为了建立单桩荷载与位移的统一计算方法,基于荷载传递理论和现场模型试验结果,采用双曲线的模型来模拟实测的τ-s以及σ-sb曲线,回归相关参数,通过迭代计算得到单桩的Q-s曲线,与实测的Q-s曲线比较吻合。基于等效墩模型,应用单桩双曲线模型参数,对群桩荷载与位移进行了模拟,并与实测结果进行了对比,还对参数β和g的取值进行了分析。结果表明对于6组试验群桩,当β=0.3时,模拟曲线的初始刚度与实测结果基本吻合,而参数g则在区间0.15~0.4之间变化,只要参数选取合理,采用等效墩模型计算群桩基础是合适的。
为了建立单桩荷载与位移的统一计算方法,基于荷载传递理论和现场模型试验结果,采用双曲线的模型来模拟实测的τ-s以及σ-sb曲线,回归相关参数,通过迭代计算得到单桩的Q-s曲线,与实测的Q-s曲线比较吻合。基于等效墩模型,应用单桩双曲线模型参数,对群桩荷载与位移进行了模拟,并与实测结果进行了对比,还对参数β和g的取值进行了分析。结果表明对于6组试验群桩,当β=0.3时,模拟曲线的初始刚度与实测结果基本吻合,而参数g则在区间0.15~0.4之间变化,只要参数选取合理,采用等效墩模型计算群桩基础是合适的。
采用有限差分与离散单元外部动力耦合计算方法,研究地震作用下斜坡堆积体变形规律与动力特性,并对堆积体颗粒平行连接强度进行敏感性分析。采用平面应变有限差分网格和平行连接圆盘离散元法分别模拟下伏基岩与上覆堆积体,界面的平滑过渡通过耦合两域取相同时步交替迭代的方法加以实现。动力分析以自重作用下的静力平衡为初始条件,基岩两侧由引入的自由场边界来消除辐射阻尼影响,进而从模型底部输入水平加速度以模拟地震激励。应用上述方法于某斜坡堆积体地震响应分析,结果表明:颗粒平行连接强度为0.5 MPa时,峰值强度为0.05g的Lom a Prieta水平地震加速度激励下材料损伤较小,坡体于地震末仍处于稳定状态;平行连接强度的折减对地震作用下堆积体的损伤程度与变形规律均有重要影响。
采用有限差分与离散单元外部动力耦合计算方法,研究地震作用下斜坡堆积体变形规律与动力特性,并对堆积体颗粒平行连接强度进行敏感性分析。采用平面应变有限差分网格和平行连接圆盘离散元法分别模拟下伏基岩与上覆堆积体,界面的平滑过渡通过耦合两域取相同时步交替迭代的方法加以实现。动力分析以自重作用下的静力平衡为初始条件,基岩两侧由引入的自由场边界来消除辐射阻尼影响,进而从模型底部输入水平加速度以模拟地震激励。应用上述方法于某斜坡堆积体地震响应分析,结果表明:颗粒平行连接强度为0.5 MPa时,峰值强度为0.05g的Loma Prieta水平地震加速度激励下材料损伤较小,坡体于地震末仍处于稳定状态;平行连接强度的折减对地震作用下堆积体的损伤程度与变形规律均有重要影响。
边坡主动防护系统分为标准主动防护系统和主-被动防护系统,根据标准主动防护系统的工作状态,将防护系统的作用分为起主动加固作用和起被动防护作用两个方面,并将防护系统的受力形式简化为法线方向均布荷载作用和局部区域集中荷载作用。同时建立了起主动加固作用防护系统中以钢丝绳网为主要防护构件的系统的简化计算模型,对局部区域集中荷载作用下钢丝绳网提供的加固力进行了研究,推导了起主动加固作用防护系统中加固力的计算方法,并采用文献[5]中的模型对理论计算方法进行了验证,理论计算结果与文献[5]试验及数值计算结果吻合较好,可供工程人员设计此类防护系统选择钢丝绳网时作参考。
