基于Winkler弹性地基模型假设，结合多轴化、重载化的交通运载趋势，考虑不同温度梯度对水泥混凝土路面受力情况的影响，对各种车型位于不同荷载作用位置时的水泥混凝土路面受力状态进行有限元分析，确定不同荷载应力与温度应力耦合作用下水泥混凝土路面的临界荷位，为采用不同设计标准的各种设计方法提出选取临界荷位的合理建议。结果表明，若以板中荷载疲劳应力破坏为设计标准，当水泥混凝土路面处于正温度梯度或零温度梯度时，其临界荷位为车辆载重轴作用于纵缝边缘中部位置;当水泥混凝土路面处于负温度梯度时，临界荷位为车辆相邻两轴作用于同一块路面板的前后两端位置;若以板角挠度破坏为设计标准，无论水泥混凝土路面处于何种温度梯度，临界荷位均为载重轴作用于靠近角隅的板边横缝边缘。
为了有效控制车辙的产生，对影响沥青混合料抗剪强度的因素进行系统分析。结合实际工程，通过三轴剪切试验，对温度、成型方法、胶结料类型、混合料类型和集料级配对沥青混合料抗剪强度的影响进行了研究，同时对车辙试验和三轴剪切试验的一致性进行了分析。研究结果表明:随着温度的降低，沥青混合料的剪切强度变大。采用高粘度改性沥青、旋转成型方法、高性能沥青混合料Superpave设计方法，加强施工过程原材料质量和级配控制可以有效提高沥青混合料的抗剪强度，减少车辙病害的发生。车辙试验和三轴剪切试验具有良好的一致性。三轴剪切试验从力学角度更具体地体现沥青混合料的高温特性，并能够同结构设计联系起来，控制沥青路面的剪切变形。
鉴于橡胶颗粒的掺加会导致橡胶砂浆的密度、抗折、抗压强度等物理力学性能降低，为改善橡胶砂浆的力学性能，使用多种硅烷偶联剂的复配液、聚合物及硅灰分别对橡胶砂浆进行改性研究。试验结果表明，对于相同橡胶掺量的砂浆，硅烷偶联剂复配液、聚合物及硅灰的添加提高了橡胶砂浆的各项力学性能。变形试验结果表明，聚合物的掺加增加了砂浆的韧性，改善了橡胶与水泥水化物的界面粘结。耐磨性试验结果表明，低掺量的橡胶颗粒对砂浆耐磨性能影响可能不大，橡胶砂浆仍可保持较好的耐磨性。橡胶颗粒与水泥石界面存在明显空隙，是橡胶砂浆强度下降的主要原因之一。
为掌握季节性冰冻地区路基冻胀机理，减少由于路基冻胀融沉而产生的路面开裂、沉陷及翻浆病害，在重冻区路基中埋设了温度传感器，进行冰冻期路基温度自动监测，同时，对季冻区典型道路冻害进行了钻探调查。结果表明:上路床降温幅度大，降温速率高，路基土发生了快速原位冻结;下路床降温幅度小，降温速率低，发生了充分的水分迁移及焦聚现象，为聚冰带出现的深度;不同路基土质中冰的存在形式不同，且不同形式冰结构出现的深度和含水量呈现出一定的规律性;聚冰带出现的平均深度范围为1.08～1.65 m，含水量平均分布范围为14.7%～23%，含水量最大值均接近或超过了土的塑限含水量，冰晶析出，构成冻胀量的主体部分。在上述研究基础上，发现季节性冰冻地区路基冻胀是一个因路基密实程度和湿度不同，随着冷量推进和水分迁移热平衡状态不断形成和破坏，产生不同形式冰结构构成冻胀量的过程，建议通过排水、阻水措施控制路基湿度，并加强路基填料的均匀性、密实性控制，从而减少和防止路基冻害的产生。
