2021年, 第38卷, 第12期　刊出日期：2021-12-05

  

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  在役乳化沥青冷再生路面与冷再生混合料性能衰变规律

  王秋平

  2021, 38(12): 1-11,46. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.12.001

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  为了研究乳化沥青冷再生路面在服役期间的技术状况与路用性能衰减趋势，选择我国华北某高速公路大修工程采用的5 km厂拌乳化沥青冷再生试验路段作为研究对象，分析服役6 a内乳化沥青冷再生路面PCI，RDI，RQI，PSSI随运营年限和标准轴载累计当量轴次的衰减规律，通过硬路肩、行车道、超车道处钻芯取样试验，并基于室内力学性能试验和高低温路用性能试验，分析在役乳化沥青冷再生路面运营期间力学性能与路用性能衰减规律。结果表明，乳化沥青路面试验段的典型病害为反射裂缝，服役6 a，承受了16 763 922次累计当量轴次作用后，乳化沥青冷再生路面的PCI，RDI，RQI，PSSI指标分别下降至92.9（优）、89（良）、90.2（优）、93.6（优），试验段乳化沥青冷再生路面表现出了优异的耐久性能和良好的服务水平。随着服役年限增加，乳化沥青冷再生路面芯样的劈裂强度、无侧限抗压强度、动态压缩模量、三轴剪切黏聚力均呈增大趋势，相较于室内新成型乳化沥青混合料，运营期间乳化沥青冷再生路面芯样的高低温性能不减反增。受水泥水化反应、二次压密作用及新旧沥青浸润、融合作用的影响，旧沥青重新发挥出黏结强度，从而显著提高了乳化沥青冷再生混合料的力学强度与高低温路用性能。
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  不同加载阶段的AC-13沥青混合料高温指标对比研究

  杨雷

  2021, 38(12): 12-18. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.12.002

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  三轴蠕变试验的试件力学状况与路面实体工程的力学状况最为相似，但对仪器设备和操作人员的要求限制了其推广应用；车辙试验虽有一定弊端，但其操作简单、应用广泛。为对比沥青混合料不同使用阶段的高温性能差异，优化高温性能评价方法和指标，现对3种不同级配的AC-13沥青混合料同时开展车辙试验和三轴蠕变试验。将获得的试验曲线划分为4个加载区间，分别代表路面的不同使用阶段，计算各加载阶段的高温性能测试结果，并对各评价指标进行相关性分析。结果表明：车辙试验和三轴蠕变试验曲线变化规律符合对数模型y=A×ln （x+B）+C，拟合系数均达到0.99以上；在不同的加载阶段，蠕变应变、累积应变面积、曲线斜率、劲度模量间具有良好的线性相关关系，4个指标均可作为高温性能的有效评价指标；三轴蠕变试验的蠕变劲度模量与各车辙试验指标均具有较好的线性相关性，其中蠕变劲度模量与动稳定度的相关性最好，故在不具备开展三轴蠕变试验的条件时，采用车辙试验的动稳定度指标进行沥青混合料高温性能评价为最优选择；为体现沥青混合料的整个变形过程，建议采用不同加载阶段的三轴蠕变试验指标或动稳定度指标进行高温性能综合评价，但具体指标要求需通过进一步试验研究和工程实践确定。
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  乳胶水泥砂浆灌入式沥青混凝土路用性能与力学响应研究

