公路交通科技

2019年, 第36卷, 第7期　刊出日期：2019-07-05
  

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    道路工程
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    温拌阻燃沥青混凝土路面性能加速加载试验模拟分析
    周志刚, 周建雄, 罗根传, 俞文生, 徐赟
    2019, 36(7): 1-9. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2019.07.001
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    为了解温拌阻燃沥青混凝土路面实际使用效果，通过小型加速加载设备分别对4种不同沥青路面结构进行加速加载试验研究。4种路面结构包括：在水泥混凝土刚性基层上分别铺筑温拌阻燃沥青混凝土面层和热拌沥青混凝土面层，在水泥稳定碎石半刚性基层上分别铺筑温拌阻燃沥青混凝土面层和热拌沥青混凝土面层。在不同的加载阶段测试了各种沥青路面的抗车辙性能、抗滑性能、降噪性能以及力学性能，对比分析了半刚性基层与刚性基层上沥青路面的路面性能。研究结果表明，随着加载次数的增加，各种沥青路面的车辙深度会逐渐增加，抗滑性能指标和吸声系数会有所衰减，但仍具有良好的抗车辙性能、抗滑性能和降噪性能；温拌剂和阻燃剂不会影响这几种沥青路面性能，车辙深度和抗滑性能指标仍能满足技术规范要求，温拌阻燃沥青混凝土路面具有较好的降噪性能；抗压回弹模量和劈裂强度随着加载次数的增加呈现出先增大后降低的变化规律，并且温拌阻燃沥青混凝土的抗压回弹模量和劈裂强度都低于热拌沥青混凝土的，温拌剂和阻燃剂对沥青混凝土的力学性能有一定的影响。选择半刚性基层能够使路面更容易压实，并且有更好的路用性能。
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    热、光、水耦合老化条件对温拌沥青性能的影响
    张霞, 黄刚, 刘昭, 冯曼曼, 李昌新
    2019, 36(7): 10-19. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2019.07.002
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    为了研究高温、紫外光辐射和雨水等自然环境因素耦合作用对温拌沥青性能的影响，研发室内加速耦合老化试验箱，采用70#沥青分别添加有机降黏温拌剂Sasobit和表面活性温拌剂DAT，设置热、光、水耦合老化条件，采用均匀试验设计方法开展温拌沥青性能的变化规律研究。分析并确定了耦合老化条件下，影响温拌沥青老化的耦合老化因素和因素的显著性水平。结果表明：温度变化对温拌沥青老化作用最显著，光、湿度的影响相对较小。热、光、水耦合老化不是对所有性能指标影响都显著，其中，对Sasobit温拌沥青软化点、黏度产生显著性影响的是热、光耦合老化作用，水的影响不显著；对DAT温拌沥青，仅温度的作用对黏度影响显著，光、水耦合老化作用不显著，仅热、光耦合老化作用对抗车辙因子影响显著，水的作用不显著。热、水、光耦合老化条件对温拌沥青针入度、延度的影响为负相关，对软化点、抗车辙因子、抗疲劳因子的影响为正相关，即环境温度升高，光照增强、湿度增大会导致温拌沥青针入度和延度减小，软化点升高，黏度、抗车辙因子和抗疲劳因子增大，说明耦合老化作用有利于沥青的抗车辙性能和抗疲劳性能。建立了两类温拌沥青各项性能指标的耦合老化方程，通过耦合老化方程预测了老化极值及对应的耦合老化条件，证明耦合老化作用对温拌沥青的黏弹性、高温性能、疲劳性能产生了显著作用。
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    新疆盐渍土地区水泥稳定基层盐胀变形规律及机理
    宋亮, 王选仓
    2019, 36(7): 20-28. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2019.07.003