边坡主动防护系统分为标准主动防护系统和主-被动防护系统,根据标准主动防护系统的工作状态,将防护系统的作用分为起主动加固作用和起被动防护作用两个方面,并将防护系统的受力形式简化为法线方向均布荷载作用和局部区域集中荷载作用。同时建立了起主动加固作用防护系统中以钢丝绳网为主要防护构件的系统的简化计算模型,对局部区域集中荷载作用下钢丝绳网提供的加固力进行了研究,推导了起主动加固作用防护系统中加固力的计算方法,并采用文献[5]中的模型对理论计算方法进行了验证,理论计算结果与文献[5]试验及数值计算结果吻合较好,可供工程人员设计此类防护系统选择钢丝绳网时作参考。
通过模拟沥青路面温度裂缝产生原理,自行研发了沥青混合料低温冻断试验设备,并进行了试验验证。通过应用位移实时补偿系统和耐低温高精度传感器,开发试件对心装置,采用不同的试件安放方式,这些措施使得该设备具有试验精度高、试验结果准确等特点。该设备可以完成沥青混合料温度应力试验、应力松弛试验、直接拉伸试验和收缩系数试验。利用该设备评价了几种沥青混合料的低温抗裂性能,试验结果表明,该设备试验复现性好、可以有效地区分不同沥青混合料的低温性能。由该设备得到的冻断温度和转化点温度可作为评价沥青混合料低温性能的指标。
通过模拟沥青路面温度裂缝产生原理,自行研发了沥青混合料低温冻断试验设备,并进行了试验验证。通过应用位移实时补偿系统和耐低温高精度传感器,开发试件对心装置,采用不同的试件安放方式,这些措施使得该设备具有试验精度高、试验结果准确等特点。该设备可以完成沥青混合料温度应力试验、应力松弛试验、直接拉伸试验和收缩系数试验。利用该设备评价了几种沥青混合料的低温抗裂性能,试验结果表明,该设备试验复现性好、可以有效地区分不同沥青混合料的低温性能。由该设备得到的冻断温度和转化点温度可作为评价沥青混合料低温性能的指标。
为满足路面的抗滑需求,将SAC设计思想引入AC-13C型沥青混合料级配设计中,对疏松、一般和紧密3种骨架结构的沥青混合料的物理、力学及路用性能指标进行了测试,证实了骨架结构对相关指标影响的复杂性,发现紧密骨架结构的改良AC-13C型沥青混合料的最佳用油量大于其他2种骨架结构的沥青混合料,其抗滑性能、抗冻融性能也有所提高;但紧密骨架结构混合料的抗车辙能力和残留稳定度则不及疏松和一般骨架结构的混合料。因此,混合料的设计必须考虑包括矿料配合比和粉胶比等指标的平衡,达到综合最优的目的。
为满足路面的抗滑需求,将SAC设计思想引入AC-13C型沥青混合料级配设计中,对疏松、一般和紧密3种骨架结构的沥青混合料的物理、力学及路用性能指标进行了测试,证实了骨架结构对相关指标影响的复杂性,发现紧密骨架结构的改良AC-13C型沥青混合料的最佳用油量大于其他2种骨架结构的沥青混合料,其抗滑性能、抗冻融性能也有所提高;但紧密骨架结构混合料的抗车辙能力和残留稳定度则不及疏松和一般骨架结构的混合料。因此,混合料的设计必须考虑包括矿料配合比和粉胶比等指标的平衡,达到综合最优的目的。
