针对新疆地区独特的自然环境和交通特性，以该地区普遍采用的AC型沥青混合料为对象，通过分析车辙影响因素，充分考虑路面温度、交通轴次、结构层剪应力等综合作用，借助室内车辙试验、ABAQUS有限元分析和ALF(Accelerated Load Facility)加速加载试验构建了沥青混合料车辙预估模型。在此基础上，根据新疆地区环境特点和交通特性，确定了新疆地区车辙预估模型参数，实现了新疆地区不同分区的车辙预估，进而结合车辙深度与动稳定度关系模型，提出了用以评价新疆地区沥青混合料高温稳定性的动稳定度标准。该标准可供新疆地区沥青路面设计与施工参考。
边坡参数反演是获取边坡强度参数的重要手段。与传统的安全系数及位移反分析不同，提出了基于滑动面深度的边坡参数反演方法。基于极限分析上限定理，利用拟静力方法，计算了地震力作用下边坡的外力功率与内能耗散表达式，并结合强度折减法，推导了简单边坡在地震力作用下的安全系数公式。利用优化算法得到边坡的最小安全系数后，可以求出边坡在地震力作用下临界滑动面的方程，得到边坡不同位置的滑动面深度。并利用滑动面深度对强度参数进行反演。计算结果表明，随着地震加速度的增大，边坡的滑动面深度逐渐增大。通过数值计算与工程实例的对比，证明新方法是有效可靠的。
针对沙漠公路沿线风积沙治理问题，利用改性废旧纤维为原料，设计了代号为CD-1的固沙剂。取内蒙古鄂尔多斯杭棉旗G109东胜——蔡汗卓段细沙为试验对象，对沙块进行了无机混合材料稳定土的无侧限抗压强度试验、混凝土抗冻试验、水泥胶沙强度试验和风洞试验。试验结果表明：用CD-1固沙剂制成的沙块在干燥和反复浸水状态下，其抗压强度、质量损失率、强度损失率、抗老化性能均高于国家标准，并无任何污染物质生成，达到了利用废旧物品和现场材料相结合治理公路沙害，改善运输环境问题的目的。
考虑通风管路基中通风管的空气对流换热特点，摈弃把通风管的影响作为边界条件处理的方法，建立多年冻土区的通风管路基的数值模型，对设置和未设置风门的通风管路基的温度特性进行数值模拟，分析2种情况下通风管路基的调温效果，为多年冻土区的路基工程的建设和安全运营提供技术支撑。研究表明：通风管路基能够明显地降低冻土地基的温度，提高冻土的人为上限；与无风门的路基相比，有风门的通风管路基降低冻土地基的温度的效果更加明显，降温作用发生得更早，冻土人为上限的提高幅度更大，路基中心和路肩下的地基温度降低更快，且温度分布较均匀，路基温度稳定所需要的时间减少。
针对公路因开挖而出现的路基水分失衡现象，在张家口—涿州高速公路工程选取试验段埋设温度和电阻传感器，测试不同挖方深度路段(深挖、浅挖和填挖过渡段)路基在开挖渗沟前后不同深度处的电阻率；通过室内试验建立电阻率和含水率之间的关系，分析了挖方路段路基水分迁移特性。分析表明：随着挖方深度的增加，深秋与初春的含水率差值△W不断增大，即在挖方边坡水分补给和温度共同作用下，水分迁移的强度随着挖方深度的增加越来越强烈；渗沟和一定深度的换填有助于抑制挖方路段水分迁移作用，改善路基工作状态；对比填挖过渡段和深挖方路段季节性水分迁移，夏季降水对2处路段影响显著，所测土基含水率较之其他季节明显增大，季节性因素对深挖方路段水分迁移强于填挖过渡段。
从高速公路沉降观测要求和现有位移传感器技术出发，合理选用了位移机电转换方式——多圈电位器，研制出软土地基大变形位移计；具体论证了摩擦力对位移计的影响，优化了位移计细节设计，阐述了大变形位移计用于测量软土地基地表沉降和分层沉降的方案。工程应用表明，大变形位移计有效地避免了沉降观测与路基施工相互干扰，降低了测量人员的劳动强度，提高了观测效率，精度满足要求。该位移计理论最大量程达1625mm，适合深厚软土、吹填土等地基沉降观测。
