公路交通科技

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道路工程

连续摊铺与间断摊铺沥青混合料劈裂强度与温度的关系

张海涛, 武健, 丁卫

2018, 35(9): 1-8. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2018.09.001

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沥青混合料在不同温度条件下会有不一样的性能，规范采用-10℃评价沥青混合料的低温性能，而我国北方寒冷地区冬季温度要低于-10℃，这就存在两个问题：一是沥青混合料在低于-10℃下的劈裂抗拉性能会如何变化，二是连续与间断摊铺沥青混合料在不同温度下的劈裂强度又有什么样的关系。基于此，为了对比分析连续与间断摊铺沥青混合料在不同温度下的劈裂强度大小关系，通过室内模拟连续摊铺与间断摊铺施工工艺，制作了上层AC-13/下层AC-16和上层AC-16/下层AC-20两种不同级配组合下的双层马歇尔试件，经过20，10，0，-10，-20℃ 5种不同温度处理后，采用1 mm/min和50 mm/min两种不同加载速率，研究了连续与间断摊铺沥青混合料劈裂强度的变化规律。研究结果表明：不同温度条件下，连续摊铺沥青混合料劈裂强度要比间断摊铺沥青混合料劈裂强度大；连续与间断摊铺沥青混合料劈裂强度都随温度的降低而升高；从不同温度下的劈裂抗拉强度来看，上层AC-13/下层AC-16组合比上层AC-16/下层AC-20组合好；相同条件下，加载速率越快，测得的劈裂强度越高，加载速率越慢，测得的劈裂强度越低。

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道路工程

沥青种类对SMA-13级配的影响

郭金星, 张书华

2018, 35(9): 9-14. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2018.09.002

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为了研究不同沥青种类对SMA-13级配的影响，进行了武云高速复合改性橡胶沥青AR-SMA-13和中州大道整治工程SBS-SMA-13的级配、油石比、粗集料的骨架分界筛孔、粉胶比、沥青膜厚度及混合料路用性能等的对比研究。研究过程中采用贝雷法对两种沥青混合料的级配嵌挤效果进行了分析。由于复合改性橡胶沥青和SBS改性沥青的化学成分差异较大，其运动黏度和延度均差异较大。试验得出，AR-SMA-13中2.36~4.75 mm之间的碎石含量接近12%，是传统间断级配的2倍，路用性能仍然较好；AR-SMA-13中0.075 mm筛孔的通过率仅为6%，与SBS-SMA-13中0.075 mm通过率8%~12%形成显著区别；SMA-13骨架分界筛孔选择4.75 mm还是2.36 mm，对混合料的骨架嵌挤的判断是不同的，结果表明，传统间断级配理论关于SMA-13级配中2.36~4.75 mm间断是不必要的；SMA-13骨架分界筛孔建议选择2.36 mm。虽然复合改性橡胶沥青5℃延度远小于SBS I-D，但AR-SMA-13也具有较好的抗低温变形能力，低温弯曲应变与SBS-SMA-13混合料相比，差异不大；复合改性橡胶沥青运动黏度与SBS I-D改性沥青相比差异非常大，但两种级配的混合料都具有较好的抗车辙性能，SBS-SMA-13比AR-SMA-13的动稳定度仅低12%，其混合料高温性能的差异远没有沥青运动黏度之间的差异大。当沥青性能差异较大时，沥青混合料的设计指标应做出适当调整，以保证沥青混合料能够具有良好的路用性能。

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道路工程

贝雷法和CAVF法在AK-13A和SMA-13的混合料级配设计中的应用

张书华

2018, 35(9): 15-20. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2018.09.003