通过对沥青混合料集料比表面积确定的传统方法进行研究,并对矿粉和集料的表面积进行了实测,以及对沥青混合料的集料表面积系数进行推导,认为现有的确定沥青混合料的集料比表面积的方法值得商榷。通过对这两种方法进行分析,并结合沥青混合料的集料比表面积的实测结果,提出了不同于常用方法的沥青混合料的集料比表面积的确定方法,并确定了集料比表面积的计算公式。实践证明,这一方法更能反映沥青混合料中集料比表面积的真实情况,确保沥青混合料沥青膜厚度计算的准确性。
脱硫石膏和粉煤灰是燃煤电厂两大工业固体废渣,按比例混合后,掺入适量改性剂复合而成一种新型活性矿物掺合料。制备C30~C55脱硫石膏-粉煤灰混凝土,并试验研究其主要技术性能。结果表明,脱硫石膏-粉煤灰掺量20%~40%,混凝土施工工作性好、坍落度损失小,强度发展稳定、脆性降低,抗渗性好、开裂敏感性低、耐磨和抗冻性能优、耐腐蚀能力强,实现高性能化和绿色化。脱硫石膏-粉煤灰混凝土材料成本分析说明,脱硫石膏-粉煤灰在土建工程上的大掺量双利用,吸纳量大、利废程度高,社会经济和环保效益显著。
脱硫石膏和粉煤灰是燃煤电厂两大工业固体废渣,按比例混合后,掺入适量改性剂复合而成一种新型活性矿物掺合料。制备C30~C55脱硫石膏-粉煤灰混凝土,并试验研究其主要技术性能。结果表明,脱硫石膏-粉煤灰掺量20%~40%,混凝土施工工作性好、坍落度损失小,强度发展稳定、脆性降低,抗渗性好、开裂敏感性低、耐磨和抗冻性能优、耐腐蚀能力强,实现高性能化和绿色化。脱硫石膏-粉煤灰混凝土材料成本分析说明,脱硫石膏-粉煤灰在土建工程上的大掺量双利用,吸纳量大、利废程度高,社会经济和环保效益显著。
实测不同路面结构温度、应变数据,与不同路面力学模型、参数的计算结果对比,研究与路面实际受力更为相符的力学模型和材料力学参数。对不同路面结构的层间连续状态进行分析,并研究了路面力学指标计算结果的修正方案。结果表明:基于动态模量的弹性层状体系更适于路面力学分析;力学模型中柔性路面、组合式基层沥青路面层间状态可假设为连续,半刚性基层与沥青面层间合适的摩擦系数为0.65~0.75;提出了力学理论计算指标向实测结果修正的方法,按此修正,不同路面结构的力学分析结果与实测结果的相关系数可达到0.9。
实测不同路面结构温度、应变数据,与不同路面力学模型、参数的计算结果对比,研究与路面实际受力更为相符的力学模型和材料力学参数。对不同路面结构的层间连续状态进行分析,并研究了路面力学指标计算结果的修正方案。结果表明:基于动态模量的弹性层状体系更适于路面力学分析;力学模型中柔性路面、组合式基层沥青路面层间状态可假设为连续,半刚性基层与沥青面层间合适的摩擦系数为0.65~0.75;提出了力学理论计算指标向实测结果修正的方法,按此修正,不同路面结构的力学分析结果与实测结果的相关系数可达到0.9。
根据交通荷载的特性,应用ABAQUS有限元软件进行数值模拟,将交通荷载作用下的公路路基简化为三维立体模型,采用拟静力法来分析动态的数值问题,分别以静荷载、移动恒定荷载和正弦荷载的形式模拟交通荷载。从现有的弹塑性土体本构关系入手,建立路基土有限元模型,通过模型参数的确定,对路基土在交通荷载作用下的动力响应进行数值分析和计算,从而得到了路基土在交通荷载作用下的动力特性。结果表明,荷载沿道路平面方形的影响范围为8~10 m,沿路基深度方向为6~8 m。移动荷载作用下,道路结构的动力响应较静荷载的有所增加,塑性应变增幅显著;正弦荷载作用下,道路结构的动力响应与移动荷载的相比变化不大,且车速对结构的响应影响不大。
