况下,上坡路段路面结构在水平和竖向荷载综合作用时,其最大拉应力、最大剪应力和最大路表弯沉的变化规律。分析结果表明,道路纵坡改变只对面层所受应力有较大影响,且只在距路表2 cm深度范围内存在拉应力;高温温度场的存在虽然不会明显加大上坡路面结构各层的拉应力和剪应力,但会使路表弯沉明显增大,容易导致车辙破坏。对京珠高速公路某路段车辙病害展开现场调查,调查发现该路段严重的车辙变形60%是由中面层产生,其余40%是由上面层和下面层产生,即车辙大多来源于中面层。最后,提出了上坡路段沥青路面结构设计建议,还据此进行面层混合料设计,且铺筑了试验路。所设计的沥青路面车辙发展缓慢,能适应炎热环境温度下长大纵坡的道路交通。
为了能够更好地分析沥青混合料的应力、应变变化的规律,通过对不同老化程度的沥青混合料AC-13C进行不同温度、不同应力水平下的应力松弛试验,得到其应力松弛模量随时间变化的关系曲线.并利用分数阶指数模型来表征沥青混合料的应力松弛性能,同时应用非线性回归方法得到各参数与老化时间、应变、温度的关系,确定最终的非线性粘弹性模型.研究结果表明,采用控制应变方式的应力松弛试验可用于评价沥青混合料的的应力松弛能力;沥青混合料的老化程度越高,其低温抗裂性能也就越差;温度越高,应力松弛的越快;初始应变的越小,其应力松弛能力也就越小,即初始应变小的松弛模量曲线相对平缓;利用分阶指数模型能较好地模拟沥青混合料的粘弹性性质,且与试验结果吻合得很好.
为了能够更好地分析沥青混合料的应力、应变变化的规律,通过对不同老化程度的沥青混合料AC-13C进行不同温度、不同应力水平下的应力松弛试验,得到其应力松弛模量随时间变化的关系曲线。并利用分数阶指数模型来表征沥青混合料的应力松弛性能,同时应用非线性回归方法得到各参数与老化时间、应变、温度的关系,确定最终的非线性粘弹性模型。研究结果表明,采用控制应变方式的应力松弛试验可用于评价沥青混合料的的应力松弛能力;沥青混合料的老化程度越高,其低温抗裂性能也就越差;温度越高,应力松弛的越快;初始应变的越小,其应力松弛能力也就越小,即初始应变小的松弛模量曲线相对平缓;利用分阶指数模型能较好地模拟沥青混合料的粘弹性性质,且与试验结果吻合得很好。
为了定量评价水泥稳定碎石排水基层材料中水泥胶浆稠度的合理性,设计了针对水泥稳定碎石排水基层材料的析漏试验.以析漏质量为评价指标,根据对不同胶浆稠度的水泥稳定碎石材料的析漏试验确定了试验的标准析漏时间为60 s.以7 d无侧限抗压强度大于5 MPa和空隙差小于5%作为力学强度和空隙均匀性的评价标准,通过建立析漏质量与7d无侧限抗压强度和空隙差的关系,确定满足力学强度和空隙均匀性要求的水泥胶浆的析漏质量小于150 g.为检验方法的合理性,测试了采用该方法所设计混合料的空隙率和不同龄期的抗压强度、劈裂强度和回弹模量.结果表明,采用该方法设计的混合料既具有较大且均匀的空隙率,在不同的龄期又具有较高的抗压强度、劈裂强度和回弹模量,满足力学性能要求.