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    为进一步明确硫酸盐对水泥稳定基层膨胀变形的影响规律，基于硫酸盐结晶膨胀理论，设计了水泥稳定砂砾混合料盐胀试验，系统研究了不同硫酸盐含量和环境湿度条件下水泥稳定基层材料的盐胀规律，揭示了水泥稳定基层材料的盐膨胀机理，提出了水泥稳定基层混合料中硫酸盐含量的合理控制范围。结果表明：随混合料含盐量的增加，水泥稳定基层材料变形量从不含盐时的负值变为正值；当含盐量小于1.0%时，混合料每增加0.25%的含盐量，其盐胀率将增大0.012 1%左右；在5~20℃温度范围内，水泥稳定基层材料的盐胀变形随温度的不断降低而快速增长，且在10℃左右，其盐胀变形量达到最大；随环境湿度的增加，水泥稳定基层材料盐膨胀变形量的增大幅度主要由混合料含盐量决定。当含盐量为1.0%时，膨胀变形量受湿度的影响较为显著；含硫酸钠水泥稳定基层材料发生了盐分聚集和结晶作用，结晶后晶体形态变化较大，多数悬浮于固体颗粒之间，且体积显著膨胀，当膨胀力大于微观固体颗粒间的联结力时，便会造成颗粒距离增大，从而在宏观上表现出膨胀变形；水泥稳定基层材料含盐量与其膨胀量存在良好的指数关系，相关系数0.97以上；水泥稳定砂砾混合料中硫酸含盐量宜控制在0.136%以内。
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    机场复合道面转弯区层间力学行为试验研究
    蔡靖, 李岳, 常欢
    2019, 36(7): 29-37. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2019.07.004
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    层间破坏是机场复合道面转弯区破坏的主要形式，现有研究及规范仅限于复合道面直线区，缺乏转弯区层间力学行为研究及设计建议，而转弯区由于转弯侧推力作用，往往较直线区先破坏，亟待对其层间力学行为进行研究探讨。基于ABAQUS有限元软件，建立复合道面转弯区层间黏结接触应力分析模型，依据转弯区受力情况设计复合道面压剪试验，获得相关层间黏结接触参数及层间剪切强度。利用复合道面层间接触有限元模型，分析对比复合道面转弯区与直线区层间应力变化情况，探究转弯速度、加铺层厚度对其影响规律，得到如下结论：转弯区层间水平应力呈非对称分布且大于直线区层间水平应力，水平应力最大值相差54%；转弯区层间竖向应力呈对称分布，最大值与直线区相同但位置向右偏移；随转弯速度的增大，层间水平应力最值增大，不对称性增强，转弯速度从5 kN变化到15 kN时，外侧、内侧机轮最大水平应力分别增加38.33%和15.52%，层间竖向应力最大值几乎不受速度影响；加铺层越厚层间水平应力最大值越小，内外侧轮的水平应力最大值差值越小，加铺层厚度从10 cm增加至20 cm时，最大水平应力减少33%；层间水平应力随道面深度增加而衰减，10 cm深度处已经基本稳定，因此建议机场复合道面转弯区加铺层设计厚度应大于10 cm，层间设计容许剪应力取0.94 MPa。
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    填料应力控制的预应力筋预拉力的合理取值
    周芬, 丘友威, 杜运兴, 聂逸悠, 袁兰
    2019, 36(7): 38-46. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2019.07.005
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    预应力加筋土挡墙内部的应力分布影响挡墙的力学性能，控制预应力筋的拉力值可以有效控制加筋区的应力分布。首先研究了该类型挡墙的数值模拟方法，将其结果与模型试验结果对比验证了数值模拟方法的可靠性，进而利用有限元方法对单层预应力加筋土挡墙内的应力分布、塑性区大小及筋带预拉力合理取值进行研究。研究结果表明：增大预应力筋的预拉力会引起侧压板附近的填料产生贯通的塑性区，随着预拉力的增加，塑性区向墙面板发展，并使墙面板的位移增加，预拉力的增加应避免塑性区贯通。填料在预应力作用下产生的水平应力沿筋长方向呈中间小两端大的分布形态。引入了破坏比系数表示填料的应力达到抗剪强度的比例，发现增加预拉力系数会使填料的平均破坏比系数先减小后增加，表明填料存在最优的安全状态。预拉力的合理取值由侧压板附近是否出现贯通的塑性区和填料的最优安全状态来控制。增加预应力筋长度与挡墙高度比可以提高填料的抗剪强度，预拉力合理取值的上限和下限相应增加，进而对预拉力合理取值提供了理论依据。