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传统的沥青混合料配合比设计时，通过粗、中、细3种级配试配，然后再进行马歇尔试件的击实，分析体积指标确定级配、油石比，过程复杂，试验人为误差较大，耗时，耗力。通过贝雷法的粗集料选取密度，CAVF法计算粗细集料比例及油石比，对AK-13A和SMA-13的级配和油石比进行优化，并运用贝雷法3个比例参数CA比、FA_c比、FA_f比对优化后的级配的骨架嵌挤情况进行判别，以评价优化后的级配是否符合贝雷法3个比例参数的要求，旨在严格控制沥青砂浆体积与粗集料间隙率之间的关系，使沥青混合料的骨架嵌挤效果更好，性能更稳定。研究过程中采用GTM方法成型试件，用马歇尔方法进行沥青混合料路用性能验证。结果表明，粗集料的设计密度位于松装密度及干捣实密度之间时可以达到嵌挤状态，对于一般的密级配沥青混合料如AK-13A，粗集料的设计密度选择松装密度，对于SMA选用干捣实密度。采用改进的CAVF法计算粗细集料的比例并优化级配，通过计算得到的油石比与最终实际采用的油石比基本一致。粗型密级配AK-13A混合料的3参数符合贝雷法范围，形成一种嵌挤密实结构；SMA的3参数都不在贝雷法的范围内，其形成的骨架密实结构是独有的。SMA-13的粉胶比较AK-13A大，同时沥青膜厚度小于AK-13A，但2种混合料路用性能经实践证明都是良好的。

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道路工程

垃圾焚烧炉渣中可溶盐对水泥稳定材料性能的影响

刘栋, 尚小亮, 杨西海

2018, 35(9): 21-26,40. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2018.09.004

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为将生活垃圾焚烧炉渣用于水泥稳定材料的道路基层，分析了生活垃圾焚烧炉渣中氯盐和硫酸盐的含量，通过无侧限抗压强度试验和劈裂强度试验分析了氯盐和硫酸盐对水泥稳定炉渣碎石混合料强度的影响，通过干缩试验和温缩试验分析了氯盐和硫酸盐对混合料变形性能的影响，并采用微观测试方法分析了氯盐和硫酸盐对混合料的微观作用机理。结果表明：试验垃圾焚烧炉渣中可溶氯盐和硫酸盐含量平均值分别为0.57%，1.01%；对掺30%左右垃圾焚烧炉渣的混合料，当垃圾焚烧炉渣中氯盐、硫酸盐含量分别达到1.67%，2.00%后，混合料的强度明显降低，氯盐、硫酸盐含量分别超过0.67%，1.00%后混合料的干缩变形和温缩变形均明显增大；水洗处理可降低垃圾焚烧炉渣中可溶盐含量，掺水洗垃圾焚烧炉渣的混合料的强度没有明显变化，短期干缩变形有所增大，温缩变形降低；微观分析表明，Cl^-与水泥水化产物发生化学反应生成Friedel盐，掺氯盐、硫酸盐的混合料内部水化产物增多，但当掺Na₂SO₄含量达到1.0%时，部分水泥颗粒未水化。为保证水泥稳定炉渣碎石混合料的性能，应限定垃圾焚烧炉渣中可溶盐的含量。

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道路工程

陕西省干线公路雪灾风险评价

尹超, 梁晓飞

2018, 35(9): 27-33. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2018.09.005

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针对陕西省干线公路雪灾频发的现实，基于风险理论开展了陕西省干线公路雪灾危险性、承灾体易损性和风险评价。选取年平均积雪深度≥ 1 cm日数为空间危险性评价指标，从空间和时间维度进行了陕西省干线公路雪灾危险性评价。选取区域路网密度为承灾体易损性评价指标进行了承灾体易损性评价。通过引入风险度指数建立了风险评价模型，完成了陕西省干线公路雪灾风险评价，明确了陕西省干线公路雪灾风险等级。研究结果显示：陕西省干线公路雪灾风险度指数的区域分异特征十分明显，榆林北部、渭南东部及汉中大部分地区风险较低，延安、安康及商洛大部分地区次之，秦岭山区及咸阳西北部地区最高；陕西省干线公路雪灾风险分为低风险、中等风险、较高风险、高风险和极高风险5级，高风险和极高风险区主要集中于秦岭山区和咸阳西北部地区，分别占陕西省总面积的10.74%和9.42%，计算结果与陕西省已发干线公路雪灾状况一致；G108，G210，G211，G310，G312和S101，S107，S209，S304，S306等干线公路均有部分路段位于高风险区或极高风险区内，这些路段应加强日常养护、物资和装备储备以及编制灾害应急预案，一旦发生灾害，应保证抢险救灾人员和物资装备迅速到达灾害现场开展工作，以降低灾害风险，减轻灾害损失。