为了定量评价水泥稳定碎石排水基层材料中水泥胶浆稠度的合理性,设计了针对水泥稳定碎石排水基层材料的析漏试验。以析漏质量为评价指标,根据对不同胶浆稠度的水泥稳定碎石材料的析漏试验确定了试验的标准析漏时间为60 s。以7 d无侧限抗压强度大于5 MPa和空隙差小于5%作为力学强度和空隙均匀性的评价标准,通过建立析漏质量与7d无侧限抗压强度和空隙差的关系,确定满足力学强度和空隙均匀性要求的水泥胶浆的析漏质量小于150 g。为检验方法的合理性,测试了采用该方法所设计混合料的空隙率和不同龄期的抗压强度、劈裂强度和回弹模量。结果表明,采用该方法设计的混合料既具有较大且均匀的空隙率,在不同的龄期又具有较高的抗压强度、劈裂强度和回弹模量,满足力学性能要求。
通过对旧水泥混凝土路面板进行破裂稳固处理,使板块有效尺寸减小,可以抑制或消除旧水泥混凝土路面上沥青加铺层内的反射裂缝.通过建立有限元模型,模拟分析了水泥混凝土路面板不同破裂尺度对沥青加铺层荷载应力、温度应力的影响.模拟分析结果表明,随着水泥混凝土板块尺寸的减小,沥青加铺层的荷载应力有一定程度的降低,而温度应力则出现大幅度的降低,最大温度应力出现在旧板块边缘中间处的沥青加铺层层底,说明破裂旧水泥混凝土路面能有效地控制沥青加铺层反射裂缝的产生.结合试验路的承载板试验数据,分析表明破裂后路面板块尺寸越小,旧路面作为新加铺层基层其回弹模量值越小,承载能力就越低.综合旧板块破裂尺度和反射裂缝与回弹模量的关系,建议旧路面板的破裂尺度宜在50～80 cm之间.
通过对旧水泥混凝土路面板进行破裂稳固处理,使板块有效尺寸减小,可以抑制或消除旧水泥混凝土路面上沥青加铺层内的反射裂缝。通过建立有限元模型,模拟分析了水泥混凝土路面板不同破裂尺度对沥青加铺层荷载应力、温度应力的影响。模拟分析结果表明,随着水泥混凝土板块尺寸的减小,沥青加铺层的荷载应力有一定程度的降低,而温度应力则出现大幅度的降低,最大温度应力出现在旧板块边缘中间处的沥青加铺层层底,说明破裂旧水泥混凝土路面能有效地控制沥青加铺层反射裂缝的产生。结合试验路的承载板试验数据,分析表明破裂后路面板块尺寸越小,旧路面作为新加铺层基层其回弹模量值越小,承载能力就越低。综合旧板块破裂尺度和反射裂缝与回弹模量的关系,建议旧路面板的破裂尺度宜在50~80 cm之间。
为描述桩身与地基土的能量传递过程,建立了桩身单元的能量平衡方程及考虑桩身与土层能量传递过程的桩侧阻与端阻模型.将变形协调关系作为计算边界条件,得到了完整的基桩轴力、位移、侧阻及端阻计算方法.实例计算中,通过与实测工程基桩数据的对比,显示计算结果与实测曲线较为一致.结果表明,桩身能量平衡方程及反映桩土荷载-位移关系的侧阻及端阻模型能够正确描述桩、土之间的能量传递过程;该方法能够较准确的分析基桩在多层土地基中的工作性状,能够为相关工程实践提供相应的辅助资料.
为描述桩身与地基土的能量传递过程,建立了桩身单元的能量平衡方程及考虑桩身与土层能量传递过程的桩侧阻与端阻模型。将变形协调关系作为计算边界条件,得到了完整的基桩轴力、位移、侧阻及端阻计算方法。实例计算中,通过与实测工程基桩数据的对比,显示计算结果与实测曲线较为一致。结果表明,桩身能量平衡方程及反映桩土荷载-位移关系的侧阻及端阻模型能够正确描述桩、土之间的能量传递过程;该方法能够较准确的分析基桩在多层土地基中的工作性状,能够为相关工程实践提供相应的辅助资料。
采用三维有限元、无限元耦合分析模型,并考虑了桩土体系中混凝土开裂引起的非线性、钢筋与混凝土的耦合作用等因素,研究了水平荷载作用下筒桩的承载性状.结果表明,大直径筒桩荷载-水平位移曲线呈缓变型,水平承载力主要应由桩顶的水平变形予以控制;剪力集中分布在桩顶及地面附近,建议对上两处加强配筋;当桩体周围土质条件较差时,增加桩长并不能有效地提高桩的水平承载力,且存在一个最优桩长,同时满足承载、抗弯和稳定性要求;筒桩壁厚存在临界厚度,靠增加壁厚的手段来减小桩的横向变形能力有限;随着桩径的增加,桩的水平极限承载力增加明显.