根据交通荷载的特性,应用ABAQUS有限元软件进行数值模拟,将交通荷载作用下的公路路基简化为三维立体模型,采用拟静力法来分析动态的数值问题,分别以静荷载、移动恒定荷载和正弦荷载的形式模拟交通荷载。从现有的弹塑性土体本构关系入手,建立路基土有限元模型,通过模型参数的确定,对路基土在交通荷载作用下的动力响应进行数值分析和计算,从而得到了路基土在交通荷载作用下的动力特性。结果表明,荷载沿道路平面方形的影响范围为8~10 m,沿路基深度方向为6~8 m。移动荷载作用下,道路结构的动力响应较静荷载的有所增加,塑性应变增幅显著;正弦荷载作用下,道路结构的动力响应与移动荷载的相比变化不大,且车速对结构的响应影响不大。
针对先简支后连续梁桥的结构特点,采用板单元及实体单元模拟连续梁桥,使用9自由度的三维整车模型模拟汽车荷载,考虑桥面不平顺,建立了该类桥梁的车桥耦合振动响应分析模型。结合模态综合技术和Newmark-β数值积分方法进行迭代求解。以某座典型的4跨先简支后连续梁桥为算例,分析了该桥在单车荷载作用下,行车速度、路面等级、车辆自振频率及荷载横向作用位置对冲击系数的影响;并对先简支后连续梁桥和连续梁桥的冲击系数进行了对比分析。研究结果表明:车辆行驶速度与多种因素掺杂在一起共同影响冲击系数;路面不平顺对冲击系数影响显著;基频相同、不同桥型的梁桥冲击系数并不相同,简支转连续能有效减小桥梁的车辆冲击系数。
针对先简支后连续梁桥的结构特点,采用板单元及实体单元模拟连续梁桥,使用9自由度的三维整车模型模拟汽车荷载,考虑桥面不平顺,建立了该类桥梁的车桥耦合振动响应分析模型。结合模态综合技术和Newmark-β数值积分方法进行迭代求解。以某座典型的4跨先简支后连续梁桥为算例,分析了该桥在单车荷载作用下,行车速度、路面等级、车辆自振频率及荷载横向作用位置对冲击系数的影响;并对先简支后连续梁桥和连续梁桥的冲击系数进行了对比分析。研究结果表明:车辆行驶速度与多种因素掺杂在一起共同影响冲击系数;路面不平顺对冲击系数影响显著;基频相同、不同桥型的梁桥冲击系数并不相同,简支转连续能有效减小桥梁的车辆冲击系数。
在桥梁正常使用阶段,为了对预应力钢束的预应力量值衰减程度及分布性态实现有效监测,同时对其当前的服役状态实现客观评估,将研发的"预应力钢索张力测试仪"应用于束筋预应力有效值的监测。这一技术综合考虑模拟边界修正条件并结合二级差测定法的误差修正,实现了对有效预应力可靠的定周期监测。基于现行规范中较为成熟的预应力损失理论,建立了有效预应力的衰变评估模型。以典型钢束应力测值为接口参数,实现了两类名义预应力损失参数的识别,从而可同步获知结构有效预应力纵向沿程的实际分布状况。大比例模型梁实桥应用结果表明:模型梁纵向沿程的预应力空间分布波动幅值小于既定的目标误差限值。评估结果能够反映结构中有效预应力衰减状况的一般规律,为完善大跨度PC桥梁结构劣化状况检测与评估技术体系奠定了基础。
在桥梁正常使用阶段,为了对预应力钢束的预应力量值衰减程度及分布性态实现有效监测,同时对其当前的服役状态实现客观评估,将研发的"预应力钢索张力测试仪"应用于束筋预应力有效值的监测。这一技术综合考虑模拟边界修正条件并结合二级差测定法的误差修正,实现了对有效预应力可靠的定周期监测。基于现行规范中较为成熟的预应力损失理论,建立了有效预应力的衰变评估模型。以典型钢束应力测值为接口参数,实现了两类名义预应力损失参数的识别,从而可同步获知结构有效预应力纵向沿程的实际分布状况。大比例模型梁实桥应用结果表明:模型梁纵向沿程的预应力空间分布波动幅值小于既定的目标误差限值。评估结果能够反映结构中有效预应力衰减状况的一般规律,为完善大跨度PC桥梁结构劣化状况检测与评估技术体系奠定了基础。