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    路基悬锚式挡土墙墙背土压力分布
    夏全平, 高江平, 陈鲁川, 王爱涛
    2019, 36(7): 47-52. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2019.07.006
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    路基悬锚式挡土墙是一种新型的挡土墙，其墙背土压力分布与常规挡土墙墙背土压力分布规律不同，不能套用现有的公式进行计算。根据其受力特点，结合项目研究的需要和依托工程的实际情况，确定了以墙高8，9，10 m这3种工况对路基悬锚式挡土墙的墙背受力情况及土压力分布情况进行现场试验和跟踪检测。通过实体工程的实测数据及其结构特点对悬锚式挡土墙的墙背土压力进行了分析，并与墙后土压力设计值及修正后的公式计算值进行了对比。结果表明：路基悬锚式挡土墙各测试点的墙背土压力随时间逐渐增大并趋于稳定，沿墙高呈3段式非线性分布；墙背土压力近似分布图形可以参照现有锚定板挡土墙的计算方法得出，但需进行修正，土压力系数宜取1.2~1.4；为提高挡土墙墙背的受力均匀性及挡墙的整体稳定性，第1层锚杆高度与底板的距离宜为挡墙建筑高度的1/3且距离底板不宜大于2.5 m，各锚杆层间高差宜为2.5~3 m；墙背最上层锚杆位置由于受土压力较小，因此最上层锚杆布设高度宜为距墙顶1/3高处，且适宜高度为2~3 m；悬锚式挡土墙的双层锚杆与锚定板型式建筑高度宜为6~10 m，3层锚杆与锚定板型式建筑高度宜为10~12 m。
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    汽车振动作用下黄土阶状坡动力响应规律
    李鹏, 刘世杰, 郭敏, 徐继维
    2019, 36(7): 53-62. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2019.07.007
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    为了给汽车振动作用下结构性黄土劣化损伤及边坡致灾机理研究提供理论支撑，研究汽车振动作用下黄土阶状坡动力响应规律，以安子路（安塞至子长）某黄土公路阶状坡为研究对象，采用野外调查和现场监测的方法，总结了黄土阶状坡的变形破坏模式及特点，获取了不同车辆类型、速度和位置下边坡的汽车振动信号。在对监测信号进行统计分析的基础上，得到了边坡的振动响应规律和频谱特性，主要结论如下：（1）边坡的振动响应随汽车荷载的增加而增强；随着汽车荷载的增加，振动响应强烈区域由二级坡逐渐迁移到一级坡；（2）汽车荷载较小时，振动波放大效应明显，汽车荷载较大时，振动波放大效应减弱，且Z方向波表现为振动衰减；（3）X方向波的频谱分布为单峰状，主频集中在17~65 Hz；Z方向波的频谱分布为多峰状，主频集中在22~185 Hz；（4）振动波在坡体中传播时的频率变化与车辆的类型、速度和位置的相关性较小，主要是由坡体自身决定；（5）汽车振动作用会造成黄土阶状坡应力状态发生改变，在黄土阶状坡设计中，边坡坡度不宜太大，一级和二级坡不宜太高，同时应重点对一级坡和二级坡进行坡面防护。该问题的研究，对揭示黄土阶状坡的动力响应及该类型边坡的防护具有一定的理论和实际意义。
    • 桥梁工程
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    带剪力键的GFRP-混凝土空心箱型组合板受力性能试验研究
    黄海林, 刘光伟, 朱慧, 黄曙, 曾垂军
    2019, 36(7): 63-72. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2019.07.008
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    为研究不同剪力键条件下GFRP-混凝土空心箱型组合板的受力性能，进行了4个带剪力键组合板试件的静力弯曲试验，分析了开孔间距、截面形式等参数对试件破坏机制、极限承载力的影响，并得到了不同参数影响下试件的裂缝分布规律、荷载-应变曲线、荷载-滑移曲线、跨中沿截面高度应变分布的演化规律等内容。试验结果表明：试件破坏形态为跨中截面受压区混凝土被压碎；由于界面出现滑移导致剪力键破坏，但其整体工作性能良好，表明此新型组合结构具有良好的受力性能及协同变形能力；影响组合板受弯极限承载力的关键参数在于开孔间距大小，对比不同开孔间距试件，减小开孔间距能提高试件承载力，降低界面滑移；截面形式对于试件的极限承载力没有明显的影响，T形肋与矩形肋相比可以有效降低组合结构交界面的滑移量。基于试验结果并参考现行设计规范，提出了一种带剪力键的GFRP-混凝土空心箱型组合板抗弯承载力计算方法。计算值与试验值比较表明：所提方法可以有效预测GFRP-混凝土空心箱型组合板的抗弯承载力，且具有一定的安全储备，可供工程设计参考。