采用三维有限元、无限元耦合分析模型,并考虑了桩土体系中混凝土开裂引起的非线性、钢筋与混凝土的耦合作用等因素,研究了水平荷载作用下筒桩的承载性状。结果表明,大直径筒桩荷载-水平位移曲线呈缓变型,水平承载力主要应由桩顶的水平变形予以控制;剪力集中分布在桩顶及地面附近,建议对上两处加强配筋;当桩体周围土质条件较差时,增加桩长并不能有效地提高桩的水平承载力,且存在一个最优桩长,同时满足承载、抗弯和稳定性要求;筒桩壁厚存在临界厚度,靠增加壁厚的手段来减小桩的横向变形能力有限;随着桩径的增加,桩的水平极限承载力增加明显。
针对宁波市通途路建设工程中产生的大量废弃土,提出利用该废弃土配制强度较高的轻质土,并用于路堤填筑,以控制路基的沉降.为此,考虑实际施工情况,通过掺入不同含量的水泥与EPS,获得了轻质土试样,进行了一系列室内三轴试验,研究了水泥含量和EPS掺入比对轻质土密度和弹性模量的影响,利用有限元软件进行轻质土低路堤填筑的使用效果分析,获得了路面的工后沉降与道路开通后的路面动力沉降计算结果.结果表明:轻质土的密度随着EPS添加量的增加而减小;轻质土的弹性模量随着EPS添加量的变化而存在最大值;轻质土在控制软土地基路面沉降方面效果显著,水泥含量选用10%较为合理.
针对宁波市通途路建设工程中产生的大量废弃土,提出利用该废弃土配制强度较高的轻质土,并用于路堤填筑,以控制路基的沉降。为此,考虑实际施工情况,通过掺入不同含量的水泥与EPS,获得了轻质土试样,进行了一系列室内三轴试验,研究了水泥含量和EPS掺入比对轻质土密度和弹性模量的影响,利用有限元软件进行轻质土低路堤填筑的使用效果分析,获得了路面的工后沉降与道路开通后的路面动力沉降计算结果。结果表明:轻质土的密度随着EPS添加量的增加而减小;轻质土的弹性模量随着EPS添加量的变化而存在最大值;轻质土在控制软土地基路面沉降方面效果显著,水泥含量选用10%较为合理。
针对时变环境温度对实际桥梁结构的动力特性影响问题,进行了试验研究.首先,对某一吊杆拱桥模型进行了长期动力测试,通过模态参数识别,得到了该结构在不同温度下的前6阶频率、阻尼比和振型;其次,采用测试模态参数,利用子结构方法对该拱桥模型进行了有限元模型修正;再次,将结构的测试模态参数与修正后有限元模型的动力特性进行了比较分析;最后,通过回归分析,建立了环境温度与结构频率的关系模型,并利用该模型建立了测试结构在完好状态下的置信区间,从而利用该置信区间对测试模型结构的性能进行了诊断.研究发现:测试结构的频率随环境温度的升高呈下降趋势,而测试结构的阻尼比、振型对环境温度的变化并不敏感.
针对时变环境温度对实际桥梁结构的动力特性影响问题,进行了试验研究。首先,对某一吊杆拱桥模型进行了长期动力测试,通过模态参数识别,得到了该结构在不同温度下的前6阶频率、阻尼比和振型;其次,采用测试模态参数,利用子结构方法对该拱桥模型进行了有限元模型修正;再次,将结构的测试模态参数与修正后有限元模型的动力特性进行了比较分析;最后,通过回归分析,建立了环境温度与结构频率的关系模型,并利用该模型建立了测试结构在完好状态下的置信区间,从而利用该置信区间对测试模型结构的性能进行了诊断。研究发现:测试结构的频率随环境温度的升高呈下降趋势,而测试结构的阻尼比、振型对环境温度的变化并不敏感。
针对山区高陡横坡地段桥梁双桩基础的结构与荷载特征,建立了桩基与边坡及桩间土相互作用新模式:后桩承受推力以滑动面为界简化为滑坡推力与主动土压力;前桩与后桩所承受的侧土抗力则服从(mz+C)的线性增长规律;并假定桩间土对前桩的作用力qa是桩间距、桩宽(桩径)及滑坡体宽度的函数,由此可充分反映桩间土及滑坡体对土压力传递的影响.在此基础上,导得不同特征桩段的微分方程,并基于有限差分解进行了求解,从而提出了高陡横坡段桥梁双桩结构内力位移计算方法.理论计算与室内模型试验实测数据的对比表明,该方法误差可满足工程要求.