以主跨278 m,桥面宽4 m的钢桁架加劲梁窄面悬索桥为工程背景,对大跨窄面悬索桥的风致抖振响应进行了有限元仿真模拟分析,并对可能影响桥梁抖振响应的几个关键的影响因素进行了分析,研究了大跨窄面悬索桥的抖振响应特点,得出结论:对于大跨窄面悬索桥结构,在动力时程分析过程中考虑大变形效应,结构主梁的抖振响应脉动幅值均变小,且对主梁竖向脉动幅值的影响最大,对横向和扭转方向的影响值较小,计算动力响应可以偏保守不考虑结构的大变形,这样可以节省大量计算时间,几个关键因素对桥梁结构竖向、横向和扭转方向的抖振幅值的影响都各不相同,具体问题需根据要考虑的主要响应来决定计算因素的简化,在计算中应该区别对待。
以主跨278 m,桥面宽4 m的钢桁架加劲梁窄面悬索桥为工程背景,对大跨窄面悬索桥的风致抖振响应进行了有限元仿真模拟分析,并对可能影响桥梁抖振响应的几个关键的影响因素进行了分析,研究了大跨窄面悬索桥的抖振响应特点,得出结论:对于大跨窄面悬索桥结构,在动力时程分析过程中考虑大变形效应,结构主梁的抖振响应脉动幅值均变小,且对主梁竖向脉动幅值的影响最大,对横向和扭转方向的影响值较小,计算动力响应可以偏保守不考虑结构的大变形,这样可以节省大量计算时间,几个关键因素对桥梁结构竖向、横向和扭转方向的抖振幅值的影响都各不相同,具体问题需根据要考虑的主要响应来决定计算因素的简化,在计算中应该区别对待。
针对外贴纤维增强复合材料(FRP)布加固钢筋混凝土构件通常发生FRP与混凝土表面之间的剥离破坏,使得FRP的强度不能充分利用的问题,提出了一种将外贴法与机械锚固法相结合的新型复合粘结技术(HB-FRP)。为了研究复合粘结技术对试验梁的抗剪加固效果,结合在役钢筋混凝土桥梁的损伤特点,本文对16根抗剪试验梁进行了研究,分析了不同的加固方式、FRP条带粘贴层数及条带间距、预裂度、FRP的加固率等因素对加固效果的影响。试验结果表明:新型复合粘结技术可有效地抑制FRP的剥离,使梁的极限抗剪承载力及延性都有一定程度的提高。
针对外贴纤维增强复合材料(FRP)布加固钢筋混凝土构件通常发生FRP与混凝土表面之间的剥离破坏,使得FRP的强度不能充分利用的问题,提出了一种将外贴法与机械锚固法相结合的新型复合粘结技术(HB-FRP)。为了研究复合粘结技术对试验梁的抗剪加固效果,结合在役钢筋混凝土桥梁的损伤特点,本文对16根抗剪试验梁进行了研究,分析了不同的加固方式、FRP条带粘贴层数及条带间距、预裂度、FRP的加固率等因素对加固效果的影响。试验结果表明:新型复合粘结技术可有效地抑制FRP的剥离,使梁的极限抗剪承载力及延性都有一定程度的提高。
根据超载车辆分布较多的府店路荷载调查资料,开展了一般运行状态和密集运行状态下的疲劳荷载谱模拟计算研究。通过公路桥梁荷载效应分析,得到了一般运行状态和密集运行状态下的应力时程曲线,利用雨流计数法建立公路桥梁应力幅谱Δσ-ni。根据线性累积损伤原则,推导出公路桥梁疲劳可靠性分析的等效应力幅Δσe的计算公式,定义了便于实际应用的荷载效应比。模拟计算表明,在车辆数和车辆种类相同的情况下,密集运行状态下产生的荷载效应绝对值大,但由于密集运行的车辆产生持续集中的高应力,桥梁构件关键截面的应力差值较一般运行状态小,因此其等效应力幅偏小。