  • 桥梁工程
    陕西地区桥梁结构温度作用特点
    袁卓亚, 王旭, 朱伟庆, 胡强
    2019, 36(7): 73-80. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2019.07.009
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    桥梁结构的温度作用与其所在地区的气候特点非常相关。为得到陕西地区桥梁结构温度作用的特点，首先根据陕西地区的气候特点，选取典型城市分别代表严寒地区、寒冷地区以及温热地区。在统计历年最高和最低日平均气温，以及历年最高和最低气温数据的基础上，根据《公路桥涵设计通用规范》的计算方法得到陕西不同气温区域的结构有效温度标准值。其次，选取某实际工程中混凝土小箱梁，以及钢桥面钢梁和混凝土桥面钢梁，分别建立了有限元模型，计算分析了其在不同气温区域时的竖向温度梯度分布。对比计算结果与规范表明：规范中针对结构有效温度标准值的取值总体较为保守，但是针对钢桥面钢桥、混凝土桥面钢桥在寒冷地区和温热地区时的最高有效温度标准值取值略偏于不安全；不同截面形式的梁在沿梁高方向存在明显的非线性温度梯度；同一种梁在不同地区最不利时刻的截面温度分布模式基本一致，地区差异较小；不同截面形式的梁中，混凝土小箱梁截面平均温度最小、但沿梁高方向竖向温差最大，而钢桥面钢梁截面平均温度最大、但在沿梁高方向竖向温差最小；规范中竖向温度梯度分布模式较计算结果偏于安全，但是规范中没有考虑混凝土小箱梁底板位置明显的负温度梯度的情况。
  • 桥梁工程
    深大沉井下沉阻力的现场监测
    周和祥, 马建林, 李军堂, 张凯, 杨柏
    2019, 36(7): 81-89. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2019.07.010
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    分析刃脚土阻力与侧壁摩阻力的大小和变化规律是沉井设计计算的重要内容，现有规范中所给的计算方法是否适用于大型沉井基础的设计计算，还需进一步验证。为此，通过布置刃脚踏面土压力传感器、侧壁土压力传感器以及GPS沉井姿态监测系统，对沪通长江大桥主墩沉井的下沉阻力开展了现场监测。结合大量现场监测资料，分析了大型沉井基础下沉期间的下沉机理与下沉阻力分布特征，对目前沉井下沉阻力计算中常用的规范和计算方法的适用性进行了分析，结果表明：目前的设计计算方法在计算刃脚土阻力时均未考虑刃脚所在土层前期固结压力的影响，因此，此类计算方法仅适用于沉井入土深度较小、刃脚所在土层前期固结压力不大的情况，当沉井入土深度较大时，计算值与实际值相比明显偏小；由于压力松弛效应，沉井侧壁摩阻力随入土深度的增大呈先增大后减小的变化规律，压力松弛区影响高度≥5 m。另根据现场监测结果，提出了侧壁摩阻力分布简化模型，分为以下3个阶段：第1阶段为线性增加阶段，侧壁摩阻力分布模式为三角形分布；第2阶段为压力松弛影响阶段，侧壁摩阻力分布模式为三角形分布+倒三角形分布；第3阶段为压力松弛下移阶段，摩阻力分布模式为梯形分布。研究结果可为沉井设计计算方法的优化提供参考。
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  • 隧道工程
    基于掌子面结构量化的公路隧道围岩分级方法
    柳厚祥, 查焕奕, 钱程, 王真, 蒋武军
    2019, 36(7): 90-97. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2019.07.011