  汪成, 宋志

  2021, 38(12): 19-27. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.12.003

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  为了改善我国高速公路日益增长的交通量和环境温度导致的永久变形和车辙病害，在大孔隙基体沥青混合料体系中引入乳胶水泥砂浆，提出了一种乳胶水泥砂浆灌入式复合沥青路面。通过流动性和7 d抗压、抗折强度确定乳胶水泥砂浆配比。以马歇尔稳定度、流值和空隙率确定基体混合料级配，研究了混合料类型和级配对其高温性能、低温性能、水稳定性、抗剪性能和疲劳性能的影响。最后通过有限元模型计算3种路面结构方案下的路面底部应力和竖向位移来评价灌入式复合路面结构的力学性能，研究了乳胶水泥砂浆灌入式沥青混合料在路面结构中的适用性。结果表明：适宜灌入式复合路面的水泥砂浆配比为水∶水泥∶细砂∶矿粉∶乳胶粉=720∶1 000∶497∶249∶30；GOAC-13和GOAC-16两种级配形式灌浆饱和度均可达96%以上；乳胶水泥砂浆的灌入可显著改善混合料高温和抗剪性能，低温性能虽略有损失，但仍可满足规范要求；灌入式路面更适合在南方高温地区应用，疲劳寿命在一定程度上有所降低；单、双层灌入式路面层底应力值差别较小，水泥砂浆可有效降低路面的层底拉应力，尤其对纵向拉应力的贡献更为显著，同等荷载作用下产生的最大位移更小，表明乳胶水泥砂浆灌入式复合沥青路面结构具有更好的抗变形能力，可应用于公路各结构层中。
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  高速公路中间带宽度变化过渡段过渡方式的研究

  富志鹏, 林宣财, 任春宁, 王旭鹏, 白浩晨

  2021, 38(12): 28-36. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.12.004

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  我国现行《公路路线设计规范》规定高速公路中间带宽度变化过渡段应采用左右分幅线形设计，但规范缺少具体的设计方法；同时对条件受限制时可采用渐变过渡的规定，也缺少安全性优化设计的建议。针对国内外可参考的左右分幅线形设计成果较少的问题，通过梳理高速公路中间带宽度发生变化的类型，较为系统地提出了调整缓和曲线参数或平曲线设计参数实现左右分幅线形设计的各种过渡方式，并对线性渐变过渡方式提出了安全性优化设计建议。结果表明：符合左右分幅线形设计的过渡方式主要有4种，其中调整缓和曲线一端设计参数的过渡方式对工程规模影响最小，影响长度也最短；调整两端平曲线设计参数的过渡方式对工程规模影响最大，影响长度也最长。从保证车道线形连续性及符合现行规范相关规定等因素综合考虑，新建高速公路不论增宽或减窄的变化值大小，均宜采用左右分幅线形设计；从执行规范的严肃性和提升交通安全性考虑，中间带宽度变化不宜采用线性渐变过渡；高速公路改扩建工程、新建斜拉桥等重大工程，在不得已时可按规范中"条件受限制"的规定采用渐变过渡，但宜在缓和曲线上，应避免在圆曲线上；在直线段上渐变过渡时，单侧中间带宽度变化值小于0.5 m时，可采用线性渐变过渡，单侧中间带宽度变化值在0.5~1.5 m范围时，宜采用三次抛物线渐变过渡。
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  土工格室加固风积沙路基动应力响应现场试验研究

  张冰冰, 刘杰, 阿肯江·托呼提, 王斌, 艾钰皓

  2021, 38(12): 37-46. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.12.005

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  由于沙漠地区环境较为恶劣，沙漠中自采筑路材料匮乏，导致沙漠公路建设困难，同时，风积沙颗粒细小且不稳定，风积沙地基的处理难度较大，采用土工格室对风积沙进行加固作为路床结构，可为沙漠公路的修筑提供一条新路径。为了探究土工格室加固风积沙路基的效果及不同路基层动应力特性，以S21乌鲁木齐至阿勒泰土工格室加固风积沙路基试验段为例，从不同测试车重和车速2个方面分析不同试验工况下各路基层的动应力衰减系数，根据动应力衰减系数提出土工格室-等代路基层厚度计算方法，对交通荷载作用下路基动应力响应规律进行研究。结果表明：交通荷载作用下动应力时程曲线接近于正弦波，随深度增加动应力时程曲线出现一定的滞后性；测试车重越大动应力越大，测试车速提高对动应力影响不大，因此，车辆轴载是路基动力响应的最主要的因素；对土工格室加固风积沙、级配砾石和风积沙3种不同路基填料动应力衰减系数进行对比分析，发现土工格室-风积沙层的衰减系数最大，级配砾石层次之，风积沙层的衰减系数最小；动应力衰减系数是一个与路基填料性质相关的常量，与测试车速和车重的关系不大，路基填料的性质对动应力衰减系数起决定性作用；根据动应力衰减系数提出了等代路基层厚度计算方法，提出土工格室加固风积沙与砾石土填筑层之间的厚度关系，利用等代工作区域厚度法验算土工格室加固风积沙路基持力层承载力。
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  高速公路圆曲线超高及过渡段设计研究