根据超载车辆分布较多的府店路荷载调查资料,开展了一般运行状态和密集运行状态下的疲劳荷载谱模拟计算研究。通过公路桥梁荷载效应分析,得到了一般运行状态和密集运行状态下的应力时程曲线,利用雨流计数法建立公路桥梁应力幅谱Δσ-ni。根据线性累积损伤原则,推导出公路桥梁疲劳可靠性分析的等效应力幅Δσe的计算公式,定义了便于实际应用的荷载效应比。模拟计算表明,在车辆数和车辆种类相同的情况下,密集运行状态下产生的荷载效应绝对值大,但由于密集运行的车辆产生持续集中的高应力,桥梁构件关键截面的应力差值较一般运行状态小,因此其等效应力幅偏小。
深入探讨了嵌岩桩的荷载传递机理,针对目前规范采用的嵌岩桩嵌岩深度计算方法的不足,根据嵌岩桩承载机理建立荷载传递方程,提出按基桩竖向荷载传递特性确定嵌岩桩嵌岩深度的计算方法,并得到桩端荷载分担比与嵌岩深度的表达式。通过算例深入研究了嵌岩深度及桩端荷载分担比随桩顶沉降变化规律。结果表明,同等条件下桩顶沉降要求越小,所需嵌岩深度越大;沉降越大,桩端所承受荷载比例越大;桩端荷载分担比随嵌岩比的增加而减小。该方法可同时考虑上部结构对沉降的要求与桩端荷载分担的比率,从安全和经济角度综合确定嵌岩桩的嵌岩深度。
深入探讨了嵌岩桩的荷载传递机理,针对目前规范采用的嵌岩桩嵌岩深度计算方法的不足,根据嵌岩桩承载机理建立荷载传递方程,提出按基桩竖向荷载传递特性确定嵌岩桩嵌岩深度的计算方法,并得到桩端荷载分担比与嵌岩深度的表达式。通过算例深入研究了嵌岩深度及桩端荷载分担比随桩顶沉降变化规律。结果表明,同等条件下桩顶沉降要求越小,所需嵌岩深度越大;沉降越大,桩端所承受荷载比例越大;桩端荷载分担比随嵌岩比的增加而减小。该方法可同时考虑上部结构对沉降的要求与桩端荷载分担的比率,从安全和经济角度综合确定嵌岩桩的嵌岩深度。
通过对地震中双柱墩桥梁的震害调查分析总结认为在双柱式高墩之间加设横系梁对桥梁下部结构在地震作用下的受力状态具有很大影响。采用SAP2000有限元软件对某跨径为30 m双柱式高墩连续梁桥进行模态分析和反应谱分析,分别讨论了横系梁的数量、不同的布置方式以及不同的截面几何尺寸对桥墩在设计地震动作用下的各主要关键截面处内力的影响。计算结果表明:在双柱式高墩之间加设横系梁对桥梁下部结构的内力分配影响很大,尤其是在地震作用下,合理设计横系梁能够有效的提高横桥向刚度,调整下部结构内力,并且先于墩身进入塑性工作状态消耗地震动能量输入来提高桥梁的抗震性能。对不同模型计算结果进行比较分析可知在0.3H和0.8H处布置一道相对于墩身刚度为0.3~0.6的横系梁,对桥梁结构的地震响应最为有利,可为双柱式高墩桥梁的设计提供一定的参考。