为促进计数型抽样检验在工程质量检验评定中的使用，提高评定结果的准确性及合理性，针对工程质量评定中计数型抽样检验方案制订的实用方法进行研究。从工程质量检验评定的基本特征出发，分析了质量水平参数的确定因素，对检验级别和全数检验及抽样检验的批量范围进行了划分。在此基础上，根据抽样检验的基本理论，经近15 000余次计数型抽样检验方案的计算分析，明确了在抽样比大于0.1时抽样比与批量之间存在解析关系，并采用回归分析，得到了方案制定参数的解析式;其次，在固定抽样比为0.1时，合格判定数亦可通过回归的解析式确定。经数值验证表明，所得到的抽检方案可满足风险控制的要求。这种以解析式确定计数型抽样检验方案参数的连续化方法可避免接收概率的复杂运算，简化了抽样方案的制订。
基于水泥稳定基层产生收缩裂缝难以避免，并容易扩展到沥青面层而形成反射裂缝，故在水泥稳定基层材料摊铺后养护的1～3 d内，采用振动压路机进行碾压，使其产生网状细裂缝，避免产生宽或长的裂缝，形成了理想的裂缝分布模式。采用内聚力模型对裂缝分布模式进行模拟，并对预裂缝技术的机理进行了理论分析。结果表明:与间距大、数量少而宽的裂缝相比，间距小、数量多的细裂缝引起反射裂缝的可能性要小很多，预裂缝技术释放了早期水泥稳定基层内部由于干缩和温缩蓄积的部分能量。根据能量最小原理，系统的能量越小，系统越稳定。基于能量法的内聚力模型能较好的模拟裂缝，解释了预裂缝技术的本质机理，为预裂缝技术的应用提供了良好的理论基础。
针对国内正在开展的长期性能观测计划，在专家问卷需求调查基础上，综合考虑加速加载设备的使用特性、使用用途和使用价值等3个方面因素，从68项指标中筛选出36个关键指标，探讨利用改进的层次分析法建立了加速加载选型指标体系，计算了指标权重，利用模糊评价的方法进行了选型理论推导，给出了5种适应我国国情的加速加载选型方案并结合某省加速加载设备购置需求，进行了优选验证。结果表明:利用层次分析法进行加速加载设备选型能够有效减小优选过程的主观因素，具有理论成熟性，选型过程合理，优选结果可为国家和行业决策购置加速加载设备和研究开展加速加载相关领域研究提供参考依据。
为了解决基于辐射波浪理论的圆形桥墩外域水动水压力表达式极其繁冗、难以计算的问题，对动水压力的影响要素如自由表面波、附加阻尼、附加质量进行了研究，通过数学分析、曲线拟合的方法提出了圆形桥墩外域水动水压力的简化表达式。研究结果表明:自由表面波对附加质量、附加阻尼的影响很小，附加阻尼本身也很小，可不考虑自由表面波以及附加阻尼的影响;刚体运动附加质量近似等于弹性振动附加质量，可用易于计算的刚体运动附加质量替代难以计算的弹性振动附加质量。实际深水桥梁在不同地震波作用下的地震响应计算结果表明，简化表达式具有很高的精度和计算效率。
为探讨动力荷载作用下桩身的压屈稳定性，以m法考虑桩周土的横向抗力，利用能量法和Hamilton原理，基于桩顶自由、桩端嵌固边界条件下的高承台单桩基础动力稳定分析模型，建立了竖向简谐荷载下桩身动力稳定的Mathieu方程。采用三角级数求解，获得了基桩的动力不稳定区域。由此进行的参数对比分析表明，随桩土体系中桩身长径比的增加、埋置率的减小、自由长度的增加及桩周土质越趋软弱，桩身动力不稳定区域将增大，而固定荷载P0的影响则较小，这一影响规律与工程实际吻合较好。
CFRP预应力筋锚固系统的系统研究成果尤其是疲劳性能研究仍较少，采用疲劳试验机对以高性能活性粉末混凝土RPC作为新型粘结介质的CFRP预应力筋粘结式锚具的疲劳性能进行试验研究，CFRP预应力筋锚固系统疲劳试验采取对组装件交替施加静荷载和疲劳荷载，即用静载试验来检验组装件在经历一定次数重复荷载后的静力性能变化。试验结果表明该类锚具具有良好的抗疲劳性能，随着循环加载次数的增加，组装件之间的相对位置将趋于更加稳定的状态;循环加载过程中CFRP筋抗拉刚度略有降低，疲劳136万次与疲劳前组装件CFRP筋的抗拉刚度比值为93.7%。循环荷载作用下对粘结式锚具组装件有损伤，但当所施加的荷载未超过其极限破断力的40%时，CFRP筋与RPC之间的相对位置将保持比较稳定的状态，此时存在一定损伤的粘结式锚具组装件仍具有较好的承载能力。
