西藏地区地形地貌复杂多样，平均海拔高，年、日温差大，降雨量分布不均匀，恶劣的环境因素严重影响了该地区公路沥青路面的使用性能和寿命。为补充和完善这一地区公路沥青路面路用性能气候分区以及沥青和沥青混合料PG分级的资料，依托西藏地区及其周边设置的26个气象观测站30 a的气象统计资料，运用统计学的原理，按地形、地貌、海拔、季节以及气候特征对其观测站30 a的相关数据进行了计算、划分和归类，通过建立数学模型找出了其中的规律，列出了西藏地区4大典型自然气候区和8个沥青路面路用性能气候分区，方便了不同分区对沥青材料性能的要求和选择。同时，借鉴SHARP研究计划提出的沥青路面性能分级思想，参照国内外一些地区PG 分级方法，制定了西藏地区沥青使用的PG分级。这一研究成果对于高海拔、高寒、大温差地区提升公路修建质量，在选择沥青品种、沥青混合料配比设计以及确定沥青路面施工工艺等方面提供参考。
通过某公路稀浆封层路段的室内试验，发现采用稀浆封层养护的路面的针入度和延度均提高，可知稀浆封层技术可以有效减缓沥青路面低温病害的发生，预防性养护措施对沥青性能有一定的改善效果。参照国内外有关公路沥青路面预防性养护的评价方法，并结合国内技术规范中路面及材料性能评价指标，在传统评价体系的基础上提出增加沥青性能指标，从路用性能和沥青性能两方面对沥青路面预养护进行评价。考虑到评价指标权重分配方法的不足，通过对传统熵权-层次分析法进行改进，建立针对沥青路面预养护新的综合评价模型。该模型结合实际工程经验、专家打分法和试验检测数据，在求取综合权重时，将主客观两种方法的中间过程相结合来计算得到各评价指标的综合权重系数，最后对预防性养护效果进行综合评价。以张家口地区某条公路沥青路面预养护工程为实例进行改进EW-AHP法预防性养护评价模型的应用，沥青材料性能的3个指标所占权重比EW-AHP法有所提高，同层次分析法相比相差不大，沥青低温性能指标的比重比EW-AHP和AHP有所提高，同熵权法相比有所降低，比较符合寒冷地区沥青的低温抗裂情况。结果表明该评价模型是可行的，研究结果可以为沥青路面预养护措施的应用提供技术支持。
为分析降雨工况下，渗透力对粗粒土高路堤边坡塑性区分布以及安全系数变化规律的影响，依托现场工程实例，以粗粒土骨架为研究对象，采用geo-studio软件中的seep模块计算边坡降雨过程中及降雨停止后水位线、基质吸力、渗流梯度的变化规律；利用FLAC3D内置的fish语言将渗流计算结果导入到FLAC3D中；综合考虑水位线、基质吸力变化，分析了渗透力变化对粗粒土高路堤边坡安全系数以及塑性区分布规律的影响。数值计算结果表明：降雨影响水位线、基质吸力、渗流梯度在边坡空间上的分布；降雨过程中水位线逐渐由坡脚抬升并向粗粒土高路堤边坡内部扩展，降雨停止后坡脚处水位线下降较快且路堤中心水位线高于初始状态水位线高度；水位线抬升过程中基质吸力逐渐消散，降雨停止后基质吸力恢复较缓慢；降雨初期坡脚处x方向渗流梯度逐渐由正值转为负值且负值分布的区域逐渐扩大；随降雨历时增加边坡塑性区由坡脚不断向边坡内部逐渐延伸，降雨停止后边坡塑性区主要发生在坡脚处；降雨0~24 h内边坡安全系数呈逐渐增大的趋势，降雨24~72 h内安全系数下降较快并达到最小值，降雨停止后安全系数逐渐恢复，但安全系数恢复过程具有一定滞后性并且恢复后的数值小于初始值。