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道路工程

资金-目标双优化法在路面养护决策中的应用

张艳红, 申爱琴, 侯芸

2018, 35(9): 34-40. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2018.09.006

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在当前公路养护资金与路面性能需求提升矛盾日益显著条件下，进行有计划性的路面养护规划及决策极为重要。以多年度项目级养护规划为研究对象，提出了以养护路段为单位的项目级养护规划决策流程。结合当前管养工作中对资金及目标双重约束条件下的养护规划需求，重点针对资金规划中的养护方案优化阶段，明确了"资金-目标"双优化法的内容，并建立了优化原则及优化目标。提出了考虑时间影响、基于交通量及路况指标的资金优先级因子概念，建立了多年度规划条件下的"资金-目标"双优化法决策流程及资金排序优化方法，并以宁波某高速公路为例进行了资金与目标约束条件下的优化示例演示。结果表明：基于交通量及路况指标、考虑年度关联效应的优先级因子判断法量化了年度实施效应的影响；不同管养单位应根据各地对路况指标的实际需求，动态建立适合当地的优先级因子；"资金-目标"双优化法采取先资金优化、后目标优化、二者交叉校核的方式进行，同时按"长度优先-养护后推"迭代优化法进行；"资金-目标"双优化法在实际应用中具有较强的可行性与指导性，可用于辅助管理单位在对养护资金与路况目标有双重约束及需求条件下进行养护决策优化；资金或目标单重优化，亦可采用所推荐的步骤与流程进行拆解优化。

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桥隧工程

预应力碳纤维布加固混凝土圆柱预应力损失试验研究

卢春玲, 刘传超, 吴有胜, 王鹏, 李中洋

2018, 35(9): 41-48,70. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2018.09.007

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为了研究预应力碳纤维布加固圆柱的应力损失情况，在恒温恒湿条件下进行了为期30 d的预应力碳纤维布加固混凝土圆柱预应力损失试验。试验考虑的影响因素包括：圆柱的直径大小、预应力大小、柱表面处理情况。试验得到了预应力碳纤维布的摩擦损失量和长期的应力松弛损失量，分析了各因素对碳纤维布预应力损失的影响，得出了预应力损失的发展规律，并提出了减小碳纤维布预应力损失的措施。试验结果表明：当预应力越大、圆柱直径越小、圆柱表面越粗糙，则摩擦损失越大；持荷初期碳纤维布应力松弛发展较快，12 h松弛率可达30 d松弛率的51%以上，之后逐渐趋于稳定；碳纤维布表面涂胶情况下的预应力松弛量较不做处理的情况小；圆柱直径越大、预应力越大，碳纤维布应力松弛率越低。预应力碳纤维布的松弛量和有效应力随圆柱直径及预应力度的增大而增大。摩擦损失占预应力总损失76.4%以上，碳纤维布应力松弛损失相对较小，占总损失的9.9%~23.6%。对加固圆柱表面及碳纤维布表面涂胶可有效减少预应力损失。增大预应力度，可提高碳纤维布有效预应力。试验结果对预应力碳纤维布加固柱的设计及施工具有一定的指导意义。

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桥隧工程

风障对平行梁桥面风环境的改善作用研究

沈翔, 王达磊

2018, 35(9): 49-55. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2018.09.008

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现阶段山区公路混凝土单箱梁、平行箱梁的风障设置研究存在不足。本研究采用计算流体力学（CFD）中的三维大涡模拟（LES）方法，针对不同风障布置形式下的混凝土单箱梁、不等间距平行箱梁的桥面风环境进行了研究，建立了有限体积模型。研究了来风上下游侧风障对单箱梁桥面风环境的影响，发现在单箱梁来风上游侧布置的风障能够显著降低桥面风速，而在来风下游侧布置的风障则无法起到有效的挡风作用。因此，当平行箱梁间距过大时，来风下游侧的箱梁由于缺乏上游侧风障的保护，桥面风环境恶化。针对这一问题，研究了平行箱梁内侧未加装风障时的桥面风环境，计算了车道平均风速和风速折减系数。研究发现，下游侧箱梁桥面平均风速随着平行箱梁间距的增大而增大；当间距增大到一定程度后，下游侧箱梁由于进入了上游侧箱梁尾流的充分发展区，造成下游侧箱梁桥面平均风速增高、风场紊乱。进一步研究了平行箱梁内侧加装风障后的桥面风环境，发现下风侧箱梁桥面平均风速大幅减小，上游侧梁的尾流涡对下游侧箱梁桥面风环境造成的不利影响也受到了有效的抑制。综上所述，单箱梁下风侧安装的风障不能改善桥面风环境、当平行箱梁间距超过2倍梁宽时，应在平行箱梁内侧加装风障。