  王贵山, 胡昌亮, 白浩晨, 李瑞杰

  2021, 38(12): 47-55. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.12.006

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  为合理进行圆曲线超高取值和过渡段设计，结合分车道分车型管理规范，从圆曲线超高规范设计要求及理论分析研究出发，通过公式推导及实际工程经验，提出了多车道高速公路圆曲线超高双路拱设置方法、内外侧车道超高取值的建议值。结合工程项目实际运用经验，对缓和曲线取值、超高过渡段位置提出了建议。结果表明：基于横向力系数的超高设置方法具有较大的安全性；为保证排水通畅，应灵活运用缓和曲线的规范规定，尽量将缓和曲线取短；缓和曲线较短的基本形曲线，全超高起终点宜设在缓圆点或圆缓点，之后按照满足规范的超高渐变率渐变；为防止渐变率过小、排水不畅，缓和曲线较长的基本型曲线，宜选取缓和曲线中间一段作为超高过渡段；S型曲线的超高过渡段设置，宜将公切点超高值设为0%，然后两侧分别按要求进行超高过渡；建议多车道高速公路新增路拱线设置在两相邻行车道之间；八车道高速公路及六车道高速公路纵坡值偏小、凹曲线底部排水不畅路段，超高设计宜采用双路拱的渐变方式。提出了圆曲线超高合理取值原则，总结了超高过渡段的设置方法，为圆曲线超高及过渡段设计提供了参考。
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  基于遗传算法的大跨钢管混凝土桁式拱肋多目标优化

  涂兵, 刘来辉, 邓年春, 江建文, 李颢旭

  2021, 38(12): 56-63,72. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.12.007

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  钢管混凝土拱桥因受力性能好、施工方便、稳定性好、美观等诸多优点，成为了近年来发展最快的桥型之一。此外，钢管混凝土拱桥相对梁桥跨度更大，相对于悬索桥和斜拉桥经济性更好，是目前主跨300~500 m的主要建设桥型。然而传统大跨钢管混凝土拱桥设计中拱肋截面参数确定存在效率低及现有以造价为单目标的结构优化方法所得到结构的性能偏低等问题，基于此，平均单位长度拱肋造价和截面面内抗弯刚度被选取作为优化目标，建立了4管桁式钢管混凝土变截面拱肋的多目标优化模型，并利用NSGA-Ⅱ遗传算法进行了求解，实现了大跨度钢管混凝土拱桥拱肋造价和稳定性2个方面的优化。实例计算结果表明：NSGA-Ⅱ遗传算法可快速、准确地求解出钢管混凝土变截面拱肋以造价和抗弯刚度表征的Pareto最优解集，是该类组合结构多目标优化问题一种高效的求解手段；所得到的Pareto最优解集可供工程决策者和设计者快速选择出同时满足造价较低和抗弯刚度较大的最优拱肋截面参数，显著提高了设计效率和设计方案的合理性；拱肋截面面内抗弯刚度与结构整体竖向刚度及面内稳定性的相关性强，选择该参数作为表征结构性能的优化目标具有一定的合理性；优化后结构的面内刚度和稳定性均满足规范要求，同时造价大幅度降低，优化效果良好。
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  支架现浇法塔梁同步施工独塔混凝土斜拉桥仿真分析