针对柔性基层沥青路面主要病害形式Top-Down开裂开展病害机理研究，为病害预防提供技术支持，有助于提高道路服务水平，延长路面使用寿命。首先，对国内外目前柔性基层沥青路面Top-Down开裂研究成果进行了对比研究，分析了不同研究成果中对于Top-Down开裂形式、裂缝形成与发展机理提出的一致以及尚未达成共识的结论，确定以动态荷载下路面结构厚度、车辆荷载作为主要分析对象。然后，利用有限元计算软件进行实体建模，参考国内已建成道路选定代表路面结构，确定各项路面参数，基于子午线轮胎按照三向应力建模；分析动荷载作用下的应力最不利位置以及应力分布；选取车辆荷载作为主要变量，对动荷载作用下柔性基层沥青路面Top-Down裂缝起裂和发展的影响因素进行研究。基于断裂力学，以轴载和路面结构层厚度为主要变量，对微裂缝出现后影响裂缝发展的不同因素进行了对比。结果显示：当路面处于完整、连续的工作状态时，在动荷载作用下，剪应力τ是Top-Down裂缝形成的主要原因；当路表出现微裂缝后，轴载对于裂缝发展的影响要远大于路面处于完整、连续状态时轴载的影响，应力强度因子KI和KⅡ的峰值显著提高，建议在柔性基层路面设计、验算时加入剪应力验算指标。
采用四电极法测量碳纳米管水泥基复合材料的电阻及循环荷载作用下电阻率的变化规律，研究环境及疲劳荷载对复合材料的电阻率及压敏性能的影响规律。主要研究了温度（20，30，40，50 ℃）、含水率（0%~6.4%）、温度-含水率耦合以及疲劳荷载作用对复合材料的导电性与压敏性的影响。结果表明，环境及疲劳荷载对于复合材料电阻及其压敏性具有显著的影响。复合材料的电阻率随含水率的增加而降低，当复合材料含水率从1.3%提高到5.8%，其电阻率降低46%；在荷载作用下，其电阻率变化随着含水率的增加呈现先增加后减小的趋势；随着温度的增加，复合材料电阻率降低，压敏性提高，在20 ℃到50 ℃范围内复合材料电阻率及循环荷载下电阻变化率均与温度呈良好的线性关系，相关系数均超过0.99，当温度从20 ℃升高到50 ℃，复合材料电阻率降低35%，荷载作用下电阻变化率提高84%，表明高温情况下复合材料具有更好的压敏性；在温度-含水率耦合作用下，随着含水率增加，压敏性对温度的灵敏度呈近似直线下降趋势，相关系数为0.915；复合材料的电阻率及压敏性随着疲劳次数的增加而增加。复合材料电阻及压敏性的变化主要是由隧道效应及内部微裂纹发展造成的。
为了获取冻风积土在循环逐级加载过程中发生的动力损伤特征，通过对不同负温、围压及振动频率条件下的冻风积土试样进行动三轴试验，测得其动应力-应变曲线。按照冻风积土发生各向同性损伤及塑性应变增量垂直于屈服面的基本假设，利用塑性势函数F（Y，D，σ）相关联流动法则并按照R-O硬化定律建立了冻风积土加载过程中塑性损伤演化模型（P模型）。利用文中提出的有效应力分析方法对试验所测得总动应变中所包含的累积塑性变形部分进行分离，实现了对P模型中参数拟合的目标；根据一、三主应力对D-P屈服边界进行划分以确定加载过程中弹塑性变形特征。通过分析裂隙发展规律研究冻风积土内部塑性损伤演化过程，将累积塑性变形变化率曲线的拐点作为冻风积土发生塑性损伤的阈值，给出了确定初始发生塑性损伤的理论依据。研究结果表明：P模型与相关文献模型确定的塑性损伤变量变化规律具有一致性，为冻风积土路基或基础的动力灾害防治研究提供理论基础。
为了更合理地选取公路工程施工定额测定对象，针对目前定额测定对象确定时缺乏定量化方法的问题，在假定定额的测定对象均能满足施工要求的正常条件前提下，采用综合评价公路工程施工水平的方法对施工定额测定对象选择进行研究。从项目部、施工班组、施工现场条件3方面分析了项目施工水平的影响因素，在此基础上结合德尔菲法依据专家多次评分结果建立了包含目标层、一级指标及二级指标的公路工程施工水平影响因素三层次评价指标体系；分别采用主观赋权的IAHP法和客观赋权的粗糙集法计算得到各自的指标权重值，且基于此权重值建立了IAHP-粗糙集综合评价模型，利用组合权重对待选测定对象的生产水平进行定量化综合评价，并根据评价结果来进行定额测定对象的选取，提高了施工定额测定对象选择与定额水平评价的可靠性。通过某施工企业制定定额时，对能满足正常施工条件的7个项目采用IAHP-粗糙集综合评价模型进行实例验证，验证结果表明，综合评价结果能够较为准确地反映实际施工生产水平。