以经典弦振动理论为基础，建立斜拉索振动分析的有限元模型，提出考虑抗弯刚度的斜拉索平衡索曲线迭代计算方法。讨论抗弯刚度对斜拉索平衡索曲线的影响，绘制出距垂比随拉弯刚度比的变化曲线，得出了斜拉索的垂度随抗弯刚度的增大而减小的变化规律。针对西昌斜拉桥25对斜拉索的模态进行精确分析，以有限元的方法验证了斜拉索的模态超越现象，分别绘制频率和振型随索力的变化曲线，归纳索频率变化规律，提出索力测量的实用计算方法，采用频差法来判断实测各阶频率的阶数，并且以第2阶频率来进行索力计算。经工程实例验证，考虑抗弯刚度的斜拉索平衡索曲线迭代计算方法可以有效排除由模态超越带来的索力计算偏差，适用于各种长度的斜拉索以及在施工过程中各阶段的索力测量计算。
为优化多肋钢管混凝土拱桥缆索吊装施工顺序，研究哑铃形钢管混凝土灌注顺序及混凝土龄期对结构受力影响，确保桥梁在施工过程中的安全及正常使用状态下的受力合理，以4片拱肋组成的哑铃形上承式钢管混凝土拱桥王坡沟南桥为工程背景，采用MIDAS/CIVIL空间有限元分析软件，考虑混凝土的收缩、徐变、强度形成过程以及与钢管的相互作用，对其缆索吊装施工过程进行了结构分析，并对关键的施工工序进行了优化分析。结果表明:单次缆索吊装2片拱肋，可以大大提高劳动效率，缩短施工工期;同时，缆索释放于拱脚固结后灌注混凝土前，钢管内混凝土的灌注顺序采用下→中→上，混凝土灌注时前批混凝土应保证不少于7 d的龄期，上述措施对成桥状态结构受力较有利。
针对装配式空心板梁桥铰缝的破损评价，提出相对位移法，通过测量在正常通行荷载作用下一段时间内铰缝的最大相对位移值，判断铰缝的破损程度。设计了测量相对位移的装置，给出了相应的测试方法。通过对9座桥梁259条铰缝的实测结果统计分析发现:仅通过外观检查判定铰缝损伤状态并不可靠;相对位移与铰缝的损伤程度有较强的相关关系;通过相对位移来区分铰缝不同的状态是合理的;使用无量纲参数a可将铰缝划分为完好、损坏和破坏3种状态，3者之间的界限值分别为0.14和0.57。对一座实桥的荷载试验结果表明，采用相对位移判断铰缝损伤状态所得到的结论与通过荷载试验所得结论一致，采用相对位移法判断铰缝的破损程度不仅方便，而且可靠。
监测信息的数据失真识别是桥梁结构长期健康监测系统的核心问题之一。针对桥梁结构长期健康监测系统监测信息的海量数据中由于仪器设备失效或环境干扰而导致的数据失真问题，结合数据变化率和聚类变化等数学统计方法，提出基于数据变化率的识别算法。该方法主要是对比数据之间的结构特性，首先建立相应结构参数的结构特性数据库，然后训练出该类型参数的安全系数以及变化率阈值，并通过数据库的不断更新和扩大来提高安全系数和阈值的精确性，最后通过验算实时采集数据的变化率是否超过对应的样本阈值来判别该数据是否失真。通过对佛山平胜大桥长期健康监系统采集的主塔偏位和环境温度数据进行失真识别验证，表明了该算法在实际工程中运行的有效性和可靠性。