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    公路隧道围岩级别的划分是指导隧道设计、施工及地下工程岩体稳定性评价和安全风险控制的重要依据，目前在设计和施工中对隧道围岩级别的判定方法具有较多的经验性因素，且在实际隧道工程中各级围岩的稳定性情况极为复杂，即使是同一级别的围岩，隧道稳定性也不尽相同。为了实现施工阶段围岩分级的可操作性与准确性，通过研究在公路隧道开挖时采集的隧道掌子面图像，利用MATLAB编程建立了照相测量围岩分级系统。根据岩体块度指标RBI的概念，向隧道轮廓线依次布设19条虚拟测线，以掌子面径向19个方位的RBI值综合评价了掌子面岩体结构的差异性。考虑结构面分布特征，结合掌子面节理玫瑰花图获取岩体结构综合量化指标Z-RBI，对掌子面进行了综合评价，得出了Z-RBI与岩体结构类型对应关系。综合考虑岩体坚硬程度、Z-RBI、地下水条件、初始地应力状态等主要分级指标，利用层次分析法，提出了隧道围岩BT分级方法及评价标准。实际工程应用表明：与传统的BQ法相比，BT分级方法获取的围岩等级更符合开挖后掌子面围岩的实际等级，且各等级可靠指标的延续性可对隧道施工过程中地质属性的变化情况进行定量表征，有助于工程地质人员据此对围岩质量的渐变过程进行动态评估。
  • 隧道工程
    山岭隧道复合防水层横向渗流的理论模型及应用
    杜召华, 黄乐, 蒋鑫, 伍毅敏, 胡柏学
    2019, 36(7): 98-105. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2019.07.012
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    山岭隧道复合式衬砌层间土工布是初期支护渗水的主要排放途径，在隧道防排水系统中起到重要作用。为了量化工程条件下复合防水层的工作性能，通过理论分析得到了考虑层间挤压和泥沙淤堵的土工布横向渗流模型，并利用该模型讨论了衬砌层间挤压力对各种规格土工布横向排水能力的影响作用。为进一步验证该理论模型的合理性，设计了新型室内试验装置，评估了不同层间土压力、土工织物淤塞与否对土工布层间横向渗流系数的定量影响。结果表明：复合防水层工作状态下理论模型计算所得渗透系数与耦合浇注洁净接触面试验值较为接近，该理论模型可以反映隧道防水层的实际工作状态；土工布的渗透系数随压力变化是非线性的，随着压力的增大，渗透系数值先迅速降低，后逐渐放缓；当压力较小时，土工布厚度越大水平渗透系数越大，当压力增大时，土工布厚度越大，水平渗透系数下降越快直至无明显差异；验证试验中发现压块内部始终保持3~5 cm水头，意味着初支和二衬层间积水无法完全排水干净。最后结合该理论模型，提出了隧道防排水量化设计的方法，具有一定的工程应用价值。
  • 隧道工程
    软硬相接岩层分布对隧道围岩稳定性的影响
    王伟, 邓华锋, 潘登, 齐豫, 王乐华
    2019, 36(7): 106-113,120. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2019.07.013
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    为了分析软硬相接岩层分布对隧道围岩稳定性的影响，在卸荷岩体力学理论基础上，考虑0°，30°，45°，60°，75°，90°共6种结构面倾角情况，进行了数值模拟计算分析。结果表明：在开挖卸荷作用下，软硬相接围岩的不协调变形非常明显，其中，在结构面倾角为0°时，软硬相接处上盘软岩比下盘硬岩水平方向变形大23.84 mm，在倾角为75°时，上盘软岩比下盘硬岩竖直方向变形大21.84 mm；围岩塑性区分布主要集中在软岩中和软硬相接结构面上，随结构面倾角的增加，围岩塑性区逐渐向左偏转，并且塑性区沿结构面呈贯通趋势发展；隧道围岩软硬相接结构面上的应力集中现象明显，并且随着结构面倾角的增大，结构面与围岩相交处应力集中区范围也逐渐增大；当结构面倾角为0°时，结构面与上盘围岩相交处应力水平较高，为0.91；当结构面倾角为75°时，拱顶和左边墙中部应力水平较高，分别为0.82和0.83。总体而言，软硬相接岩层分布对隧道围岩的不协调变形、应力集中和塑性区分布影响明显，在结构面倾角为0°和75°时尤为显著，在围岩支护和监测方面应该给予重视，重点加强围岩软弱岩层和结构面相交处的支护。
    • 智能交通
  • 智能交通
    基于级差效益的驾驶员个性化路径选择
    张惠玲, 陈华伟, 敖谷昌
    2019, 36(7): 114-120. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2019.07.014