针对山区高陡横坡地段桥梁双桩基础的结构与荷载特征,建立了桩基与边坡及桩间土相互作用新模式:后桩承受推力以滑动面为界简化为滑坡推力与主动土压力;前桩与后桩所承受的侧土抗力则服从(mz+C)的线性增长规律;并假定桩间土对前桩的作用力q\-a是桩间距、桩宽(桩径)及滑坡体宽度的函数,由此可充分反映桩间土及滑坡体对土压力传递的影响。在此基础上,导得不同特征桩段的微分方程,并基于有限差分解进行了求解,从而提出了高陡横坡段桥梁双桩结构内力位移计算方法。理论计算与室内模型试验实测数据的对比表明,该方法误差可满足工程要求。
隧道围岩级别判断存在较多的不确定影响因素,特别是各影响因素的参数信息和样本资料有限,给判断工作造成了很大的困难.利用专为小样本统计分析而提出的支持向量机方法,在分析围岩级别划分的基础上,选取隧道围岩级别划分需要考虑的9个关键因素,将这9个因素作为输入参数,同时将围岩划分为5个等级作为输出参数,建立了围岩级别判断的小样本统计模型.利用该模型对二郎山隧道的围岩级别进行测试,并与ART1神经网络和BP神经网络的结果进行对比,表明将基于小样本统计的支持向量机理论用于围岩级别判断是可行的,并且具有很好的精度.
隧道围岩级别判断存在较多的不确定影响因素,特别是各影响因素的参数信息和样本资料有限,给判断工作造成了很大的困难。利用专为小样本统计分析而提出的支持向量机方法,在分析围岩级别划分的基础上,选取隧道围岩级别划分需要考虑的9个关键因素,将这9个因素作为输入参数,同时将围岩划分为5个等级作为输出参数,建立了围岩级别判断的小样本统计模型。利用该模型对二郎山隧道的围岩级别进行测试,并与ART1神经网络和BP神经网络的结果进行对比,表明将基于小样本统计的支持向量机理论用于围岩级别判断是可行的,并且具有很好的精度。
根据传统定点检测器和车辆自动识别(AVI)检测器检测的交通参数,分析了面向OD矩阵估计的AVI设施布局与传统定点检测器布局在数据源、问题描述、优化模型和精度评价方面的差别.提出了在已有定点检测设施基础上的AVI设施布局优化的车辆覆盖最大原则,构筑了AVI设施布局优化模型,并设计了相应的启发式求解算法,该模型能在保证OD矩阵估计精度的同时最大化AVI检测效益.然后以VISSIM微观仿真模型为基础建立了AVI布局优化仿真评价系统,可对不同AVI布局方案的有效性进行软件在环的验证和优化.最后,以上海陆家嘴区域交通网络为例,进行了AVI设施布局仿真试验,检测器覆盖率从5%～50%的敏感性分析表明,覆盖率为20%时,系统的综合投入产出效益最佳.
根据传统定点检测器和车辆自动识别(AVI)检测器检测的交通参数,分析了面向OD矩阵估计的AVI设施布局与传统定点检测器布局在数据源、问题描述、优化模型和精度评价方面的差别。提出了在已有定点检测设施基础上的AVI设施布局优化的车辆覆盖最大原则,构筑了AVI设施布局优化模型,并设计了相应的启发式求解算法,该模型能在保证OD矩阵估计精度的同时最大化AVI检测效益。然后以VISSIM微观仿真模型为基础建立了AVI布局优化仿真评价系统,可对不同AVI布局方案的有效性进行软件在环的验证和优化。最后,以上海陆家嘴区域交通网络为例,进行了AVI设施布局仿真试验,检测器覆盖率从5%~50%的敏感性分析表明,覆盖率为20%时,系统的综合投入产出效益最佳。
针对城市道路交通系统中交通流演变的随机性和复杂性,以及实时交通状态判别本身所具有的不确定性,基于模式识别和相似预报的思想,提出了一种交通状态概率预报的K近邻非参数回归模型.模型首先利用城市道路路段上环形线圈采集的交通流数据,采用模糊聚类技术,生成历史样本数据库;接着采用相似离度指标进行近邻搜索;然后根据近邻子集,构建交通状态概率预报函数,对路段未来时段的交通流运行状态进行预报,并用概率定量描述该状态发生的可能性大小.最后根据该模型,结合实际数据,进行了不同预报时长的分级交通状态的概率预报试验,独立样本检验结果表明,该模型预报准确率高,稳定性好.