为解决常规钢-预制混凝土桥道板组合梁的剪力键预留孔角隅和板间现浇接缝易开裂的问题，提出了带装配式栓钉（PCSS）剪力键和预制预应力桥道板的钢桁-混凝土组合梁（Prefabricated Steel Truss-Concrete （PSTC）Composite Beam）。针对从施工到成桥到破坏的全过程力学行为，提出了一种装配式组合梁的非线性全过程分析方法：建立精细化有限元模型，预制桥道板和板间接缝采用在混凝土实体单元中是否嵌入普通钢筋单元分别模拟；桥道板采用预应力钢束降温法模拟板内获得预压应力的过程；组合梁采用导入初应力的方法，实现将先期获得预压应力的桥道板与钢桁结整为组合梁共同受力。利用该方法模拟分析了装配式钢桁-混凝土组合梁在负弯矩作用下，从施工到成桥到破坏的全过程力学行为，并与组合梁负弯矩区段力学行为性能试验的结果进行了对比。结果表明：该模拟方法能较真实模拟装配式钢-混凝土组合梁从安装桥道板到桥道板的破坏的全过程受力行为，挠度计算值与实测值相差4.1%，吻合较好。
为建立适合黄河中下游以中密~密实粉土、粉细砂及可塑~硬塑粉质黏土为主要冲积地层条件的大直径钻孔桩承载变形计算分析方法，基于郑州市三环快速路工程6个场地18根试桩现场试验结果，在分析桩侧摩阻力和桩端阻力随桩土相对位移和桩端位移发挥规律的基础上，建立大直径钻孔桩桩侧荷载传递模型和桩端承载模型，并给出计算参数取值；通过工程实例计算分析验证计算方法的可行性与合理性，在此基础上，改变桩径、桩长等参数，进一步计算分析该场地条件下大直径钻孔桩承载及变形规律。结果表明：大直径钻孔桩桩径越大，Q-s曲线拐点越明显；荷载较小时，增加桩径对提高大直径钻孔桩承载变形性能的影响更显著；大直径钻孔桩承载性能的提高幅度随桩长增大明显减小，通过增加桩长来提高大直径钻孔桩承载性能存在有效性之问题；未注浆大直径钻孔桩呈现较明显的刺入破坏模式，桩径越大，桩长越小，发生刺入破坏时桩顶沉降变形越小；桩端后注浆可提高大直径钻孔桩有效桩长，随桩长及桩径增大，提高单桩极限承载力量值越大。
为深入研究正交异性钢桥面板U肋-盖板焊接节点的疲劳性能及其破坏机理，设计了6个足尺试件模型开展试验研究。首先进行中心加载和偏心加载两种加载工况下的静力试验，对焊缝附近区域的钢板表面应力进行实测，得到热点应力分布规律及应力集中系数；随后进行不同热点应力幅下的高周疲劳循环加载，得到相应的疲劳破坏模式、疲劳寿命、疲劳裂纹扩展过程及速率、刚度退化等实测数据。结果表明：U肋-盖板焊接节点的最大热点应力位于盖板焊趾处；节点在循环荷载作用下的疲劳裂纹扩展过程大致分为裂纹萌生、裂纹稳定扩展、裂纹贯穿壁厚、断裂失效4个阶段，且裂纹贯穿盖板壁厚之后的剩余疲劳寿命可忽略不计；疲劳开裂初期的裂纹扩展速率较为稳定，裂纹贯穿盖板厚度之后的扩展速率明显加快；节点刚度在裂纹长度达到150 mm时开始出现下降趋势，并在裂纹贯穿盖板厚度之后发生刚度急剧退化。通过疲劳寿命数据对比，可以认为采用ⅡW规范的FAT100级S-N曲线对正交异性钢桥面板U肋-盖板焊接节点的疲劳寿命进行预测和评估是偏于安全的。