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    在公路成网的条件下，出行路径选择成为智能交通系统的研究重点。考虑到路径选择的多属性和不确定性，提出一种基于级差效益的、体现驾驶员个性化出行需求的路径选择模型，该模型通过计算可行路径的综合级差效益来量化公路综合属性值，可以克服公路综合属性值在量化过程中的强主观性，同时，根据驾驶员的出行需求为其规划出行路径，能够避免单一优化目标下最优路径的车辆过度聚集所造成路网交通流失衡。模型首先参考不确定型多属性决策模型，构建公路级差效益的综合评价指标体系，获取各个评价指标的级差效益定量化模型，以此得到规范化决策矩阵；然后针对驾驶员需求的主观性和不确定性，利用模糊分析法确定驾驶员个性化路径选择的指标权重，求得可行路径的综合级差效益；最后根据可行路径的综合级差效益，对可行路径方案进行排序，从而选出最优路径。以重庆市黔江区公路网为例，基于级差效益的驾驶员个性化路径选择模型为两个具有不同出行需求的驾驶员规划了不同的路径，为关心成本的驾驶员1规划了路径2，为关心安全的驾驶员2规划了路径1，克服公路属性值在量化过程中的强主观性，同时，避免单一优化目标下最优路径的车辆过度聚集，可为公路信息服务和驾驶员出行选择提供依据。
  • 智能交通
    城市交叉口群的聚类分析分类算法
    王浩, 陈冬
    2019, 36(7): 121-126,142. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2019.07.015
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    基于交叉口流量数据的交叉口分类算法，较好地兼顾了协调控制和个性化配时方案两方面，同一类的交叉口配时方案相似，地理位置或距离相近（易于划分子区）。本研究首先使用多重评估指标法和组内平方误差和的方法，确定聚类分析的分类个数。然后通过使用划分聚类分析中围绕中心点的划分算法（PAM），以交叉口的流量为依据，对苏州工业园区的107个交叉口进行分类，通过建立相异性函数，衡量聚类中交叉口的相似性。将苏州工业园区的107个交叉口分为若干类，每一类的中心点能够体现本类中各点的集体特点，是本类各项特征的综合体现。最终将苏州工业园区107个交叉口分为3类，使得每一类都对族群内各个交叉口具有较高的相似性，对族群外的交叉口差别较大。每一族群的中心点交叉口对本组群包含的交叉口具有良好的代表性，集中体现了本族群交叉口的特征。在107个交叉口中有80个交叉口的总停车时间减少，占到了所有交叉口的74.8%，所有交叉口一共减少了241.325 h的停车时间，每个交叉口平均减少2.26 h。
  • 智能交通
    基于车载激光点云的道路标线提取方法研究
    毛寅睿, 陈雨人, 刘洋东
    2019, 36(7): 127-135. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2019.07.016
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    车载激光扫描近年来被广泛应用于道路环境信息提取及道路三维模型重建方面等工作，然而由于测量数据中包含目标种类繁多、点云数据量大，仍然需要大量的人工处理步骤以实现道路标线等目标的提取，已有研究所提出的自动化目标提取算法在实用性上仍不成熟。基于车载激光点云，利用标线点云的空间分布特点及反射强度信息，结合行车轨迹及标线的位置、高程特征，提出了一种能快速提取道路标线的方法。首先基于点云反射强度指标建立Logistic回归模型，以选取合适的阈值进行标线点分类。其次，利用行车轨迹及标线点的位置、高程特征建立圆柱体搜索区域，并且进行定步长迭代式的标线点搜索。最后，对搜索结果进行分段式最小二乘法拟合并将其转换为CAD三维多段线，从而得到道路标线提取结果。该方法中采用的Logistic回归模型兼顾了标线点的提取率和误判率两大指标，在保证足够提取率的同时，使得误判率尽量低。所提出的定步长迭代式的搜索方法具有极强的适应性，在标线不清晰甚至较大面积缺失的情况下也能准确地提取出道路标线。以Topcon公司生产的IP-S2移动测绘系统为例的试验结果表明：该算法能高效、稳定地提取道路标线、提取精度，以符合工程实践需要。
  • 智能交通
    街道级小区域交通指数计算方法设计与分析
    陈曦, 宋国华, 张溪, 孙建平, 郭继孚