为研究正弦波形波纹腹板工字型钢板梁的抗剪性能，采用ABAQUS非线性有限元程序，借助于线弹性特征值屈曲分析以及弹塑性剪切屈曲分析(考虑腹板初始缺陷的影响)，将典型正弦波形波纹腹板钢板梁的抗剪强度与梯形波纹腹板钢板梁做了对比，并分析了影响正弦波形波纹腹板钢板梁抗剪强度的关键因素。数值分析结果表明，在波长与波幅不变的情形下，正弦波形的抗剪承载力低于梯形形式，在设计中应予以注意；若通过减小波长保证材料用量不变，正弦波形的抗剪承载力与梯形形式相同；正弦波形波纹钢腹板钢板梁的剪切屈曲临界应力随着腹板厚度的增加或波长的减小而显著增大，而腹板高度与波幅均没有显著影响正弦波形波纹钢腹板的剪切屈曲临界应力对初始缺陷的敏感程度。
依据表面能理论，采用柱状灯芯技术和躺滴法分别测定不同含水率时水泥混凝土与SBS沥青的表面能参数，并通过计算粘附功，分析了不同含水率时水泥混凝土与SBS沥青的粘附性。在此基础上，对水泥混凝土处于不同含水率时的层间粘结性能进行了验证。结果表明：在含水率为0%时粘附功最大；随着含水率增大，粘附功逐渐变小；随着含水率降低，防水粘结层抗剥离性能提高，当含水率降至0.5%后，层间粘结性能对含水率已不敏感；随着含水率的降低，抗剪强度增大，但当含水率降至1.0%后增加的幅度并不显著。
针对桥梁的运营过程中某些桥梁的伸缩装置出现的缝宽不均匀、单缝缝宽过大等缺陷给行车安全带来的隐患，结合工程实例，基于力学分析对旋转式伸缩装置的缝宽控制性能进行了研究，讨论了影响缝宽均匀性的主要因素，提出了改善缝宽控制性能的措施。研究结果表明：在伸缩量较大时，旋转式伸缩装置的缝宽可能存在不均匀，且这种不均匀主要集中在靠近伸缩装置两端的单元上；伸缩装置的材料特性、安装工艺和构造参数对缝宽不均匀性都有影响，而构造参数的影响更为显著；布置合理的限位装置可有效改善缝宽的不均匀性。
采用修正偏心压力法研究波形钢腹板连续组合箱梁桥的荷载横向分布规律。结合工程实例，利用修正偏心压力法计算某单箱三室波形钢腹板连续组合箱梁桥的荷载横向分布系数，利用空间有限元分析程序进行了数值模拟，并对其偏心荷载工况下的挠度进行了实测。将修正偏心压力法、有限元模拟方法得到的挠度值与实测挠度值进行对比。结果表明，修正偏心压力法将空间问题转化为平面问题，且充分考虑了波形钢腹板组合箱梁的抗扭作用。得到的荷载横向分布系数与有限元计算结果吻合较好。采用该方法计算波形钢腹板连续组合箱梁桥荷载横向分布是可行且偏于安全的。
借助空间有限元分析软件ABAQUS，分析了装配式空心板梁桥铰缝开裂对桥梁跨中截面荷载横向分布的影响，分析了单侧铰缝开裂、双侧铰缝同时开裂的情况，通过数据回归分析得到了跨中截面荷载横向分布系数随铰缝开裂长度变化的规律，采用等效面积法得到了出现单板受力现象的铰缝开裂临界长度值，分析得出了以下结论：对于单侧铰缝开裂情况，建议临界铰缝长度定为1.0L；对于双侧铰缝开裂情况，建议临界铰缝开裂长度约为0.67L。该研究成果为养护检查中定量化判定“单板受力”问题提供了技术依据，同时也为装配式混凝土空心板梁桥横向整体性加固试验研究提供了理论参考。
为研究活动支座摩擦作用对连续梁桥弹塑性地震反应的影响，将活动支座摩擦作用对桥梁结构地震反应的影响分解为摩擦耗能、刚度贡献和运动相互作用3个方面，建立了同时考虑活动支座及桥墩非线性的有限元分析模型，进行了非线性时程反应分析，对支座摩擦作用对桥梁结构的墩底曲率、梁体位移、速度和加速度的影响进行了研究。研究表明，活动支座摩擦作用对桥梁结构的弹塑性地震反应并不是在任何情况下都是有利的，根据分析结果提出了需要考虑活动支座摩擦作用的情况，在非线性时程分析时需要综合考虑结构的自振特性及场地反应谱的影响。对于复杂的桥梁，尤其是固定支座墩和活动支座墩墩高和刚度差异较大的桥梁，在进行抗震分析时需考虑活动支座摩擦作用的影响。