桥梁结构的模态参数主要用于桥梁结构损伤识别及使用性能评估，在桥梁健康监测系统中具有十分重要的意义。目前较为常用的模态参数识别算法是随机子空间识别算法，主要包括协方差驱动的随机子空间识别算法和数据驱动的随机子空间识别算法。在利用随机子空间算法识别桥梁结构的模态参数时，首先需人为依据稳定图来进行系统阶次的确定，通过对稳定图定阶的不断研究，发现其依然存在模态失真和计算量大这两方面的缺陷，为此提出了新的定阶算法以实现系统阶次的自适应确定。其次需要人为参与稳定图中真实模态的辨识，这不仅降低参数识别效率，还导致筛选的结果带有一定主观性。为了避免人为参与定阶和真实模态的筛选，提高模态参数识别的效率，在现有随机子空间算法的基础上引入聚类分析算法，提出了一种改进的模态参数自动化识别算法，以实现系统阶次的自动化确定和稳定图中真实模态的自动化筛选。再通过一座试验桥验证了真实模态存在的规律。最后将改进算法运用于识别实际大型斜拉桥的结构参数。结果表明：改进算法能够实现实际桥梁结构的模态参数自动化识别，且识别结果具有可靠性。
为了满足桥梁结构基于性能的抗震设计需求，提高桥梁抗震动力可靠度分析计算效率，提出一种基于支持向量回归（SVR）的桥梁抗震动力可靠度分析计算方法。该方法综合考虑了结构参数随机性和地震动激励随机性的影响。在ANSYS有限元分析软件中建立桥梁有限元数值分析模型，进行随机振动分析计算以确定结构在随机地震动激励作用下的响应功率谱；进而通过首次超越破坏准则得到桥梁结构在地震作用下的失效概率。采用均匀设计试验方法（UD）在结构参数样本空间选取合适的试验点，利用支持向量回归建立起结构参数与失效概率的对应关系式，再通过连续型随机变量的全概率公式得到结构在双重随机性下的失效概率。最后以一座主跨180 m的高墩大跨连续刚构桥为工程背景进行抗震可靠度分析计算，结果表明：采用UD-SVR方法拟合关于结构参数与失效概率的响应面函数进行可靠度分析计算，对复合随机系统的动力可靠度计算具有较高的效率，为复杂结构的抗震动力可靠度分析计算提供了一种新的思路。
为更全面、更真实地表达工程项目风险信息，提高工程项目风险因素排序结果的准确性，针对具有信息灰性、模糊性和语言描述性的工程项目风险因素排序问题，运用区间灰度表达灰性，运用隶属度表达模糊性，运用不确定语言变量表达语言描述性。在区间灰色模糊不确定语言集的基础上，结合C-OWA算子，建立工程项目风险因素排序模型，用于预测主要风险因素。以南京市纬三路过江隧道为例验证所建模型的可行性。研究结果表明，相比模糊集只能利用隶属度表达模糊性，区间灰色模糊不确定语言集不仅可以利用隶属度表达模糊性，还可以利用区间灰度和不确定语言变量表达灰性和语言描述性，这有助于提高实际工程项目风险信息表达的全面性和真实性，进而提高工程项目风险因素排序结果的准确性，帮助项目管理者更准确地了解主要风险因素，为采取针对性的风险预控措施提供理论依据。
为深入解析低碳出行行为机理，提出了将低碳心理变量引入离散选择模型的研究方法。基于计划行为理论考虑低碳出行心理因素，建立了多原因多指标潜变量模型。将潜变量模型预测后的潜变量代入多项Logit模型，构建了带低碳出行心理变量的混合选择模型。以镇江市居民通勤调查样本为研究对象，实证结果表明： 相对传统离散选择模型，所建的混合选择模型预测精度整体提高了2.45%；低碳心理变量对于出行方式选择的影响各不相同，低碳出行方式"行为态度"对出行方式选择没有显著性影响，而高碳出行方式"行为态度"对低碳出行有显著性负影响。通过对月收入的敏感性分析检验模型性能，结果显示：随着收入的增长，低碳出行方式占比逐渐降低，其他两种方式占比变化相反，在考虑低碳心理因素后，高碳出行方式占比上升幅度降低。
