公路交通科技

2020年, 第37卷, 第6期　刊出日期：2020-06-05
  

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    道路工程
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    聚氨酯材料在路面工程中的应用进展
    郭桂宏, 丛林, 杨帆, 谭乐
    2020, 37(6): 1-10. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2020.06.001
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    聚氨酯是一种新型的路面铺装胶结材料。为推动聚氨酯在路面工程中的应用，基于文献中的试验数据，对国内外最新研究内容进行了总结。从聚氨酯与沥青的相容性、沥青性能试验和水对聚氨酯改性沥青性能的影响等方面探讨了聚氨酯改性沥青的性能。从高温车辙试验、低温弯曲小梁试验和水稳定性试验等方面探讨了聚氨酯改性沥青混合料和多孔隙聚氨酯碎石混合料的路用性能，并研究了聚氨酯橡胶颗粒混合料的除冰性能、吸声减振性能。综述分析表明：聚氨酯可降低沥青的针入度值，提高沥青的延度值和软化点。动态剪切流变试验和弯曲蠕变劲度试验结果表明：聚氨酯可提高沥青的高温和低温性能；在聚氨酯改性沥青制备过程中加入适量的水可使沥青间氢键更加牢固，沥青的性能得到改善。路用性能试验表明：聚氨酯改性沥青混合料的动稳定度优异，低温性能也得到了改善，但水稳定性能一般；多孔隙聚氨酯碎石混合料的高温性能、水-热性能和抗疲劳能力较好，但水稳定性和抗滑性能需要提高；随着聚氨酯掺量的增加，聚氨酯橡胶颗粒混合料的动稳定度、劈裂荷载、残留稳定度增加，飞散损失值下降；因聚氨酯和橡胶颗粒具有一定的弹性，聚氨酯橡胶颗粒混合料的除冰性能、吸声和减振性能优越。最后，对今后研究方向给出了一些建议。
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    主应力轴旋转条件下饱和粉质黏土应变特性及非共轴性的试验研究
    张树光, 陈雷, 刘文博, 赵海智, 孙博一
    2020, 37(6): 11-21. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2020.06.002
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    为了研究主应力轴旋转条件下饱和粉质黏土应变特性及非共轴性的差异，采用HCA静动态空心圆柱扭剪仪对饱和粉质黏土在主应力轴纯旋转路径上展开了试验。在平均主应力固定的情况下，分析了中主应力系数和偏应力对试样应力应变变化特征以及应力应变的非共轴特性的影响。试验结果表明：随着偏应力的增大，各向应变速率迅速上升，累积塑性应变值也不断增大，饱和粉质黏土土样的轴向、环向、剪切应变也具有明显的周期性；由于非共轴角的存在，变形具有一定的滞后性，径向应变周期性不是很明显，但是随着偏应力的增大，径向应变由拉伸特性逐渐过渡到压碎特性；不同中主应力系数下试样的轴向、环向剪切应变对对减小，但是中主应力系数的变化，会使得平行于径向应变方向的第2主应力值变化幅度较大，使得径向变形变化值较大；非共轴角随主应力轴旋转角的增长呈现出随机波动点变化的趋势，在主应力轴旋转角变化的初期阶段，非共轴角由0°逐渐增大，主应力轴旋转角在0°~90°的范围内，非共轴角相邻点的变化波动较小，增加趋势接近线性变化；当主应力轴旋转角增大到90°后，各个相邻的非共轴角的散点波动性增强，即随着偏应力的增大，相同主应力轴旋转角对应的非共轴角逐渐缩小。
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    基于压力胶片技术的隧道纹理化路面抗滑性能研究
    马林, 罗志光, 李宝强, 陈搏, 冯元生
    2020, 37(6): 22-28,43. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2020.06.003