针对城市道路交通系统中交通流演变的随机性和复杂性,以及实时交通状态判别本身所具有的不确定性,基于模式识别和相似预报的思想,提出了一种交通状态概率预报的K近邻非参数回归模型。模型首先利用城市道路路段上环形线圈采集的交通流数据,采用模糊聚类技术,生成历史样本数据库;接着采用相似离度指标进行近邻搜索;然后根据近邻子集,构建交通状态概率预报函数,对路段未来时段的交通流运行状态进行预报,并用概率定量描述该状态发生的可能性大小。最后根据该模型,结合实际数据,进行了不同预报时长的分级交通状态的概率预报试验,独立样本检验结果表明,该模型预报准确率高,稳定性好。
针对日益凸显的城市网络层次交通问题,提出一种基于交叉口转弯率的网络交通状态模型,并根据该模型进行了网络交通状态典型模式发现.该模型从交通网络拓扑结构出发,根据各路段的实际流量采用递归最小二乘法对各交叉口在各方向上的转弯率进行了估计,得到了基于路网拓扑结构的转弯率矩阵.该矩阵不仅反映了路段之间的相互影响关系,也反映了路网中交通流的分配情况,即从一定程度上反映了整个网络的交通状态.进而对各时间点的转弯率矩阵进行了基于SOM的分类,对各种网络交通状态在时间轴上进行了统计,结果显示了早晚高峰时段以及白天早晚高峰之间的典型网络交通模式.该方法为网络交通状态研究提供了一种新的建模与分析方法,通过实例分析证明该方法具有普适性与有效性.
针对日益凸显的城市网络层次交通问题,提出一种基于交叉口转弯率的网络交通状态模型,并根据该模型进行了网络交通状态典型模式发现。该模型从交通网络拓扑结构出发,根据各路段的实际流量采用递归最小二乘法对各交叉口在各方向上的转弯率进行了估计,得到了基于路网拓扑结构的转弯率矩阵。该矩阵不仅反映了路段之间的相互影响关系,也反映了路网中交通流的分配情况,即从一定程度上反映了整个网络的交通状态。进而对各时间点的转弯率矩阵进行了基于SOM的分类,对各种网络交通状态在时间轴上进行了统计,结果显示了早晚高峰时段以及白天早晚高峰之间的典型网络交通模式。该方法为网络交通状态研究提供了一种新的建模与分析方法,通过实例分析证明该方法具有普适性与有效性。
采用理论分析结合Vissim软件仿真的手段,提出单口放行方法具有采用左转直行自适应车道、适合不对称交通流、容易变道以及简单易操作的4个优点。分析了该方法在左转非机动车与直行机动车相冲突和相位损失方面的缺陷,计算了延误,并总结了单口放行方法的适用性条件。最后,以株洲市某路口为例,对比分析了采用传统的4相位和单口放行两种方法设计时交叉口的各项评价指标。研究表明,设计恰当的单口放行配时方法能大大减少交叉口的延误,提高路网里车辆的行程车速和总行程时间。
为了从换乘者角度评价接运公交的运营绩效,并根据评价结果进行运营管理的优化,以接运公交高峰小时发车数和同步发车数为输入指标,以接运公交实载率和换乘乘客平均候车时间为输出指标建立了DEA综合评价模型.利用C2R模型研究接运公交运营绩效的有效性和依据DEA综合评价模型的投影理论分析接运公交输入剩余和输出亏空,并将C2R模型与C2GS2模型相结合研究接运公交的规模收益.结果表明,目前大部分接运公交运营绩效处于非DEA有效状态,导致该结果的主要因素是其运营调度与轨道交通同步性水平偏低,因此运营管理优化首要目标是实现接运公交与轨道交通的同步运营,并以此为目标优化接运公交高峰小时发车数.