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桥隧工程

公路隧道低水胶比衬砌混凝土碳化耐久性预测与分析

巴明芳, 薛涛, 黄国阳, 李永强

2018, 35(9): 56-62. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2018.09.009

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在对某隧道衬砌混凝土进行微细观结构参数和自然碳化深度测定的基础上，提出了考虑隧道内部高浓度二氧化碳影响的衬砌混凝土自然碳化速度数值预测方法。采用所提出的基于微细观结构参数的自然碳化模型对所研究的公路隧道衬砌混凝土自然碳化进程进行了预测分析，并将衬砌混凝土服役1年自然碳化深度数值计算结果0.4mm和预制现场取样的管片混凝土自然碳化试验结果1mm进行对比分析。结果表明，两者还是相对比较符合的，因此可以判定所提出低水胶比混凝土自然碳化速度预测模型可以用于对同类型公路隧道衬砌混凝土自然碳化性能进行预测分析。预测分析结果表明，在考虑服役隧道高浓度二氧化碳影响的条件下，该低水胶比公路隧道衬砌混凝土的自然碳化速度相对较慢，其10年自然碳化深度仅为1.5 mm，15年自然碳化深度进展不明显，而其在服役100年时的自然碳化深度小于15 mm。因此，该自然碳化速度数值预测方法可以为预测评估高浓度二氧化碳条件下隧道低水胶比衬砌混凝土的抗碳化性能提供了技术支持。

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桥隧工程

基于GA-SVM的隧道围岩分类研究

温廷新, 于凤娥, 邵良杉, 田煜晨

2018, 35(9): 63-70. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2018.09.010

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隧道工程围岩的类别是评价隧道工程地质条件的一个综合性量化指标，是进行隧道工程建设的基础。为快速、有效地判别围岩类型，提出了将因子分析（FA）与改进的支持向量机（GA-SVM）相结合的隧洞围岩分类模型。首先，根据岩体岩性、地质构造、岩体结构等特性，选取岩石质量指标、完整性系数、单轴饱和抗压强度、纵波波速、弹性抗力系数和结构面摩擦系数6个指标作为隧洞围岩分类的初始判别指标。其次，采用因子分析理论对原始指标变量进行属性约简，提取了公共因子，减少了判别指标之间信息冗余。最后，利用遗传算法（GA）优化支持向量机（SVM）的惩罚因子C和核函数参数σ，并将提取出的公共因子作为GA-SVM模型的输入变量，建立了基于因子分析的GA-SVM隧洞围岩分类模型。将现场勘测的29组围岩数据作为训练数据，另用7组数据作为测试数据，同时将该模型分类结果与SVM、BPNN、FDA模型分类结果进行了对比。结果表明：因子分析可以有效地提取围岩分类指标，降低指标间信息重复度；利用GA优化参数可以提高SVM模型的精度与泛化能力；用该模型预测隧洞围岩的类别与实际分类相吻合，其错误预测率为0，研究成果可为隧洞围岩快速分类提供一种新思路。

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智能运输系统与交通工程

基于动态行程时间可靠性的单车辆路径选择算法研究

智路平, 周溪召

2018, 35(9): 71-77,84. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2018.09.011