为利用裂缝信息实现对RC梁桥承载力的定量评估，将裂缝参数通过合适的方式进行无量纲化。根据裂缝对RC梁桥承载力的影响程度，选择裂缝的间距、宽度和高度作为参数;提出利用这3个统计参数与各自的权重值来表征结构裂缝指标，运用层次分析法确定各参数的权重，得出裂缝指标的计算表达式;对大量实际裂缝进行调查统计分析，得出裂缝指标与RC梁桥承载力检算系数的对应关系，通过结构抗力表达式进行结构检算，最终对桥梁承载力作出评定。以一座简支T梁桥为例，运用该方法进行承载力检算评定，所得结果与原桥荷载试验结果进行对比表明:该方法结果可靠，简便易行，经济性强，可以用于RC梁桥的承载力快速检算评定。
为了改进粘钢加固用结构胶的力学性能，对结构胶的各个构成组分进行试验分析确定其用量比例，通过室内试验和力学性能测试研究粘钢加固用结构胶的力学性能特点。采用正交试验得出结构胶各个组分对力学性能影响的主次顺序，确定了粘钢加固用结构胶的配比。通过分析不同固化剂用量对结构胶的性能影响，确定固化剂用量，并对试配的结构胶进行了力学性能试验，得出的力学性能指标满足粘钢加固用结构胶的使用要求，试配的结构胶可以用于混凝土桥梁的加固补强。另外，对适配的结构胶在使用过程中的表面处理、固化时间、固化温度与相对湿度、固化压力提出了指导性建议研究方法，可为桥梁结构的加固提供借鉴意义。
在全面考虑了偏压隧道影响因素的基础上，采用FLAC对不同横坡坡度、围岩级别和侧覆土厚下的偏压隧道进行了开挖模拟，通过对隧道开挖变形特征及各关键点位移的分析，指出隧道在侧覆土厚大于20 m后基本不受偏压的影响，在侧覆土厚小于15 m时则需要在开挖前进行预加固措施。基于此，对不同工况下隧道进行的预加固措施的模拟分析，结果表明:V级围岩条件下，侧覆土小于7 m时主要需要解决的是浅埋侧反压能力不够的问题，而大于7 m后需要解决的则是深埋侧压力过大的问题，并在实际工程中得到验证。研究结论可为类似工程的设计和施工提供参考。
对于公交信号优先的研究侧重于已知周期下优先策略的效益及参数，所采用的周期不一定最优。考虑协调控制约束的基础上，以主路上关键交叉口为对象，量化讨论了3种典型TSP策略对延误造成的影响。建立了基于优先策略最大可能效益的最佳周期模型。并结合实例分析了实际可能流量条件变化对主动信号优先策略最佳周期的影响。结果表明:在特定流量组合下，增加传统TRRL公式得到的周期存在一定效益，增加幅度随优先相位与非优先相位流量之比增加而变大，可针对流量条件动态选取运行周期。此外，对比发现红灯早断策略的效果略优于绿灯延长策略。
为了应对突发事件对交通运营造成的影响，必须建立突发事件的交通疏散预案。以苏通大桥为例，根据应急疏散的特点，分析了应急路径选择环节中的各种影响因素，选取平均疏散距离、路网基础设施建设、疏散路网的服务水平、疏散平均等待时间4大因素作为影响应急路径选择的决策属性，应用层次分析法进行权重分配。根据在最短时间内疏散的流量最大的目标，建立数学模型，运用Lingo分析运算，得到了路径选择方案。该研究可帮助应急调度中心提供科学的车辆线路调度决策，从而提高应急救援工作的响应能力。
为进一步推进我国基于VMS的图形信息服务水平，对比研究了国内外VMS的应用规模现状、显示内容现状及图形标准化现状。研究结果表明与发达国家相比，我国高速公路的VMS覆盖率较低，发布信息仍以文字形式为主，图形信息的发布还没有统一标准可依。针对这一现状，结合我国现有标准，提出了适合我国现状的用于VMS信息发布的图形信息适用性判别准则，包括信息内容判别准则、信息分辨率判别准则及信息色彩判别准则。利用上述准则，对现行的部分警告标志、禁令标志、指示标志的适用性进行了分析，并基于现有图形标志，设计了相应的适用于VMS信息发布的图形标志，提升了图形信息的明显、易读、准确、简洁等特性，便于VMS的图形信息发布。