为研究温度对粉质粘土变形特性的影响，以冻结粉质粘土为研究对象，通过三轴剪切试验，研究了不同温度条件下粉质粘土变形特性。试验结果表明：温度对土体的变形和强度存在显著影响。同一偏应力作用下，温度越低，变形越小。温度与冻结粉质粘土强度大致呈反余切函数关系。冻结粉质粘土应力-应变关系呈硬化型，无峰值强度。未冻粉质粘土应力-应变关系呈软化型，有峰值强度。依据Duncan-Chang模型建模思路建立了以温度为影响因子的冻结粉质粘土本构模型。偏应力和应变呈幂次函数关系。温度则主要通过幂次函数的系数A和B影响冻结粉质粘土的应变。最后，将建立的本构模型导入有限元分析软件MIDAS中，并以沈阳地铁DK11+395联络通道处工程为例，对冻结法施工过程中的土体变形进行了数值模拟。数值计算结果与现场监测结果吻合程度较好，验证了所建立本构关系模型的有效性。
相向施工的软弱围岩隧道临近贯通时，两开挖面的扰动区将会叠加，围岩应力及变形异常复杂，存在掌子面大变形和失稳问题。结合狮子垄隧道，采用数值手段分别对单向、相向施工时的隧道围岩应力与位移场进行研究，分析临近贯通时围岩的稳定性。结果表明，相向施工时，随着掌子面前方土体长度的减小，围岩塑性区明显增大，变形加剧，拱效应逐渐减弱，稳定性大大降低；两开挖面间存在极限距离，当2个掌子面距离小于该值时，围岩大范围临近塑性破坏，必须采取有效应对措施，方可保证隧道施工安全。在对掌子面加固、提高初支强度等措施效果分析的基础上，采用竹锚管注浆对狮子垄隧道贯通段掌子面进行加固，并提高初支强度，保证了该软弱围岩大断面隧道顺利安全贯通。
千枚岩岩体具有遇水后软化、膨胀、强度降低等特点，有必要探明岩体软化后围岩的应力与应变特征，探究洞室成形后结构的变形及力学行为，寻求该种地层条件下合理的施工及支护方法。以穿越“5.12”地震发震断裂-龙门山断裂的某千枚岩隧道为背景，首先对干燥及地下水富集区域的洞周变形进行归纳总结，并以此为基础对岩体软化后的物理力学参数进行反演分析，表明了地下水的存在极大弱化了岩体的强度、刚度与抗变形能力；而后，通过将隧道变形及结构受力的计算结果与实测值进行对比分析，进而对施工过程中水对千枚岩软化后隧道结构的安全性及围岩稳定性做出评价。研究表明，对于强震区软岩隧道应结合现场实际情况选择预留变形值25～30cm，位移控制基准30～35cm，施工工法应在3台阶+预留核心土(台阶间距为1m)基础上配合以机械方式开挖为主，微爆破方式为辅，支护则应选择强度及刚度大的结构形式，同时增强超前支护并在施工中重视各环节的工艺衔接可有效避免变形坍塌灾害，提高施工效率。
公路隧道进出口照度剧烈变化，容易造成驾驶员明暗视觉适应困难，也是导致交通事故的重要原因，因此驾驶员明暗适应时间的确定是解析隧道视觉安全的基础问题。以26条典型公路隧道为例，利用IViewX HED Laptop眼动仪系统，对公路隧道路段驾驶员的视觉适应性进行了试验研究。根据大量试验数据建立了隧道进出口瞳孔面积及面积变化临界速度定量关系。在此基础上利用瞳孔面积速度/瞳孔面积临界速度比率k来评价隧道路段视觉负荷，并建立了基于k值的视觉明暗适应时间指标，最终得到隧道长度与视觉明暗适应时间的定量关系。对于中长隧道，暗适应时间一般不超过23s，明适应时间不超过13s。
考虑到原始细胞传输模型(CTM)在处理多细胞汇合、分岔以及多对细胞流线间交叉等情形时存在明显的局限性，通过分析细胞间车流流线关系来反映多种不同细胞连接结构，提出一种新的基于细胞阶段传输车流量累计模拟方法 (简记ASCF-TS)，不仅满足了细胞内车流的FIFO规则和细胞输送车流能力约束，同时也能满足流线交叉点的车流输送能力约束，有效处理车流流线交叉产生的优先权问题，增强了CTM模型的适用性。最后的数值算例结果表明，所提出的ASCF-TS车流模拟方法能有效处理多细胞汇合、分岔情形，且相比较于原始CTM模型，能模拟出车流在交叉口流线交叉的滞后影响，方法具有较强的时间有效性。