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    针对隧道水泥混凝土路面出现的抗滑性能不足的问题，从胎/路接触摩擦机理的理论分析出发，采用高精度压力胶片测试技术分别测试新型纹理化路面、沥青路面、刻槽路面及光滑水泥板上的轮胎接触应力分布，并根据相应的测试方法提出对应的评价指标。基于胎/路接触特性提出有效接触率指标评价轮胎接触界面的抗滑构造丰富度，以填补构造深度的缺陷。采用应力分布集中度指标描述轮胎接触应力集中效应，进而反映路表构造与轮胎橡胶的啮合作用。通过现场试验建立应力分布集中度与横向力系数之间的关系。结果表明：与传统上的认识不同，轮胎胎面橡胶与实际粗糙路面构造的接触为典型的点接触状态；有效接触率指标可以很好地表征汽车轮胎与路表构造接触的充分程度，随着路面构造粗糙度的增加，有效接触率下降；应力分布集中度指标与横向力系数之间呈现良好的线性相关关系；纹理化路面的粗糙构造对轮胎橡胶的嵌挤作用产生的应力集中有助于提高路面的抗滑摩擦系数，也进一步验证了纹理化措施对改善水泥混凝土路面抗滑性能的有效性。所选用的柔性压力胶片测试技术稳定可靠，操作简单，为水泥路面的抗滑性能评价与抗滑构造设计优化提供了新的思路。
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    花岗岩残积土路堤边坡湿度的实测特征
    费伦林, 钱劲松
    2020, 37(6): 29-35. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2020.06.004
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    为探究花岗岩残积土路堤边坡湿度的实测特征，选取江西某高速公路的半填半挖路堤边坡，采用预埋水势传感器和水分传感器的方法，进行了为期10个月的监测，并根据监测结果分析了边坡稳定性。结果表明：1.5 m深度范围内，土体的基质吸力和体积含水率均随降雨发生同步变化，在公路运营期间呈现明显的波动；监测点1的监测结果显示：水平距离距路肩最外侧4.0 m的土体，基质吸力的波动范围在7~21 kPa之间，体积含水率的波动范围在20%~33%之间；监测点2的监测结果显示：水平距离距路肩最外侧13.0 m的土体，基质吸力的波动范围在7~13 kPa之间，体积含水率的波动范围在36%~48%之间；受降雨渗流和地表积水的影响，下边坡的体积含水率明显高于上边坡，基质吸力则要显著小于上边坡；在基质吸力和体积含水率变化幅度较大时，可采用Fredlund&Xing模型拟合土水特征曲线，R2达到0.755；而在低基质吸力水平条件下，基质吸力的监测误差给曲线拟合带来困难。基于双应力状态变量的非饱和土抗剪强度公式，计算非饱和边坡的稳定安全系数，其结果大于1，表明边坡在监测周期内处于稳定状态；边坡稳定性随着土体深度增大而明显较小，基质吸力对其有一定影响，但影响程度随着土体深度和体积含水率的增大而减小。
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    岩溶区土洞基础稳定性解析研究
    赵明华, 肖尧, 赵衡, 徐卓君, 胡倩
    2020, 37(6): 36-43. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2020.06.005
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    本研究旨在给出非均布、非对称基础荷载作用下圆形、椭圆形土洞稳定性评价方法。首先，根据岩溶区土洞基础承载特性，考虑条形基础埋深、土洞形状和地下水情况，建立了8种不同条件下的简化计算模型。其次，基于Boussinesq解、Mindlin解分别对作用于地层表面、地层内部的非均布基础荷载进行积分，求得条形基础荷载引起的地层应力。再次，基于复变函数法，通过映射函数将圆形、椭圆形土洞转换为复平面内的单位圆，采用保角变换、柯西积分等方法分别求得考虑地下水或不考虑地下水的圆形、椭圆形土洞在自重影响下的应力场。然后，将土洞在条形基础引起的应力场和在自重影响下的应力场进行叠加，便可求得基础荷载作用下含土洞地层中的应力场。基于此，便可进一步求得含空洞地层中任意一点最大、最小主应力。在Mohr-Coulomb屈服准则的基础上，选取离基础较近的土洞周围的关键点，并对这些关键点进行稳定性验算，从而对基础荷载作用下土洞整体的稳定性进行评价。最后，采用工程算例验证了本研究方法的可行性与正确性，以期为岩溶区土洞基础初步设计提供参考。值得注意的是，本研究应力场的计算是基于弹性理论，并没有考虑土体由于塑性特征引起的变形，该部分对应力场的计算有一定影响，在今后的研究中还需进一步探讨。