为了研究市中心路边停车和路外停车场停车存在相互竞争的区域内的路边停车价格，提高城市停车系统的综合效益，考虑停车收费价格、停放时间、路边停车位搜索成本、路外停车场至停车者目的地的步行距离等影响因素，建立了停车用户均衡模型来研究停车者路边停车和路外停车场停车的方式选择问题，并对大量存在的路边停车巡游车辆和因此而造成的通过性车辆的延误成本进行了深入分析。以综合效益最优为目标，建立了基于停车方式选择的路边停车收费定价模型，运用MATLAB软件结合Frank-Wolfe算法进行了模型求解。算例结果显示：与不考虑综合效益时的路边停车收费定价相比，系统总花费减少18.8%，通过性车辆的延误成本减少37.4%，路边停车位停车需求分担率减少55.2%，证明了模型的有效性和实用性。
为了更好地研究道路危险品运输网络的拓扑特性，通过分析危险品道路运输路径选择模型特点和所面临的问题，建立了适用于危险品道路运输网络的、规范的、准确的一套体系和标准。以成都市为例，使用ArcGIS和Matlab软件初步设计和建立了道路危险品运输拓扑网络，统计了相关拓扑基础数据，并仿真生成相同规模的随机拓扑网络。对比发现：成都市危险品道路运输拓扑网络具有随机网络特性，主要表现为节点度频次分布服从泊松分布。分别通过线性拟合、高斯拟合、幂律拟合，以拟合优度值选择发现：节点度累积概率分布服从泊松分布；节点度分布中的主要集中节点度为2~4，平均节点度为2.968 2。这些表现特征可为危险品运输相关政府部门、运输公司提供危险品道路运输网络设计相关的科学有效方法。
为了预防和减少高速公路碰撞事故的发生，及时向高速公路一定范围内的相关车辆提供事故预警信息，提出了一种基于车路协同的高速公路车辆碰撞事故预警模型。首先，基于4G和DSRC通信网络构建了高速公路通信场景与事故预警框架。其次，建立了高速公路环境下双车道两车相撞的事故场景，分析了车辆在高速行驶时发生碰撞的动机以及可能发生的碰撞事故类型。最后，分析了追尾碰撞与侧向碰撞发生之前两车在横向和纵向两个方向接近的全过程，探索两种碰撞事故发生的内在规律，建立潜在碰撞事故判定规则，并基于车路协同技术建立了以时间、位置、速度、车间距以及制动距离为参数的车辆追尾碰撞预警模型与车辆侧向碰撞预警模型。针对实车场地试验对碰撞事故测试成本高难度大等问题，基于Veins仿真平台搭建了具备4G和DSRC异构通信网络环境的高速公路车联网仿真场景，对两种事故预警模型的性能进行测试。测试结果表明，在车速低于120 km/h的情况下，通过潜在碰撞事故判定得到预警结果，并给相关车辆发送事故预警消息广播，能有效避免追尾碰撞和侧向碰撞的发生。
为科学判断城市公共交通发展水平与城市综合发展水平的协调性，进一步拓宽城市公共交通的发展空间，明确城市公共交通行业的发展方向，以西安市为例，在确定城市公共交通与经济社会发展评价指标的基础上，运用DEA方法中的CCR模型分析公交与经济社会发展的综合效率、协调性的同时，进一步运用BCC模型探讨发展效率损失的原因，并根据CCR模型的特点计算相关评价指标的权重系数，在此基础上利用主成分分析构建城市公共交通与经济社会发展评价指数，揭示城市公共交通发展与城市经济社会发展间的协调性关系。研究结果表明：西安市公共交通发展滞后于城市经济发展的同时领先于社会发展，公共交通发展效率不足；经济与社会的发展均对城市公共交通发展具有较强的正向促进作用，经济发展对城市公交发展的促进作用高于社会发展，但社会发展能有效提升公交服务水平，对城市公共交通行业的发展起到提质增效的作用。政府部门应进一步优化资源配置方向，提高公共交通发展与经济社会发展的协调性，促进公共交通行业的可持续发展。