为了从换乘者角度评价接运公交的运营绩效,并根据评价结果进行运营管理的优化,以接运公交高峰小时发车数和同步发车数为输入指标,以接运公交实载率和换乘乘客平均候车时间为输出指标建立了DEA综合评价模型。利用C2R模型研究接运公交运营绩效的有效性和依据DEA综合评价模型的投影理论分析接运公交输入剩余和输出亏空,并将C2R模型与C2GS2模型相结合研究接运公交的规模收益。结果表明,目前大部分接运公交运营绩效处于非DEA有效状态,导致该结果的主要因素是其运营调度与轨道交通同步性水平偏低,因此运营管理优化首要目标是实现接运公交与轨道交通的同步运营,并以此为目标优化接运公交高峰小时发车数。
为提高交通事件检测方法的综合性能,使用动态背景更新和改进的运动估计,将动态图像序列转化为车辆标号场,实现对车辆的跟踪;构造轨迹建模和编码,提取车辆的运动轨迹,并建立自组织神经网络进行行为模式学习;最后,使用OGS-DTW算法对轨迹数据进行预处理,并对距离函数进行求解,从而实现待测事件序列的轨迹与典型轨迹数据模式的匹配.分别以U形转、违章左拐和违章变道3种事件为对象进行了多组对比,检测成功率均在80%以上.试验还进行3种检测方法指标的对比,在平均耗时方面,一般的DTW算法、改进的DTW算法及基于OGS改进的DTW算法分别是126.5、62.5、69.8 s;而它们的事件检测成功率分别是84.6%、68.8%和88.3%.结果表明:基于OGS- DTW算法的交通事件检测方法稳定且可靠,在显著降低计算量的同时,仍然保证了较高的匹配准确性,成功率高、实时性好.
为提高交通事件检测方法的综合性能,使用动态背景更新和改进的运动估计,将动态图像序列转化为车辆标号场,实现对车辆的跟踪;构造轨迹建模和编码,提取车辆的运动轨迹,并建立自组织神经网络进行行为模式学习;最后,使用OGS-DTW算法对轨迹数据进行预处理,并对距离函数进行求解,从而实现待测事件序列的轨迹与典型轨迹数据模式的匹配。分别以U形转、违章左拐和违章变道3种事件为对象进行了多组对比,检测成功率均在80%以上。试验还进行3种检测方法指标的对比,在平均耗时方面,一般的DTW算法、改进的DTW算法及基于OGS改进的DTW算法分别是126.5、62.5、69.8 s;而它们的事件检测成功率分别是84.6%、68.8%和88.3%。结果表明:基于OGS-DTW算法的交通事件检测方法稳定且可靠,在显著降低计算量的同时,仍然保证了较高的匹配准确性,成功率高、实时性好。
从换道需求和换道安全两个方面对换道行为进行了分析,结合阅读文献给出了常用的分析模型。在此基础上,以换道车辆为目标,运用车辆运动学理论,对车辆换道过程中目标车辆与周围车辆的安全距离进行了分析,给出了多车道、多车辆情况下相应的换道最小安全距离模型。为使换道时各车辆间的位置关系以及运动安全状态有效、直观的表现出来,利用虚拟现实建模语言VRML和Matlab/Simulink建立了联合动态仿真模型,对给出的最小安全距离模型进行了实验验证。实验结果显示,给出的换道最小安全距离模型能够有效的实施安全换道决策,避免碰撞发生。
从换道需求和换道安全两个方面对换道行为进行了分析,结合阅读文献给出了常用的分析模型.在此基础上,以换道车辆为目标,运用车辆运动学理论,对车辆换道过程中目标车辆与周围车辆的安全距离进行了分析,给出了多车道、多车辆情况下相应的换道最小安全距离模型.为使换道时各车辆间的位置关系以及运动安全状态有效、直观的表现出来,利用虚拟现实建模语言VRML和Matlab/Simulink建立了联合动态仿真模型,对给出的最小安全距离模型进行了实验验证.实验结果显示,给出的换道最小安全距离模型能够有效的实施安全换道决策,避免碰撞发生.