  游勇利, 刘辉

  2021, 38(12): 64-72. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.12.008

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  独塔斜拉桥是高次超静定结构，塔梁固结，结构受力复杂多变，为保证桥梁施工过程安全以及实现设计的合理成桥状态，采用有限元软件建立空间模型进行了施工全过程仿真分析，并应用仿真分析结果确定了施工方案。针对地势平坦、河床地形平缓、水位较浅或桥下净空较低等桥位区，优先选用支架现浇法塔梁同步施工法施工独塔斜拉桥。以支架现浇法塔梁同步施工的某独塔混凝土斜拉桥为背景，建立了计算模型，开展了独塔斜拉桥施工过程力学性能研究。江西省境内某大桥为2×132 m独塔混凝土斜拉桥，针对该桥结构特点、受力模式，采用Midas Civil建立了整体模型进行施工全过程仿真计算，得出了结构最不利受力位置和最不利施工工况，从而确定了下一步现场施工重点监测断面及控制目标值。同时明确了支架现浇法施工主梁、塔梁同步施工、中塔柱施工临时横撑千斤顶顶推力控制、主梁竖向位移、塔梁固结处应力、拉索索力值及结构体系转换是控制的重点。结果表明：该桥主梁、主塔、斜拉索在各拟定施工阶段均满足控制要求，且具有一定安全储备；主梁有支架施工数值模型中模拟方法有效，塔梁同步施工仿真分析方法合理可行，可为类似支架现浇法塔梁同步施工混凝土斜拉桥仿真计算分析提供借鉴参考。
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  桥梁工程

  UHPC加固重度开裂钢桥面界面抗剪静力试验研究

  李萌, 邵旭东, 曹君辉, 张建强, 李波

  2021, 38(12): 73-80. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.12.009

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  正交异性钢桥面板疲劳开裂现象较为常见，利用超高性能混凝土（UHPC）的优异性能，一种裂纹免修复的UHPC加固结构被提出，由于新结构在原有钢板表面胶粘带有短栓钉的钢板条使得该结构的界面抗剪性能较为复杂。因此利用8个静力推出试件研究该结构界面抗剪性能与机理，栓钉直径、界面处理情况以及加载方式等作为试验参数。结果表明：（1）栓钉直径增大可显著提高短栓钉抗剪承载力与抗剪刚度，直径16 mm栓钉的抗剪承载力比直径13 mm的试件平均提高48%，且焊缝质量对于抗剪性能影响明显；（2）胶粘钢板条对短栓钉抗剪承载力无显著影响，但可以有效提高其抗剪刚度，协同栓钉受力，胶粘钢板条失效点平均荷载约为25 kN，其抗剪刚度较界面涂油试件平均提高了44%~74%，直径13 mm和16 mm栓钉的抗剪刚度建议取值分别为198 kN/mm和229 kN/mm；（3）胶粘钢板条的UHPC中短栓钉的抗剪承载力明显高于普通混凝土中栓钉承载力计算值，采用考虑焊缝贡献的抗剪承载力计算公式可以更加准确计算UHPC中短栓钉的抗剪承载力，其计算值与试验值拟合精度较高，可以更好地反映其受力机理，指导工程设计；（4）循环加载很大程度上对界面粘结产生损伤，其抗剪刚度略小于单调加载，但不影响短栓钉抗剪承载力；（5）试件破坏时，UHPC与钢板条粘贴位置处脱开，且仅在栓钉位置处局部损伤，其余部位均未见任何裂缝和损坏。
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  大跨度市政通道开挖近接轨道交通隧道变形特性分析