为了研究区域航空物流网络空间结构特征及优化布局问题，在关系数据的基础上，采用社会网络分析（Social Network Analysis， SNA） 方法，构建了一种针对有向多值型网络空间结构的量化分析体系。运用核心–边缘结构、凝聚子群、伯特结构洞以及拓扑分析模型，选取核心度、边关联度、限制度、等级度和冗余度5个定量指标从分布特征、群聚特征、连接机制和凝聚性4个角度对云南省航空物流网络的空间结构特征进行了描述和分析。结果显示：云南省航空物流网络以昆明为核心呈中心发散的状态，西双版纳、丽江和大理形成的次级区域对中心节点昆明的依赖性过高；昆明、西双版纳、大理及丽江间的连接稳定性、密集性强度较高，网络内部空间组织分化比较明显；核心区与密集区集中于旅游热点区域，空间布局较少兼顾与产业布局和跨境口岸之间的衔接。最后结合指标测算分析结果和云南省过境物流、东盟贸易的需求，充分利用现有交通资源，提出以昆明-西双版纳为"双核"的"双环形航空走廊"网络的空间布局优化建议。
选择青藏铁路格拉段中小型桥梁和涵洞通道以及青藏公路藏羚通道桥，利用红外相机监测技术自2014年8月到2016年10月开展持续监测，重点分析适用于4种典型有蹄类动物（藏羚Pantholops hodgsonii、藏原羚Procapra picticaudata、藏野驴Equus kiang和野牦牛Bos mutus）穿越的通道设计参数，并提出配套设施设计等建议。结果显示：高度不低于5 m、开阔率不低于129的桥梁通道预计可以满足藏羚大规模迁徙的需要，但桥梁通道必须位于藏羚迁徙路线上；高度不低于3.5 m、长度不小于6 m、开阔率不低于4.2的桥涵通道可以满足非迁徙路段藏羚零散穿越的需要；藏原羚通道开阔率不低于4.2，长度不低于6 m，高度不低于4 m；藏野驴通道开阔率不低于4.2，长度不低于3 m，高度不低于2.5 m。研究还给出了野生动物通道配套设施设计的建议，包括警示标志、限速装置、声屏障、地形营造、植被恢复、人工水体和红外监测等；建议青藏高速公路设置上跨式动物通道和下穿式动物通道结合的组合式通道类型，最大程度降低高速公路对藏羚等野生动物的阻隔影响；未来在藏羚动物通道处，建议营造起伏地形以降低车辆视觉和噪声对藏羚穿越的干扰，设置水体和恢复原生植被以保持通道两侧栖息地的连通性，最大程度诱导藏羚利用动物通道；此外，严格限制野生动物通道周边的人为活动对于保障通道效率的发挥也很重要。
为提高道路工程湿地生态影响评价的科学性和有效性，推动湿地保护工作，选取2006—2015年环境保护部审批和验收的东北地区公路项目为案例，基于环境影响评价和验收调查文件等资料，从湿地生态调查和评价的内容、方法、减缓措施以及运营期环境管理等方面，剖析了当前道路工程湿地生态影响评价现状及存在的主要问题，主要包括：（1）湿地水文情况调查不足，水文特征相关指标变化趋势的分析内容缺失；（2）在改扩建公路项目或与既有公路、铁路并行、交叉的新建项目中，既有工程对湿地的影响未得到系统的评估；（3）湿地生态系统本身的复杂性、遥感解译人员对湿地类型的理解差异以及影像分辨率高低差异，造成对湿地识别不足和湿地相关信息缺失或遗漏；（4）未从湿地保护的角度对工程通过形式开展充分论证，造成桥涵设计不合理；（5）未在运营期开展生态监测和环境影响后评价。针对道路工程湿地生态影响评价存在问题，应从技术和管理层面尽快开展相关工作。一是研究构建适用于道路工程湿地生态影响评价的指标体系；二是以提高湿地数据的精确度为目标研究并改进湿地遥感信息提取的技术方法；三是通过规划环评和早期介入，从源头控制湿地退化、丧失和破碎化；四是实施运营期生态监测和后评价，评估实际影响并提出相应的道路工程改造和湿地修复方案。