文章从教育学领域出发,以政治、经济、社会发展公平性为目标,引申出公路网均衡性的基本概念和内涵,并考虑地形、单位里程公路建设成本等因素,给出均质和非均质区域公路网均衡性概念的异同点;接着从区域地理状况、经济发展和社会发展三方面分析公路网均衡性特性及影响因素,提出基于基尼指数的高原山区公路网人口均衡性、面积均衡性和经济均衡性评价方法;最后以云南省十六个地州市公路网发展为例,应用基尼指数进行高原山区公路网均衡性评价,分析评价结果,并给出基于均衡性分析结果的公路网发展对策.
文章从教育学领域出发,以政治、经济、社会发展公平性为目标,引申出公路网均衡性的基本概念和内涵,并考虑地形、单位里程公路建设成本等因素,给出均质和非均质区域公路网均衡性概念的异同点;接着从区域地理状况、经济发展和社会发展三方面分析公路网均衡性特性及影响因素,提出基于基尼指数的高原山区公路网人口均衡性、面积均衡性和经济均衡性评价方法;最后以云南省十六个地州市公路网发展为例,应用基尼指数进行高原山区公路网均衡性评价,分析评价结果,并给出基于均衡性分析结果的公路网发展对策。
通过收集整理美国、加拿大、英国、澳大利亚等国关于乡村公路交通安全保障方面的资料,以安全评价、工程措施、宣传教育、立法执法、速度管理和事故救援为主线,对乡村公路交通安全保障措施进行归纳分析。结果表明:(1)乡村公路安全评价在交通安全保障过程中起着重要的先导作用;(2)乡村公路交通安全工程措施的低成本化对其可接受程度具有重要影响;(3)乡村公路交通安全宣传教育注重当地政府和社团组织的参与;(4)乡村公路交通安全立法和执法越来越受到重视;(5)乡村公路的速度管理关键在于限速值相对于道路环境的一致性;(6)对于乡村公路交通事故救援,除提高救援系统的响应速度外,加强本地救援能力也是发展方向之一;(7)稳定的资金支持是乡村公路交通安全科技研发、数据积累、宣传教育和工程实践的重要基础。
通过收集整理美国、加拿大、英国、澳大利亚等国关于乡村公路交通安全保障方面的资料,以安全评价、工程措施、宣传教育、立法执法、速度管理和事故救援为主线,对乡村公路交通安全保障措施进行归纳分析.结果表明:(1)乡村公路安全评价在交通安全保障过程中起着重要的先导作用;(2)乡村公路交通安全工程措施的低成本化对其可接受程度具有重要影响;(3)乡村公路交通安全宣传教育注重当地政府和社团组织的参与;(4)乡村公路交通安全立法和执法越来越受到重视;(5)乡村公路的速度管理关键在于限速值相对于道路环境的一致性;(6)对于乡村公路交通事故救援,除提高救援系统的响应速度外,加强本地救援能力也是发展方向之一;(7)稳定的资金支持是乡村公路交通安全科技研发、数据积累、宣传教育和工程实践的重要基础.
为了降低高速公路隧道运营的安全事故,根据模糊综合评价理论,提出主观与客观、静态与动态相结合,以定量分析为主的全面综合考虑高速公路隧道运营安全各个影响因素的综合评价方法,采用Delphi法和AHP法建立了高速公路隧道运营安全综合评价指标体系对其安全进行评价,采用平均加权法对评价因素的各项指标进行量化处理,从而对高速公路隧道运营安全状况做出科学合理的分析和评判.最后,通过对陕西省某一高速公路隧道进行了实践验证.结果表明,该综合评价体系能较真实地反映此隧道的安全状况,证明评价方法是可行的.