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为了提高出行者的路径选择效率，从微观层面对随机动态路网条件下的单车辆路径选择问题进行深入研究。随机动态路网条件下，作为车辆路径构成单元的路段，不同时刻车辆在其上的行程时间具有明显的动态变化特征，若使用传统的最短路算法进行车辆路径选择，将某一时点的路段行程时间作为路段权值不能反映路段行程时间动态变化产生的影响，车辆路径选择结果容易造成误判。为解决此问题，按照集散波理论对于路段车辆运行状态的划分方式，首先以路段下游信号转换时刻目标车辆与排队车流队尾的相对位置关系为切入点，对路段行程时间进行分状态分类随机动态预测，然后建立对应可接受水平下的路段行程时间可靠性计算模型，最终分别针对简单网络和复杂网络的单车辆路径选择问题提出使用行程时间可靠性作为关键控制变量的三阶段车辆路径选择模型和权值异化的Dijkstra车辆路径选择算法。通过案例及对比分析表明，在出行者面临的简单网络中使用行程时间可靠性进行车辆路径选择可纠正仅仅按照单一行程时间进行车辆路径选择造成的选择误判，在复杂网络中使用行程时间可靠性作为路段权值异化的Dijkstra算法可迅速求出最可靠路径，有效解决了随机动态路网环境下的单车辆路径选择问题，是对路径选择问题研究的深入拓展。

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智能运输系统与交通工程

基于CPT-UE模型的城市道路施工顺序优化

杨达, 陈玉婷, 文成, 赵新朋

2018, 35(9): 78-84. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2018.09.012

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合理的城市道路施工顺序对缓解施工期间的道路拥堵有着积极的作用。现有对城市道路施工顺序优化问题的研究主要集中在短时施工范畴，并且多数研究者主要利用交通仿真软件来计算因施工造成的交通延误，这些研究手段并不适用我国目前出现的大量长期施工现象。而现有对长期施工顺序优化的研究在适用性及精确性等方面还有一定的不足，对于所研究的施工问题也要求施工区的施工周期是月的整数倍，显然与实际有一定的差别。鉴于此，针对长期施工问题提出了一个城市道路施工顺序优化的双层规划模型。其中上层规划模型以路网上施工引起的总交通阻抗增加量最小为目标，下层规划模型以网络上的出行者都试图选择累积前景值最大的路径出行为目标。随后利用遗传算法对该双层规划模型进行求解，最后通过算例对出行者的心理参考点、网络上的施工队数量等影响最优施工顺序变化的因素进行了分析。研究发现，不同的参考点取值对整个网络总旅行时间增加量的影响不大，但对出行者在出行时的主观认知有着重要的影响；增加施工队的数量可以在一定程度上缩短总施工周期，但可能会增加网络的出行总成本，因此，在实际中存在一个最优的施工顺序，可以最小化施工对交通造成的不利影响。

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智能运输系统与交通工程

基于MFD的路网可扩展边界控制策略

刘澜, 李新

2018, 35(9): 85-91. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2018.09.013

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为了缓解城市路网中区域性的大范围交通拥堵，基于宏观基本图的相关理论，提出了一种针对过饱和路网的可扩展边界控制策略。该控制策略以提升路网整体运行效益为目标，具体方法分为两步：首先是考虑堵塞区域边界节点上游路段的储存车队能力，避免边界路口上游路段排队溢出，建立边界控制的约束条件，确定反馈"闸门"的控制位置，通过实时动态调整堵塞区域的控制边界，形成一种新的扩展边界；然后建立区域反馈控制模型，在堵塞区域扩展边界路口设置反馈"闸门"限制车流进入堵塞区路网，维持堵塞区路网车辆总数在一个合理可行范围内，从而使被控区域保持高效运行。为验证该策略的有效性，以Sioux Falls测试路网为研究区域，运用Vissim仿真软件对实施该控制策略前后的路网运行情况进行了对比分析。研究结果表明，在可扩展边界控制策略实施后，路网各项运行指标均有明显改善，大范围的交通拥堵状况得到明显缓解，并且不影响边界外的路网运行效率。在整个仿真分析时段，路网平均延误时间降低约35%，路网平均速度提高约30%，路网平均出行时间减少约15%，平均停车次数减少约30%，离开路网的车辆数增加约13%。

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智能运输系统与交通工程

混合交通流条件下城市环形交叉口通行能力研究

成卫, 张燚, 雷建明

2018, 35(9): 92-100. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2018.09.014