  高宏伟

  2021, 38(12): 81-90. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.12.010

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  为确保大跨度市政通道近接轨道交通线路结构安全，基于市政通道近接轨道交通已建成6号线及未建8号线工程，建立了三维有限元模型，分析了近接通道及轨道交通6号线隧道结构变形规律，并与实测数据对比，明确了施工及加固方案的实施效果。针对市政通道上穿轨道交通6号线施工，选取分区围护结合分步开挖的施工方案进行了分析。结果表明：在隧道正上方通道基坑（E区）开挖时，竖向隆起变形虽然逐步增大，但该施工阶段增大变化率明显小于前几个区段的大范围分块开挖方案；市政通道基坑开挖引起的地表较大变形出现在基坑开挖位置，最大为19.7 mm；6号线隧道结构竖向最大变形为13.3 mm，隧道结构的最大水平变形0.61 mm；隧道钢轨所在长度范围内（10 m）最大差异变形为1.4 mm；隧道结构最大相对曲率半径为35 714 m，最大水平净空收敛为0.3 mm，最大竖向净空收敛为0.5 mm，各项指标皆满足控制指标要求，且现场监测数据与数值模拟计算结果吻合度较好。针对规划轨道交通8号线下穿市政通道，选取下穿区域旋喷桩加固并在两侧设置防沉桩方案进行了分析。结果表明：轨道交通8号线隧道施工完成后，市政通道竖向最大位移为8.8 mm，水平最大位移为1.1 mm，变形缝最大差异沉降为1.1 mm；采取基底加固和设置防沉桩措施后，后续8号线隧道结构施工导致的通道结构的变形可控，满足控制标准的要求。
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  软岩大变形隧道支护结构响应规律研究

  王治才, 孙巍锋, 杨万里, 王凯, 罗鑫

  2021, 38(12): 91-99,121. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.12.011

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  为揭示软岩大变形隧道支护结构的响应规律，以甘肃省某长大埋深软岩大变形隧道作为研究对象，监测了典型断面的初支变形、初支拱架受力、围岩-初支间接触压力、初支-二衬间接触压力和二衬混凝土受力情况，分析了初支变形及其速率的时间演化规律，并根据各支护体系间接触压力的断面分布模式分析了软岩大变形隧道支护结构的协同作用机理。结果表明：初支变形过程可分为下导支护前的快速增长阶段、下导支护后的正常增长阶段和仰拱闭合后的缓慢增长阶段；对于局部隧道段落，较差的围岩质量导致软岩大变形隧道初支变形速率在2个月后仍难以达到规范规定的围岩稳定标准，建议初支采用强刚性主动支护方案；受围岩产状和质量的控制，围岩层状岩体表现出滑移变形和溃屈变形2种类型，进而致使初支拱架受力分布规律呈现出两侧受拉-顶部受压和顶部受拉-两侧受压2种类型；围岩-初支间的接触压力与初支-二衬间的接触压力分布规律呈现出沿着岩层走向偏压型和垂直岩层走向偏压型2种类型；二衬在承受来自初支的接触压力后进行了应力调整分配，导致了不同部位承受拉压力的差异性，但其仍具有较高的安全储备。研究成果可为软岩大变形隧道的合理设计、施工、监测和处置提供参考。
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  隧道工程

  上跨地铁区间环隧匝道施工稳定性控制研究

  张建军, 陈浩, 韩会云, 陈迪杨

  2021, 38(12): 100-109. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.12.012

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  为研究地下环隧匝道基坑开挖对下方地铁隧道结构影响，有效控制地下工程施工过程中基坑开挖变形、下方地铁隧道结构变形，利用MIDAS/GTS NX软件建立了上跨地铁区间环隧匝道三维模型。通过模拟基坑开挖过程，得到了基坑变形、下方地铁隧道围岩变形和受力等变化规律，并分析了基坑开挖诱发地铁衬砌结构内力变化特征。结果表明：地下环隧匝道基坑开挖诱发了匝道底部以及地铁隧道周边围岩与衬砌结构变形；在地下环隧匝道基坑开挖过程中，卸荷作用导致了匝道底部一定范围内地层产生回弹变形，具体表现为基底土体上浮；基坑施工引起盾构隧道区间拱顶土体上浮，左线最大上浮约2.3 mm，右线最大上浮约2.2 mm；基坑开挖后，地铁结构的内力发生变化，但整体变形较小。通过盾构段配筋完全性计算分析，发现基坑开挖后衬砌支护满足控制标准，可为结构设计安全性评估提供依据。最后，针对上跨地铁区间环隧匝道施工稳定性控制，提出了基坑施工须严格遵循分层、分块、分区的原则，以及动态设计、加强监测、快施工、弱扰动的地铁保护措施与建议。
智能交通
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  智能交通