研究基于减法聚类的高速公路混沌系统主线可变速度模糊神经网络控制方法。针对交通系统的不确定性和非线性，提出了通过数据挖掘技术建立高速公路主线混沌控制器知识库的思想，简介了高速公路主线可变速度混沌控制原理，设计了以密度、上游车流量和最大李雅普诺夫指数作为输入，主线速度上限值作为输出的T-S模糊神经网络混沌控制器。采用减法聚类方法确定了控制器结构，包括提取模糊规则、产生控制器初始参数。使用遗传算法对聚类半径进行了优化，并采用模糊神经网络方法对控制器参数进行了优化。仿真结果表明:采用该方法设计的高速公路主线智能混沌控制器，可保持高速公路上的有序运动，从而达到抑制交通堵塞、提高道路通行能力的目的。
电子收费(ETC)系统作为ITS的重要应用子系统，在我国各个省市陆续建成并投入规模化应用，科学评估系统的社会经济效益对于指导ETC系统发展具有重要的意义。研究分析了高速公路电子收费系统的影响与效益，并建立了包括交通性能、能源与环境、收费运营和交通安全4方面的评价指标体系，通过现场调查、车辆行驶轨迹模拟和能耗试验等手段，构建了综合效益评价指标的计算模型，确定了模型参数建议值，并通过系统效益的综合评价，给出使用年限内的综合货币化效益。结合北京市ETC系统发展现状和趋势预测，计算出了目标年限内，累积的货币化测算结果 12.57×108CNY。研究成果为其他省份开展类似的ETC系统评价提供了重要参考。
分析了城市客运交通结构优化的目标。基于每种交通方式的生态特性与效用特性，利用目标规划法，建立了以生态影响最小为第1目标、交通效用最大为第2目标的双目标优化模型，并提出了相关约束条件。在模型的算法上，首先运用线性规划法求出了生态影响最小值与交通效用最大值，其次运用层次算法对模型进行求解，通过分析偏差值，使所求解合理化，符合现实情况。以大连市中心城区为例对模型进行了应用。结果表明，优化后的交通结构能够体现生态优先的原则，同时符合大连市实情。
据现实物流网络中物流节点和运输线路的容量会受节点设施设备以及线路运载工具状况的影响而随机变化的特点，研究了具有物流网络容量约束且运输线路容量随机，以成本最小、网络可靠性最大和最长单程运送时间最短为优化目标的物流网络货流分配问题。针对传统加权求和方法权重固定不变而使得该方法缺乏科学性和灵活性的不足，提出了基于变权的物流网络货流分配的多目标优化方法，首先构建了物流网络变权模型，该模型考虑了决策的实际需要与因素的状态值对权重的综合作用;然后在此基础上采用网络分解和动态规划方法对问题进行求解。通过算例对问题模型和求解方法进行了验证，结果表明通过调整变权系数便可得到符合需要的最优决策方案，所提出的方法科学、灵活，并且计算量小。
针对采用离合器和行星排作为动力耦合机构的重度混合动力汽车在模式切换过程中动力源输出转矩波动过大从而影响驾驶平顺性的问题，考虑模式切换过程中发动机和电机动态特性的差异，采用遗传算法结合BP神经网络建立了发动机转矩模型。在对离合器接合与分离前后发动机输出转矩准确估计的基础上，通过离合器接合压力的模糊控制和电机输出转矩对发动机转矩波动的补偿控制，减小了不同模式切换过程的输出转矩波动，以提高模式切换的平顺性。建立了该重度混合动力汽车的动力学仿真模型，并进行了不同混合驱动模式之间模式切换的仿真分析。结果表明，采用本文提出的转矩协调控制方法能够有效提高模式切换的平顺性。