  • 道路工程
    基于CBR的公路工程造价估算模型
    李俊达, 李远富, 王广开
    2020, 37(6): 44-49,67. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2020.06.006
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    为了在投资决策阶段将历史公路工程案例资料用于拟建公路项目造价的估算，基于案例推理技术，提出了一种公路工程造价估算模型。首先利用11个相互独立的工程属性对公路工程案例进行了结构化和定量化的表示，使工程案例可以被用于推理计算中。然后通过基于OWA算子的专家打分法确定了各特征属性在相似案例检索中的权重，并利用灰色关联分析法进行相似案例的检索。再将BP神经网络对相似案例进行训练，获得可以反映出11个工程属性与工程造价间关系的网络，并将该网络对拟建公路项目工程造价进行估算，进而可以得到工程造价估算值。最后利用22条已建高速公路案例建立案例库，利用该估算模型对某高速公路工程造价进行估算，从而验证该模型的有效性。通过灰色关联分析共获得14个相似案例，利用这14个相似案例训练估算得的目标案例工程造价为1 794.90万元/km，这与竣工结算后得到的实际值1 725.81万元/km相比，相对误差仅4.003％。研究结果表明：该模型能充分利用历史公路工程案例，即使是在工程资料信息不够详细明确的投资决策阶段，也能得到较为准确的估算值，是一种精确、有效的模型。
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  • 桥梁工程
    贝雷片间联系布置对混凝土拱桥拱架稳定性的影响
    王桢, 徐百城, 刘红义, 吴海军, 吴月星
    2020, 37(6): 50-58. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2020.06.007
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    贝雷拱架在横桥向的上、下弦杆平面上和竖向腹杆上设置支撑架，作为贝雷片间的平面联系和竖向联系。为了研究贝雷片间联系布置对大、中跨径箱型截面钢筋混凝土拱桥拱架稳定性的影响，以某大桥为工程背景，通过理论分析、有限元数值计算，分析了拱架弹性稳定安全系数随施工荷载的变化规律，说明了上、下弦杆平面联系在同步变化布置、不同步变化布置下拱架的稳定系数与失稳模态，揭示了4种竖向联系布置方案对拱架稳定性的影响。结果表明：贝雷拱架的弹性稳定安全系数随施工荷载增大而减小；在上、下弦杆均未布置平面联系时，安装交叉平联对拱架稳定性影响较大，稳定系数增大约161%，失稳模态为平面外对称失稳；在上、下弦杆均已布置交叉平联后，增加交叉平联对拱架影响较小，稳定系数增大约3%~4%，失稳模态为平面内反对称失稳；对贝雷拱架稳定性的影响，拆除拱脚部位平面联系大于拆除拱顶部位，拆除上弦杆部位平面联系大于拆除下弦杆部位，拆除满布交叉平联大于拆除异形交叉平联，拆除异形交叉平联大于拆除标准交叉平联，合理优化拱顶部位的下弦杆标准交叉平联对拱架稳定性影响最小；竖向联系和上、下弦杆平面联系组成的桁架会提高整体稳定性，仅改变部分区域的竖向联系布置对拱架稳定性影响较小；不建议在实际施工中取消拱脚上、下弦杆，将无铰拱架变为两铰拱架，以避免不必要的工程风险。
  • 桥梁工程
    装配式群钉组合梁与现浇组合梁对比试验研究
    范亮, 谭阳, 李成君, 陈林
    2020, 37(6): 59-67. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2020.06.008
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    为了研究桥梁工程中装配式群钉组合梁和现浇组合梁在力学行为上的差异，分析混凝土浇注方式、栓钉布置形式对组合梁结构整体受力的影响，采用了装配式组合梁和现浇组合梁对比试验研究，分析了两组不同浇注方式及不同栓钉布置形式的试验梁在宏观本构曲线、破坏形态、钢-混凝土交界面滑移以及截面应变规律的差异；采用考虑混凝土损伤塑性模型和交界面连接差异的有限元模拟分析方法，建立试验梁精细化有限元模型，对比分析了试验梁栓钉Mises应力及栓钉附近混凝土损伤发展规律。结果表明：装配式组合梁和现浇组合梁在宏观本构曲线以及破坏形态上无明显差异；装配式群钉组合梁中钢与混凝土界面滑移初始荷载水平显著低于现浇组合梁，且相同荷载作用下的滑移值较大；现浇梁在大部分情况下近似满足平截面假设，装配式群钉组合梁不满足平截面假设，仅钢梁与混凝土板分别服从平截面假设；相同荷载作用下，装配式组合梁栓钉Mises应力较现浇组合梁提高约20%，其周边混凝土损伤区域集中分布于预留孔区域。该研究结果可为装配式群钉组合梁的设计以及计算提供理论依据。