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为了研究混合交通流条件下城市环形交叉口的通行能力，分析城市环形交叉口混合交通流的运行特征。简化行人与非机动车的个体性，突出其群体性，将行人与非机动车作为一个整体，以当量人群描述行人与非机动车组成的交通流；以当量人数为自变量，当量人群群个数为因变量，应用回归分析的方法建立城市环形交叉口当量人数与当量人群群个数的关系模型，选择三次函数表示当量人数与群个数的关系模型；应用假设检验的方法研究城市环形交叉口当量人群的到达时距分布，验证当量人群的到达时距分布服从移位负指数分布；以M3分布描述环道车流的车头时距分布；将城市环形交叉口的当量人群和环道车流作为独立优先交通流，研究城市双车道环形交叉口与三车道环形交叉口入口处的混合交通流冲突特征。结合城市环形交叉口的当量人群、环道车流的到达特征以及城市环形交叉口入口处的混合交通流冲突特征，应用间隙-接受理论分别建立混合交通流条件下城市双车道环形交叉口与三车道环形交叉口的通行能力模型，应用概率论建立混合交通流条件下城市环形交叉口共用车道情况下的通行能力模型。实例分析表明，所建立的通行能力模型能较好地反映混合交通流条件下我国城市环形交叉口的实际情况。

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智能运输系统与交通工程

专用道环境下公交乘客满意度与延误关系研究

王征宇, 霍月英, 邱智宣

2018, 35(9): 101-106. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2018.09.015

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为了探究公交专用道被拆除的原因，对专用道运行条件下乘客满意度与延误的关系进行了研究。首先在常州开展了公交专用道乘客满意度问卷调查，调查共获得有效问卷251份。依托调查所获数据，采用有序Logistic回归模型，建立了乘客满意度与车内乘坐时间的模型，并根据乘客车内乘坐时间与延误的关系，得到了乘客满意度与延误的模型。为了能以图示的方式体现乘客满意度与延误的关系，引入了单位延误的概念，并基于乘客满意度与延误的模型推导出了乘客满意度与单位延误的模型。然后通过对所建模型的图形化展示，分析了不同理想车内时间下乘客满意度与延误的关系。研究表明：乘客满意度主要受理想车内时间的影响，其随着理想车内时间的增加而明显下降；乘客对延误的感知较为模糊，乘客满意度没有表现出因为延误增加而显著下降的特性；公交专用道被拆除主要是因为规划设计不合理，运营管理不当的致因较小。研究成果为厘清公交专用道被拆除的原因提供思路，有助于提升公交专用道的运营效果。

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智能运输系统与交通工程

基于熵权-TOPSIS模型的慢行交通与城市设计协调评价方法

闫欣欣, 袁振洲, 毛思捷, 吴玥琳

2018, 35(9): 107-114. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2018.09.016

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针对城市规划工作中慢行交通与城市设计间的协调问题，基于城市控制性详细规划动态管理的实际，提出了一种面向实践应用的模型及方法。首先，在分析和梳理国内外相关规划和设计指标的基础上，从安全性、效率性、舒适性3个角度构建了面向单元控规层面的包括了慢行交通节点连通度、过街设施平均间距以及建筑界面贴线率、街区尺度等慢行交通与城市设计协调评价指标体系。其次，基于逼近理想解排序方法（TOPSIS）原理，给出了慢行交通与城市设计协调评价指标体系中成本型指标和效益型指标的具体含义和计算方法。然后，采用熵权法对指标的权重进行求解，提出了成本型和效益型正负理想解的计算方法以及协调状态等级划分标准，构建了慢行交通与城市设计协调评价的熵权-TOPSIS模型。最后结合实际的规划案例对邯郸市南湖单元12个街区的慢行交通与城市设计协调程度进行了评价分析。结果表明，基于熵权-TOPSIS评价方法在城市控规层面的慢行交通与城市设计协调性评价上能满足实际的需求，克服了从单一角度研究二者协调问题带来的不足。

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智能运输系统与交通工程

基于贝叶斯网络的高速公路突发事件态势评估研究

赵朋, 王建伟, 孙茂棚, 周雅欣

2018, 35(9): 115-121. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2018.09.017