通过对地震中双柱墩桥梁的震害调查分析总结认为在双柱式高墩之间加设横系梁对桥梁下部结构在地震作用下的受力状态具有很大影响。采用SAP2000有限元软件对某跨径为30 m双柱式高墩连续梁桥进行模态分析和反应谱分析,分别讨论了横系梁的数量、不同的布置方式以及不同的截面几何尺寸对桥墩在设计地震动作用下的各主要关键截面处内力的影响。计算结果表明:在双柱式高墩之间加设横系梁对桥梁下部结构的内力分配影响很大,尤其是在地震作用下,合理设计横系梁能够有效的提高横桥向刚度,调整下部结构内力,并且先于墩身进入塑性工作状态消耗地震动能量输入来提高桥梁的抗震性能。对不同模型计算结果进行比较分析可知在0.3H和0.8H处布置一道相对于墩身刚度为0.3~0.6的横系梁,对桥梁结构的地震响应最为有利,可为双柱式高墩桥梁的设计提供一定的参考。
为了获得更加合理的隧道入口段亮度设计值,首先分析了隧道入口段亮度的确定方法,指出了Adrian和Augdal提出的等效光幕亮度计算方法中,都因为忽略了某些计算项而造成得到的极坐标圆环边界视角存在一定的误差;为解决该问题,提出采用数值积分的方法确定各圆环边界的对应视角,并给出了计算得到的各圆环边界视角值和由此得到的等效光幕亮度计算式;以重庆某隧道为例,采用基于数值积分的等效光幕亮度计算式和该隧道洞外景物亮度计算得到了该隧道的入口段亮度。
为了获得更加合理的隧道入口段亮度设计值,首先分析了隧道入口段亮度的确定方法,指出了Adrian和Augdal提出的等效光幕亮度计算方法中,都因为忽略了某些计算项而造成得到的极坐标圆环边界视角存在一定的误差;为解决该问题,提出采用数值积分的方法确定各圆环边界的对应视角,并给出了计算得到的各圆环边界视角值和由此得到的等效光幕亮度计算式;以重庆某隧道为例,采用基于数值积分的等效光幕亮度计算式和该隧道洞外景物亮度计算得到了该隧道的入口段亮度。
首次提出在复杂区域使用决策圈的方法进行地图匹配,并提出一种GPS地图匹配和设置决策圈结合的新的路段识别方法,用于解决高速公路卫星收费系统或车载导航中复杂路段地图匹配不准确的问题。对常规地图匹配算法GPS由于精度难以匹配的路段区域设定决策圈,对决策圈内路段进行特殊匹配处理。在处理方法上利用预先采集到的路段上的准确点代替电子地图上的路段,把传统匹配中点与线的匹配变为点与多点的匹配来减小传统匹配中的误差,通过计算GPS点与精确点的关系来确定点与线的关系,最后通过两步法判断车辆所在路段,达到路段识别的目的。
通过对比闯红灯预测算法的性能,选择出用于区分车辆走、停行为的车辆轨迹特征参数。为实现对交叉口车辆闯红灯行为预测,根据闯红灯车辆为在红灯亮起后通过停止线的车辆这一定义,提出闯红灯预测算法的两个主要功能:估计车辆到达停止线的时刻;预测车辆到达停止线后的走、停行为。研究结果表明:在速度、加速度、行驶时间和车头时距4个物理量中,车辆的速度对闯红灯行为的预测性能最好;若用速度分别与其他3个物理量联合对车辆走、停行为进行区分,性能有所提高,但并不显著;速度-车头时距组合比以往常用的速度-加速度组合进行闯红灯行为预测的性能更好。
针对以往城市路网交通状态评价研究中大多从中观角度将路口归入路段而忽略了交叉口对路网交通状态影响的问题,选取交叉口进口饱和度和路段平均行程速度作为路网状态评价的基本参数,将宏观路网交通状态评价与微观交通状态分析相结合,定义了一种新的路网交通状态系数,作为交通畅通行驶的阻抗,研究确定了路网交通状态系数临界值,提出了一种新的路网交通状态分析方法,对模拟路网整体运行状态进行了分析;最后从可达性及连通性等方面对路网状态进行了分析和评价。