  • 桥梁工程
    基于正交试验设计的内养护剂SAP在钢管微膨胀混凝土中的应用
    黄国栋, 张戎令, 李华, 郭海贞, 郝兆峰
    2020, 37(6): 68-78,96. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2020.06.009
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    为了研究工程用钢管微膨胀混凝土的多目标性能需求，采用正交试验的方法研究了膨胀剂、高吸水性树脂SAP、硅灰3种因素对C50钢管微膨胀混凝土工作性、力学性能和耐久性的影响。利用极差分析及方差分析方法分析了各因素对试验指标的主次顺序、显著性影响。基于正交试验综合平衡法分析得出C50钢管微膨胀混凝土在本试验条件下的最优配合比，并通过最优配合比设计参数对比分析，结果表明：该最优配合比的工作性、力学性能和耐久性能相对于基准组均有较大提升，证实了该配合比的混凝土满足所需的多目标综合性能需求。此外，通过压汞试验研究了最优配合比混凝土微观孔结构的变化情况，结果表明：SAP或SAP和硅灰的掺入使得钢管微膨胀混凝土最可几孔径有不同程度的减小且孔隙均向小孔方向发展，使其抗氯离子渗透性能提高；SAP和硅灰的复合掺入使得钢管微膨胀混凝土无害孔占比明显增加，有害孔和多害孔比例减少，孔径分布更合理，使其孔隙结构得到了明显的改善。因此，该研究对于复合型外掺料在钢管密封环境中的应用可提供参考。
    • 隧道工程
  • 隧道工程
    基于最小耗能原理的海棠山隧道围岩蠕变损伤模型
    刘文博, 张树光, 赵恩禄
    2020, 37(6): 79-86. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2020.06.010
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    为了研究海棠山隧道围岩的长期稳定性，采用MTS815.02试验机对砂岩展开不同围压作用下的三轴蠕变试验，进而分析了围岩在不同围压作用下的长期变形特性。通过结合最小耗能原理建立损伤模型，以能量角度研究岩石的性能劣化规律和蠕变特性。研究结果表明：岩石在变形过程中的能量耗散规律与岩石内部损伤演化规律是一致的，结合最小耗能原理引入内变量，较好地反映岩石内部应力-应变变化状态，将岩石损伤演化规律以能量变化方式呈现出来，也较好地描述了岩石内部能量耗散具体过程；当施加在岩石的应力水平较高时，才会出现稳定蠕变和加速蠕变现象，否则蠕变变形只有衰减蠕变变形，同时，围压的增高不仅增大了试样的破坏应力水平，同时延缓了轴向蠕变变形。最终通过砂岩蠕变试验曲线与模型曲线的高吻合度，这说明了基于最小耗能原理来建立非线性蠕变损伤模型，对砂岩蠕变全过程演化规律描述是合适可行的，也充分地说明将岩石作为耗散结构来确定岩石损伤程度以及反映岩石蠕变全过程变形规律是正确的；该模型对于不同围压作用下花岗岩蠕变特性也有较好地描述，计算曲线和试验数据拟合度较高，说明了该损伤模型的适用性广泛，对实际工程具有指导意义。
  • 隧道工程
    PSO-SVM反演隧道周围加固软土的力学参数
    阮永芬, 余东晓, 杨均, 吴龙, 谭桂平
    2020, 37(6): 87-96. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2020.06.011