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为了提高高速公路应急管理能力，提升高速公路应急效率，从突发事件演化机理着手，基于贝叶斯网络构建了高速公路交通突发事件应急处置的态势评估模型，用于推理学习不同情况下的交通事故概率。评估模型首先确立了高速公路交通突发事件贝叶斯网络总体工作流程，将贝叶斯网络节点设置为高速公路突发事件的影响因素，贝叶斯网络结构根据各节点，即各影响因素之间的相互关系进行构建。其次，根据交通事故数据和专家知识对网络中每个节点进行条件概率赋值，再在条件概率的基础上根据现场初步事故信息运用联合树推理算法将贝叶斯网络转化为联合树，通过定义在联合树上的消息传递过程，计算后验概率；最后，在条件概率的基础上进行推理，建立评估模型实现对高速公路突发事件态势评估。实例分析随机抽取50次高速公路交通突发事件数据用于贝叶斯网络，通过软件GeNie2.2，以事故车辆类型，事故车辆数量，得到事故信息的时间，事发时天气及事发时段为证据信息，推理得出高速公路突发事件概率，预测结果表明基于贝叶斯网络的高速公路交通突发事件应急处置态势评估模型具有较高的准确性。

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智能运输系统与交通工程

面向多源数据融合的交通基础设施数字化架构研究

林述涛

2018, 35(9): 122-127,145. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2018.09.018

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实现基础设施的数字化，需要融合多种数据源，比如BIM模型、GIS信息、图纸、测控信息、施工过程信息、资产管理信息等等。在交通基础设施领域，既有相关研究多注重于平台的宏观组成和数据分析，尚未成型针对于交通基础设施数字化架构的研究。为了解决交通基础设施架构不明确的问题，在智能制造领域提出"数字孪生"概念的基础上，阐述了交通基础设施数字孪生的基本概念及其应该包含的主要内容，进而提出了交通基础设施数字孪生的基本架构体系-"容器+服务"体系。该体系具有数据存储量大、存储效率高、零配置、部署快捷简便、结构简洁和运行环境稳定等特点。通过计算机信息技术，给出了"容器"的选择和实现方式，对"服务"中的关键内容"语义定义"进行了规范化梳理，总结出一个构件的数字孪生应该包含的信息，然后分别将"容器"和"服务"实例化。在此基础架构上，开发了交通基础设施数字化平台，结合BIM模型、GIS数据、老路以及被交路的航拍数据等多源数据信息，为施工管理的高效、准确决策提供了有力的数据支撑，即实现了多源数据的有效融合。研究表明，本研究提出的多源数据融合的平台架构层次清晰、计算效率高且运行稳定，为数字公路、智慧公路等提供了一种基础设施数字化的解决方案。

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汽车工程

基于动态规划与神经网络的增程式电动汽车能量管理策略研究

席利贺, 张欣, 吴建政, 宋雯

2018, 35(9): 128-136. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2018.09.019

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可视化

设计了一种具有实时控制能力的增程式电动汽车混合型能量管理策略。首先建立了面向能量管理策略优化的增程式电动汽车整车模型。根据能量管理策略特点，将优化目标设置为增程器系统燃油消耗及动力电池当前SOC值与目标值之间差值的总和。再采用动态规划算法求解增程式电动汽车在给定行驶工况下的能量管理优化问题，从而获得了增程器开启时刻与输出功率优化结果。但由于动态规划算法需要已知详细的工况信息，很难应用于实车实时控制，而且从动态规划优化结果中不易提取控制规则，因此利用BP神经网络算法对优化结果进行离线训练，建立了增程器输出功率与车辆行驶状态参数间的非线性映射关系，得到了具有实时控制能力的神经网络控制模型。在采用BP神经网络训练时，根据车辆各个状态参数在CAN总线中的传输精度，对神经网络输入层、输出层参数的精度进行了修正。仿真结果表明：神经网络模型能够获得类似动态规划的最优控制效果，能够控制动力电池SOC在目标值的3%误差带以内。采用NEDC工况对混合型能量管理策略进行了硬件在环仿真试验，试验结果表明：与实车采用的电能消耗-电能维持型控制策略相比，所提出的混合型能量管理策略使汽车的燃油经济性提高了9.5%。