交通流稳定性分析是研究交通堵塞、交通事故和交通流特性的基础，对于提高车辆行驶的安全性和道路通行能力等方面的研究都具有重要的现实意义。首先基于分子动力学理论，考虑前导车的行为变化以及外界环境变化等因素，对处于理想状态下的稳态车队进行了分析。然后采用微扰法从微观和宏观方面对交通流进行了稳定性分析，建立了基于需求安全距离的微扰跟驰模型。最后应用Matlab对微扰法研究结论进行了数值仿真分析。结果表明，当处于平衡状态的车队中的某车辆受到微扰后，车队能否在波动后恢复稳定状态与驾驶员反应强度系数的取值大小有关。
汽车牌照定位是牌照识别系统中的关键技术之一。为了快速准确地对汽车牌照进行定位，提出了一种基于固定颜色搭配搜索的车牌定位新方法。该方法包括图像自适应预处理、固定颜色搭配搜索、形态学处理和车牌候选区域判断，以及最后的车牌底色识别等5个步骤。与传统的车牌定位方法相比，该方法不仅能够有效减少伪车牌区域的检验和能够判断出车牌的底色，而且可以有效地解决背景环境复杂及车牌底色和车身颜色相一致的车牌定位问题。试验结果表明，该方法具有算法简单、实时性强和定位精确高等优点。
为分析喀喇昆仑公路改扩建工程施工对沿线地表水环境的影响，对喀喇昆仑公路典型施工路段路侧地表径流和冰川融水支流的水环境状况进行了现场监测和采样分析，并对K754+400～K788+000路段内公路弃渣对河道压缩情况进行了现场勘测。结果表明：喀喇昆仑公路改扩建施工对沿线地表径流中悬移质浓度、离子浓度影响很小，沿线地表径流也未受到石油类和生活污水的污染影响，局部路段路侧径流中悬移质浓度的迅速增加与汇入的冰川融水支流水质特征有显著关系。改扩建工程部分路段施工弃渣对路侧河漫滩地(老路路界至水体距离)产生了一定的挤压和占用，占用比例在12%～100%不等，但尚未对河道过水断面形成挤占。最后针对公路与河道的典型位置关系特征提出了相应的水环境保护对策。
为估算边坡绿化养护的浇水频率，以京承高速公路3期为例，采用环刀测试土壤含水量的方法，对2个不同坡向边坡共6个坡位的基质田间持水量、基质水分变化速率以及试验边坡4种优势植物的萎蔫系数分别进行调查。根据测试指标的调查结果，浇水频率的估算结果为6个坡位之间的浇水频率为1次～1次/10d不等，从每个边坡3个坡位浇水频率的平均值来看，阳坡和阴坡的平均浇水频率都约为1次/13d。将估算结果在实践中进行验证，充足降雨后，调查发现约13～15d后植物发生萎蔫，不能维持正常生长。浇水频率的理论估算结果与实践验证结果基本相吻合，浇水频率的估算方法在岩石边坡绿化养护中具有理论指导意义。
针对公路货运站合理规模范围的确定，提出运用会计法、工程法和适者生存法3种方法综合测算公路货运站合理规模的思路并进行实际测算。在分析会计法、工程法和适者生存法用于公路货运站合理规模测算的原理基础上，选择年货物处理能力和占地面积2项指标分别运用3种方法对收集到的180个典型公路货运站成本及其他相关数据进行规模测算。
甩挂配送问题考虑甩挂运输的交通限制，将客户区分为是否为单箱卡车客户，建立单箱卡车配送和双箱甩挂车配送的混合线路，是带有子回路的新型路径优化问题。采用局部优化算法对线路进行了优化。然后，建立了0/1整数规划模型，对线路进行了分段，以最小化子回路新增成本为目标优化子回路组合。在此基础上建立了混合进化算法，搜索最优混合线路。通过算例研究演示了甩挂配送问题的新特征，通过仿真分析了子回路组合优化模型的性能，以及算法在集成与否时适应度的演化，结果表明了该方法的有效性。
基于高速公路计重收费系统，利用数据查询语言(SQL)，对计重信息经过数据预处理与分析得到车流量构成比例、车货总质量、通行费收入及超限率等数据，提出一种较为实用、合理、科学的高速公路货车实际费率算法，建立了各类轴型货车实际费率计算模型，并以云南省经营性高速公路为例验证该算法的可行性。研究成果不仅为高速公路计重收费实施后效果评价、车辆通行费定价成本监审以及区域公路运输量统计等方面的研究提供基础数据，为完善计重收费理论和定价机制等提供理论依据，对交通管理和政府决策具有重要的指导意义。