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    传统获取土体物理力学参数的试验方法受土体扰动、仪器及人员操作影响，得到的结果往往较离散。研究基于统计学习理论的支持向量机（SVM）改进方法，通过使用搜索效率高的仿生学算法——微粒群算法（PSO）对支持向量机参数进行优化，提高支持向量机的预测精度，并结合三维有限元数值模拟分析，得到一种新的可快速获取参数指标的反演计算模型。从而达到在统计样本量较少的情况下，也能获得很好预测结果的目的。以实际隧道施工过程中地表沉降监测数据为依据，对隧道周围泥炭质土及黏土层加固后的压缩模量采用POS-SVM进行反演，将反演值代入三维有限元模型计算地表沉降，并对实际监测、三维有限元模型计算及Peck公式计算的地表沉降值进行对比分析。发现在布设的28个地表沉降监测点中，实际监测及模型计算结果间差异很小，一半的点之间差异小于10%，有几个点稍大，但最大也仅是18.8%。监测与模型计算结果吻合较好，沉降规律也一致。而Peck公式计算的值大部分偏大，计算沉降与实际监测的规律也不一致。以上研究结果表明，采用PSO-SVM反演岩土力学参数的方法是合理可行的，对今后设计及施工所需岩土力学参数的确定及校核提供了一种新的分析方法。
  • 隧道工程
    基于修正剑桥本构模型的盾构隧道开挖对邻近桩基影响分析
    魏亚辉, 王亚琼, 毛月, 陈龙龙, 王猛
    2020, 37(6): 97-103,111. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2020.06.012
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    为了保证在我国黄土地区城市地铁盾构开挖在靠近桩基础时的安全性，降低盾构开挖对桩基础的扰动影响，基于ABAQUS数值模拟有限元分析软件，采用土体的修正剑桥本构关系，建立地铁盾构法开挖施工的三维有限元分析模型。对隧道盾构开挖过程中邻近桩基础的变形和地表沉降规律进行了计算分析。研究结果表明：隧道盾构对邻近桩基础的影响主要表现在桩基础的隧道埋深位置处，垂直隧道纵轴的水平方向（X方向）位移量上；在盾构开挖过程中，随着开挖面与桩之间距离d缩小，桩的水平方向位移逐渐增大；在d大致为[-0.5D，+0.5D]范围内时，变形最大；当d继续增大时，水平方向位移也继续增大，最终趋于稳定值。通过综合分析数值模拟计算和施工现场监测得到的地表位移变形曲线，可以发现在隧道轴线正上方位置地面的沉降最大，向隧道轴线两侧沉降逐渐减小，但在桩基附近的地表沉降相对较小，而桩顶承台也受到不均与沉降的影响产生偏移。在该隧道工程实际开挖中，需要加强承台不均匀沉降监测，以便及时采取控制措施。
    • 城市交通
  • 城市交通
    轨道交通对城市公共交通网络可达性的影响——以哈尔滨市为例
    裴玉龙, 潘恒彦, 郭明鹏, 张枭
    2020, 37(6): 104-111. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2020.06.013
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    为有效地评价轨道交通对城市公共交通网络可达性的改善作用，建立了站点可达性度量模型，以衡量站点的可达程度。从平均出行时间、加权出行时间与出行范围3方面出发，建立了基于公共交通网络出行的空间可达性度量模型。结合上述模型引入可达性区位度的概念，用于衡量区域整体可达水平。选取哈尔滨中心城区为研究对象，分析了其5条地铁线路开通前后的公共交通网络可达性变化情况，并通过Arcgis软件实现了研究区域的数据处理与模型运算。结果表明：地铁线路的开通能够缩短居民的出行时间，无地铁线路开通时，全局平均可达时间为2.06 h，在地铁5号线开通后，全局平均可达时间降低到1.35 h，地铁线路开通降低了5大行政分区的加权可达时间；地铁1号线的开通提高了南岗区居民的出行效率，地铁3号线的开通改善了香坊区与道外区的居民出行效率，地铁2号线与地铁5号线的开通改善了松北区居民的出行效率；无地铁线路开通时，基尼系数为0.314，居民的出行机会相对公平合理，地铁1号线开通后，地铁线路周围获得了较大的出行机会，基尼系数增大到0.686，在5条地铁线路全部开通与运营之后，基尼系数降低到0.371，居民所获得的出行机会变得相对公平合理。
  • 城市交通
    不同时间间隔下的道路交通状态判别
    戴学臻, 苑仁腾, 王少玲, 吴智伟
    2020, 37(6): 112-119. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2020.06.014