    2019, 36(7): 136-142. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2019.07.017
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    为提高交通拥堵治理工作的精细化管理水平，并为城市内部街道社区级行政区域提供交通评价方法，解决交通运行评价指标的评价维度细化问题，设计了适用于街道级小区域的交通指数计算方法。首先总结国内外交通运行评价指标研究现状，引出城市动态交通运行的评价指标，以及对于评价指标的评价效果的判定指标。然后建立街道级小区域的交通指数计算方法，通过比较不同评价指标计算基础之间的区别，选择出了适用于评价街道级小区域的交通特征性评价指标；参考学者的研究，建立了有效样本路段的筛选准则，对评价街道级小区域城市道路网进行筛选；通过比较小区域交通运行状态的评价时间粒度，结合判定指标结果，选择出适合于街道级小区域交通运行状态评价标准的评价时间粒度；结合上述计算算法设计出小区域交通指数计算方法。最后以北京市中心城六区为例，对算法进行了案例分析，并将小区域交通指数反映出来的交通特征与街道社区的交通特征进行对比分析。案例计算结果表明：该方法可以较准确的表达街道级小区域的交通运行特征。
    • 汽车工程
  • 汽车工程
    免疫反馈策略在电子节气门控制系统中的应用
    孙建民, 郑朋涛
    2019, 36(7): 143-149. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2019.07.018
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    为了提高汽车发动机电子节气门控制系统的动态响应特性，进一步探索改善发动机过渡工况排放性能的控制策略。首先根据电子节气门非线性机电系统建立了对应的数学模型，以便于对电子节气门控制系统进行研究。随后基于智能控制算法具有抗干扰能力强、鲁棒性强和适用于非线性控制系统等优点，而且免疫反馈控制算法也具有在控制系统中响应迅速的特点，将模糊控制算法和免疫反馈控制算法应用于电子节气门系统的运动控制，探讨电子节气门系统的非线性对控制效果的影响。基于经典控制算法PID对系统的控制精度和响应的调节、模糊控制算法对非线性系统的响应性的适应性以及免疫反馈算法对提高控制系统的响应速度有效性的品质，设计了用于提高电子节气门系统响应特性的模糊免疫PID控制器，进一步进行电子节气门响应特性研究。试验结果表明，与PID和模糊PID控制的系统响应特性比较，模糊免疫PID控制系统的响应速度和调整速度等动态特性指标具有明显优势，有利于电子节气门的响应特性的提高，对于提高汽车的动力性、经济性以及排放性都有重要的意义。
  • 汽车工程
    四轮毂电机驱动电动汽车动力系统优化匹配
    郭金刚, 董昊轩
    2019, 36(7): 150-158. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2019.07.019
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    为了研究四轮毂电机驱动电动汽车电机功率在各轴之间的匹配与回收能量多少之间的关系，采用理论分析和仿真相结合的方法，对不同匹配方案下的能量回收效果进行了对比分析。基于相关标准要求，确定了整车和动力性参数，计算整车额定功率、峰值需求功率和轮毂电机额定转速、峰值转速等，并建立了整车需求功率的二次再分模型。该模型对整车需求功率先在前/后轴之间按一定比例分配，再将各轴需求功率在左右车轮间平均分配。通过对整车制动动力学的分析，对前/后轴制动力按照理想制动力分配策略的情况，提出了电机功率在各轴之间匹配的推荐方案。基于Matlab/Simulink和CarSim软件搭建四轮毂电机驱动电动汽车联合仿真模型，采用分层取样得到多个前/后轴轮毂电机功率分配方案，研究在理想制动力分配策略下，制动强度分别为0.1，0.2和0.3，以及新欧洲运行循环（NEDC）、中国城市乘用车工况（CCDC）和纽约城市运行循环（NYCC）3种典型循环工况下不同分配方案时制动回收能量的差异，得到前/后轴轮毂电机功率最优匹配，并对最优方案动力性进行了验证。理论和仿真结果表明：当前/后轴轮毂电机功率分配比与前/后轴静态垂直载荷比相近时，电动汽车将获得最好的能量回收效果。