为了降低高速公路隧道运营的安全事故,根据模糊综合评价理论,提出主观与客观、静态与动态相结合,以定量分析为主的全面综合考虑高速公路隧道运营安全各个影响因素的综合评价方法,采用Delphi法和AHP法建立了高速公路隧道运营安全综合评价指标体系对其安全进行评价,采用平均加权法对评价因素的各项指标进行量化处理,从而对高速公路隧道运营安全状况做出科学合理的分析和评判。最后,通过对陕西省某一高速公路隧道进行了实践验证。结果表明,该综合评价体系能较真实地反映此隧道的安全状况,证明评价方法是可行的。
针对低能见度下小波变换的图像融合方法中,简单的加权融合降低图像的对比度和亮度,导致驾驶员的视觉效果较差的问题,提出了在小波低频近似分量和高频细节分量采用不同的融合规则.低频近似分量集中了图像的大部分能量,采用区域能量比例加权的融合规则,可以提高图像的亮度;高频细节分量包含了图像细节,采用区域标准差比例加权的融合规则,可以提高图像的对比度.通过红外与可见光图像融合实验表明:该图像融合方法可以有效提高图像的亮度和对比度,适于低能见度下的图像视觉增强.
针对低能见度下小波变换的图像融合方法中,简单的加权融合降低图像的对比度和亮度,导致驾驶员的视觉效果较差的问题,提出了在小波低频近似分量和高频细节分量采用不同的融合规则。低频近似分量集中了图像的大部分能量,采用区域能量比例加权的融合规则,可以提高图像的亮度;高频细节分量包含了图像细节,采用区域标准差比例加权的融合规则,可以提高图像的对比度。通过红外与可见光图像融合实验表明:该图像融合方法可以有效提高图像的亮度和对比度,适于低能见度下的图像视觉增强。
为改善汽车照明条件以极大减少夜间事故的发生率,将汽车ad hoc网络(VANET)和多Agent系统引入自适应前灯系统设计,提出合作型自适应前灯系统来帮助改善AFS的照明效果.首先介绍了AFS的工作原理和系统的机械结构,并简要阐述了当前的VANET和多Agent系统的进展.然后,基于VANET和多Agent技术的发展,提出CAFS系统,详细介绍了CAFS系统的设计和相应的智能控制策略.最后,对所提出的CAFS进行了仿真实验,仿真实验表明提出的方法具有可操作性并能有效的提高夜间照明的效果.
为改善汽车照明条件以极大减少夜间事故的发生率,将汽车ad hoc网络(VANET)和多Agent系统引入自适应前灯系统设计,提出合作型自适应前灯系统来帮助改善AFS的照明效果。首先介绍了AFS的工作原理和系统的机械结构,并简要阐述了当前的VANET和多Agent系统的进展。然后,基于VANET和多Agent技术的发展,提出CAFS系统,详细介绍了CAFS系统的设计和相应的智能控制策略。最后,对所提出的CAFS进行了仿真实验,仿真实验表明提出的方法具有可操作性并能有效的提高夜间照明的效果。
通过应用生命周期评价(LCA)理论与方法对高速公路生命周期消耗的能源及产生的大气排放进行计算,将公路生命周期分为建筑材料生产、建造、养护和拆除废弃4个阶段.结果显示,建筑材料生产阶段能源消耗最多,其次是建造和养护阶段,最后是拆除废弃阶段.建材生产阶段,1功能单位(每千米4车道)高速公路能耗达1 399.87 t标煤.在20 a的公路生命周期内,1功能单位高速公路共消耗2512.89 t标煤,排放CO2 2 197.83 t,SO252.25 t,NOx 14.94 t.因此,改进建材本身的生产工艺、在公路工程中节约用材、降低工程机械的耗油率是减少公路生命周期大气环境负荷的有效措施.
通过应用生命周期评价(LCA)理论与方法对高速公路生命周期消耗的能源及产生的大气排放进行计算,将公路生命周期分为建筑材料生产、建造、养护和拆除废弃4个阶段。结果显示,建筑材料生产阶段能源消耗最多,其次是建造和养护阶段,最后是拆除废弃阶段。建材生产阶段,1功能单位(每千米4车道)高速公路能耗达1 399.87 t标煤。在20 a的公路生命周期内,1功能单位高速公路共消耗2 512.89 t标煤,排放CO22 197.83 t,SO252.25 t,NOx14.94 t。因此,改进建材本身的生产工艺、在公路工程中节约用材、降低工程机械的耗油率是减少公路生命周期大气环境负荷的有效措施。