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    为了提高城市道路交通状态评价结果的准确性，确定合适的交通状态评价间隔，以连续通过断面的车辆数作为划分评价时间间隔的依据，基于集对分理论建立了交通状态评价模型。首先为了提高评价模型的运行效率，在总结分析当前研究现状的基础上，提出了以通过路段断面的车辆数来划分评价时间间隔，以车辆的瞬时速度作为交通状态识别的单一指标。其次根据集对分析的原理，以集合A（实测数据）与集合B（判别指标的标准构成）构建了集对H （A，B），从同、异、反3个角度出发，建立了基于五元系数的道路交通状态评价的模型。最后为了验证模型的有效性，以西安市某路段的实测数据为例，分别利用模糊评价法和集对分析法对此路段的交通状态等级进行了判别，证明了该方法的优越性。研究发现：两种方法的评价结果基本相同，但是基于集对分析理论的交通状态评价方法对速度的变化反应更为灵敏，得到的交通状态转变曲线更为平滑，在一定程度上可以更好地反映交通状态转变的过程性和渐变性；评价时间间隔划分得越小，交通状态对速度的变化反应越灵敏；但当评价时间间隔小于1 min时，交通状态评价结果不再受时间间隔的影响。
  • 城市交通
    即时响应式定制公交调度优化
    韩霜, 傅惠
    2020, 37(6): 120-127,158. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2020.06.015
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    调度是支撑即时响应式定制公交运营的关键技术。针对即时响应式定制公交高度分散和随机的乘客出行需求的特点，建立了即时响应式定制公交两阶段调度决策模型。第1阶段进行定制公交初始线路整体决策，以车辆数（线路数）最少为目标，根据区域内分时段的高概率出行OD点的地理分布，优化定制公交系统的初始线路；第2阶段进行车辆实时调度决策，以乘客延误成本最小、运输企业利润最大以及未服务乘客造成的损失最小为目标，在初始线路的基础上，结合实时乘车请求的时空分布、上/下车站点关系、上/下车时间、车辆容量等限制条件，对各线路车辆的实际行驶路线以及到站时刻进行决策。两阶段调度方法从整体和局部两个层面平衡了运输企业和乘客双方的利益，在车辆实时调度决策中兼顾了实时需求和后续最可能需求对调度决策方案的影响。根据两阶段调度模型的特点，分别设计了改进的遗传算法和带精英策略的快速非支配排序遗传算法（NSGA-II）。最后，以广州市内的高概率出行点为例对即时响应式定制公交两阶段调度模型和算法进行了验证。仿真结果表明：初始线路优化模型能够生成数量最少且覆盖区域内所有高概率出行点的线路，车辆实时调度决策模型能够根据实际乘车请求合理调整车辆的行驶路线和到站时刻。
  • 城市交通
    考虑需求起讫点及需求等级的响应型社区公交行车调度优化
    赵靖, 葛庆红, 韩印
    2020, 37(6): 128-137. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2020.06.016
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    为提高社区公交对乘客出行需求空间和时间分布波动性的适应能力，减少乘客等待时间和步行到站时间，提出了一种新型响应型社区公交服务，对响应型社区公交的行车调度优化方法进行了研究。通过在社区内部设置高密度的上车、下车备选站点，并根据需求申请的时间将需求等级划分为3个等级。考虑需求起讫点及需求等级对响应型社区公交行车调度进行优化，满足了乘客对于起讫站点的个性化需求，避免了乘客产生二次等待。以空载率、乘客平均不满意度、以及运营里程最小化为评价目标，考虑各类需求、车辆载客容量、乘客被服务时间窗等约束条件，针对响应型社区公交建立了两阶段行车调度优化模型。第1阶段静态调度优化针对发车前已收到的出行预约需求求解优化模型，确定本班次车辆需要响应的预约需求和行车路线；第2阶段动态调度优化针对本班次发车后收到的动态预约需求，考虑动态预约需求申请时刻，在第1阶段静态调度优化结果的基础上求解第2阶段动态调度优化模型，确定本班次需要响应的动态预约需求并调整行车路线。以上海市温泰线社区公交为案例，验证了调度优化方法的效益，匹配了出行需求的起讫站点，根据需求等级对静态、动态需求进行了区别响应，案例优化效果达到了37.68%。
    • 汽车工程
  • 汽车工程
    玻璃微珠-纳米TiO2复合材料汽车尾气降解效能研究
    严守靖, 汪峰, 迟凤霞, 王洋洋