以科学发展观提出的"以人为本"和社会发展公平性为目标,基于均衡性理念,明晰了公路网布局结构均衡性的基本内涵,考虑区域地理状况、经济发展和社会发展3方面公路网均衡性评价影响因素,建立了公路网布局结构均衡性评价指标体系;提出了基于点、线、面3个层次的公路网布局均衡性的评价思路,应用单项指标分析法、赛尔指数法、不均衡指数法进行了评价;并以云南省16个地州市公路网发展为例,对公路网布局结构均衡性评价方法进行验证分析,结果表明了方法的系统性、科学性和实用性。
分析了国家宏观交通基础设施规划对中国快速综合交通网(NRCTN)演变的影响。利用D ijkstra算法,设计了包括节点单位旅行时间、系统整体旅行时间以及节点可达性系数在内的评价指标,构建了基于可达性的交通网络综合评价模型,结合G IS技术,对由(高速)铁路、高速公路及民航3种交通方式组成的国家快速综合交通网在基年(2010年)及规划年(2020年)两个时点的网络效用情况进行了对比分析,从省会城市、国家重点经济区域以及典型城市3个方面分析了NRCTN变化所带来的优化效果。计算结果表明:与基年相比,省会城市间的系统整体旅行时间缩短53.13%,空间运输联系效率得到极大改善,重庆、贵阳等中西部地区受益明显;重点经济区域的可达性等值线趋于均衡,形成以郑州、武汉等为中心的多中心交通圈;北京、西安、广州等典型城市的节点单位旅行时间收缩比例分别达到48.95%、52.89%和51.43%,地区可达性将由沿京九、陇海、京广主要交通轴线形成的非平衡性扩张向平衡性扩张转变。可见,所使用的模型和方法可行和有效。
基于特大型跨海桥隧工程管理特点和服务功能特性,对其营运管理目标进行定性分析,并从营运管理者角度出发,界定了特大型跨海桥隧工程营运服务水平的内涵,提出了其服务评级指标选取的原则,并按照各种评级指标对营运服务水平影响的显著程度,采用德尔菲法和主成分分析法对指标进行了对比分析,从结构性能影响因素指标、交通状况影响因素指标、环境状况影响因素指标、服务质量影响因素指标4个方面,建立了跨海桥隧工程服务水平评价指标体系,并探讨了各评价指标的等级划分标准,旨在为特大型跨海桥隧工程营运服务水平评价提供理论基础,以其能够指导特大型跨海桥隧工程的营运管理活动。
采集了重庆地区2条高速公路的路面径流水样,初步分析了影响径流污染特征的外部因素。结果表明,高速公路普通路面与悬空桥面之间,径流各污染物浓度均没有达到显著性差异,但车流量对径流的影响可能与车辆排出的有机废气沉降地面有关。各季节的污染程度依次为春季>冬季>夏季>秋季。径流水质与降雨水质没有明显的相关关系。路面灰尘粒径越细,其所载污染物浓度就越高,污染也越重。80%以上的污染物积聚在2.0 mm以下的灰尘中。各污染物的酸雨浸出率为0.76%~15.94%,进入径流的可溶态污染物并不多,更多的是随雨水产生的颗粒态污染物。
首先通过对我国各省计重收费模型进行比较,选择出较为合理的计重收费模式;其次,从正常装载和超限装载运输车辆两个方面对云南省计重收费模型进行分析与研究,并且利用在计重收费调研中积累的经验与数据对此模型进行实施后评价,得出该模型存在的不足;再次,着重从正常装载优惠区间的划分、超限装载加收系数的确定,同时结合面积原理,对云南省计重收费模型进行改进;最后,对我国计重收费模型提出一些建议,目的是进一步完善计重收费理论,满足计重收费实践的快速发展,并能为政府决策部门提供参考依据。