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环境工程

亚热带区域高陡路堑岩质边坡绿化植物的选择和配置——以宜昌市峡州大道一期快速道为例

刘琦, 夏振尧, 饶云康, 许文年, 刘大翔

2018, 35(9): 137-145. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2018.09.020

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可视化

为提高边坡植物群落的多样性和抗逆性，促进植物群落正向演替和生态系统恢复，结合宜昌市峡州大道一期快速道高陡路堑岩质边坡植被防护的实践经验，在调查区域的人工恢复边坡中设置了50个样地进行植被调查。根据主成分聚类分析，划分边坡立地类型，应用层次分析法建立了评价模型，对各种植物在不同立地条件下进行了综合评价。通过相关性分析等方法，分析了植物群落中优势种的生态位宽度及其种间联结关系，提出了适宜的边坡绿化植物选择与配置。结果表明：在4种立地类型下，综合评价值为I的草本植物有狗尾草、百喜草、狗牙根、早熟禾、红蓼，灌木植物有胡枝子、多花木蓝、紫穗槐、马棘；草本植物的优势种有早熟禾、百喜草、狗尾草、稗子、狗牙根，灌木植物的优势种有胡枝子、多花木蓝、紫穗槐、银合欢、马棘；草本植物中生态位宽度较高的有早熟禾、百喜草、狗尾草，灌木中生态位宽度较高的有胡枝子、多花木蓝、紫穗槐；根据种间联结相关性分析，草本植物狗牙根、狗尾草和灌木胡枝子、多花木蓝呈极显著相关；在不同的立地条件下，利用综合评价和生态位宽度较高的极显著相关的植物种对进行绿化植物的配置，能有效提高植物群落的相对稳定性，快速实现水土保持和边坡绿化的目的。

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运输经济

基于经济均衡的运输服务供需匹配研究

彭志敏, 吴群琪

2018, 35(9): 146-151. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2018.09.021

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实现运输服务供给与需求的无缝对接与有效匹配，是优化运输供给结构，增加有效运输供给，解决我国运输供给结构性失衡的重要途径之一。基于运输供需主体经济均衡，对运输服务供需匹配问题进行了研究。首先，从供需经济均衡视角下对运输服务供需匹配问题进行了描述。在市场经济条件下，在运输服务匹配决策过程中，要实现供需双方主体之间的满意匹配，关键在于实现运输供给主体与需求主体在经济上的统一。其次，根据运输服务供给与需求主体各自的利益准则，计算了运输需求主体对运输服务满意度和运输供给主体在自身经济性约束下所形成的满意度。其中运输需求主体的经济性要求根据"物有所值"的原则来评判，运输供给主体的经济性要求则由运输供给方式内在的技术经济特征与市场需求之间的互动关系所决定。在运输供需主体各自满意度的基础上，构建了以运输服务供给主体和需求主体满意度最大为目标的多目标优化模型，并基于隶属度函数的加权和方法进行了求解，以获得运输服务供需双方满意度尽可能大的运输服务匹配方案。最后，通过一个算例说明了本研究所提出运输服务供需匹配方法的可行性。

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运输经济

基于FISM的多式联运网络风险结构模型研究

韩言虎, 耿亚芳

2018, 35(9): 152-158. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2018.09.022

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可视化

多式联运网络由基础网络、运输服务网络和环境网络构成，风险因素在网络中相互影响、相互作用，共同形成一个风险系统。对多式联运风险研究成果进行梳理的基础上，综合运用文献研究、实地调研、专家访谈等方法，初步从基础网络、运营服务网络和环境网络3个方面识别了11个多式联运网络风险因素。适应我国多式联运当前的发展特点，建立风险因素的FISM模型，具体包括第1层的自然环境、信息共享、设备设施、场站设施、载运工具、人员能力、市场环境，第2层的线路能力，第3层的主体责任、管理规则，第4层的政治法律环境。清晰地展示了风险因素之间的影响关系和重要性程度，明确了多式联运网络风险的发生路径，为进一步做好风险管理和控制奠定基础。根据研究结果，从全方位加强政府推动和支持、培育多式联运经营主体、加强基础和服务网络联通、营造良好市场环境4个方面提出多式联运网络风险应对建议。

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2018年, 第35卷, 第9期　刊出日期：2018-09-05

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