    2020, 37(6): 138-144. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2020.06.017
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    为了掌握水溶液涂覆式玻璃微珠-纳米TiO2复合材料的汽车尾气降解效能，选择美国进口的波特Q-CEL5020型玻璃微珠和国产的锐钛矿型纳米TiO2为原材料，制备了掺量分别为2%，4%，6%，8%和10%的玻璃微珠-纳米TiO2复合材料，通过自制的环境试验测试设备，研究了水溶液涂覆式复合材料对汽车尾气氮氧化物浓度降解的规律，计算评价了NO，NO2，NOx气体在单阶段和多阶段的降解效能，分析了玻璃微珠-纳米TiO2对尾气降解效率和衰减率的影响，探讨了水溶液涂覆方式下玻璃微珠-纳米TiO2复合材料的最佳掺量。试验结果表明：单阶段汽车尾气降解过程中，玻璃微珠-纳米TiO2复合材料对氮氧化物的降解效果非常显著，平均氮氧化物的转化率达到88.5%；多阶段循环降解方式下，该复合材料对NO的持续降解能力高于NO2和其他NOx气体。水溶液涂覆方式下，玻璃微珠-纳米TiO2复合材料最佳掺量为8%。
  • 汽车工程
    基于Python的汽车油耗多参数回归模型构建方法
    马荣影, 韩锐, 艾曦锋, 李宏刚, 储江伟
    2020, 37(6): 145-150. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2020.06.018
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    利用OBD检测仪获取的车辆运行状态参数及油耗的实时检测数据，使用Python机器学习库中的相关算法，对构建汽车运行油耗多参数回归模型的方法进行了相关研究。以怠速时间、加速度、负荷率、冷却液温度、车速、发动机转速、节气门相对位置与进气管绝对压力等参数作为自变量，平均油耗作为因变量，利用Python的特征选择库对影响油耗的运行状态参数进行排序。得出结果依次为（1）冷却液温度（2）车速（3）节气门位置（4）发动机转速（5）怠速时间（6）负荷率（7）加速度（8）进气管绝对压力。基于提取出的特征参数数据并利用Python中的机器学习库，建立的多元线性回归模型的平均绝对误差为3.01，均方根误差为4.80；多层感知器（MLP）神经网络回归模型的平均绝对误差为0.30，均方根误差为0.48；集成回归模型的平均绝对误差为0.23，均方根误差为0.38。对各个模型进行十折交叉验证的结果为：多元线性回归模型的平均得分为0.68，多层感知器神经网络回归模型的平均得分为0.84，集成回归模型的平均得分为0.86。由此可见，车辆运行油耗与车辆运行状态参数之间的线性特征并不明显，而更适合于建立非线性回归模型，且能够为进一步阐明汽车运行油耗与车辆运行状态参数之间的关系提供理论依据。
  • 汽车工程
    表征防御性驾驶技术与情绪智力提升的多元线性回归模型
    祁晓峰
    2020, 37(6): 151-158. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2020.06.019
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    近年来，防御性驾驶技术成为道路交通安全风险防控的重要研究方向。目前国内外针对防御性驾驶的研究集中在可行性和防御性驾驶判断、识别研究，对防御性驾驶培训与驾驶人情绪智力关系的定量研究还处于空白，针对防御性驾驶培训与驾驶人情绪智力的定量研究处于空白的问题，基于对驾驶人情绪智力评价指标的分析、防御性驾驶技术的实施流程分析与防御性驾驶培训体系设计，提出了一种表征防御性驾驶技术培训与驾驶人情绪智力提升之间关系多元线性回归模型，此模型分两个阶段描述驾驶人心理和生理、情绪、驾驶智力、学习时长5个自变量与防御性驾驶培训成效因变量之间的线性关系。为了验证模型的线性特征，对模型进行了F检验。验证结果显示：5个自变量对因变量产生的线性影响判断犯错概率两个阶段平均为0.047，符合多元线性回归的要求，表明提出的多元线性回归模型是一种有效的模型。通过模型的分析得出，防御性驾驶培训对驾驶人情绪智力提升有两个明显的特征。在初始阶段，防御性驾驶培训与驾驶人的敏捷性相关的指标相关性最高，在第2阶段，防御性驾驶培训与驾驶人的心理和情绪控制指标相关较高。