  基于Agent的共享出行仿真:一个系统的文献综述

  王皓, 虞明远, 孙振填, 张学弛, 杨涵

  2021, 38(12): 110-121. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.12.013

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  运用科学方法，特别是低成本的仿真试验量化方法帮助决策者制订行之有效的共享出行行业规制和政策是广泛探讨的重要领域。基于多智能体技术的仿真在灵活性、层次性和直观性上要远优于传统的模型和模拟方法，该方法具备模拟体现个体与整体、微观和宏观相交互的复杂系统能力。近年来，基于多智能体仿真方法在共享出行研究领域应用非常广泛，并且该方法在复杂系统规划研究中呈现出巨大的潜力。然而当前专业学术界缺乏对共享交通智能体仿真领域最新发展和前沿技术研究等方面进行综述总结。在此前提环境下，系统地审查现有的基于多智能体方法共享出行建模仿真研究，并对各研究论文所运用的仿真工具和应用领域等关键要素进行详细的统计和分析是十分必要的。通过对世界范围内科技论文进行审查，对共享出行智能体应用技术在发文趋势、各国数量分布，以及主要使用工具等都进行了详细的统计。同时，还讨论了3类共享出行业态模式仿真的关键变量，并分析了目前在共享出行领域运用Multi-Agent仿真方法的优缺点。最后对该方法的未来发展可能性以及亟待解决的问题提出了建议。
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  智能交通

  张量加权Schatten范数交通数据补全估计

  谢佳鑫, 俞卫琴

  2021, 38(12): 122-130. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.12.014

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  智慧交通蓬勃发展，但受限于技术因素和外部环境因素，导致收集的数据存在缺失而不能直接使用，降低了数据的直接利用率和有效性。为了合理有效地填补缺失的数据，鉴于交通数据集具有低秩特性，在低秩张量补全框架下，将数据构建成"位点×时间×天"模式的张量结构。在此结构上，提出使用加权的Schatten范数进行数值逼近，同时利用交替方向乘子法和贝叶斯优化算法对参数进行更新和寻优。将构建的补全模型和对比补全模型放在广州城市交通数据集上进行数值试验，并选取平均百分比误差和均方根误差2个评价指标。结果表明：提出的张量加权Schatten范数最小化（Tensor Weighted Schatten Norm Minimization，TWSNM）模型具有竞争性和鲁棒性。在随机缺失场景中，从低缺失率10%到高缺失率90%，TWSNM模型得到的平均百分比误差和均方根误差均小于其他补全模型。在非随机缺失场景中，低缺失率情形下，TWSNM模型的表现与其他模型相比具有竞争性。在70%和80%缺失率情况下，低秩框架下的其他模型表现出了不稳定性，误差率上升，而TWSNM模型在不同缺失率下的表现都非常稳定，即TWSNM模型兼有鲁棒性。可见，TWSNM模型能够有效完成数据补全任务，提高对交通数据的利用率，可为交通决策者提供分析与决策的依据。
交通安全
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  交通安全

  基于NSGA_II的双车道公路弯道驾驶人模型

  王婉秋, 肖凌云, 马明辉, 钱宇彬

  2021, 38(12): 131-138,146. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.12.015

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  考虑双车道公路弯道驾驶行为是具有主观性、模糊特性的多目标、多约束优化决策过程，采用NSGA多目标遗传算法对双车道公路弯道驾驶人的决策过程进行建模与优化研究。首先采用Beta分布抽样和拉丁超立方抽样生成决策变量的初始样本，基于熵权方法和模糊理论建立目标集的相对指标值；然后采用带精英策略的非支配排序遗传算法（NSGA_II）求解具有3个优化目标、2个决策变量的多目标驾驶人优化模型，研究包括染色体编码、交叉和变异算法、数据越界处理以及精英保留策略等若干关键问题，其中种群染色体以向量形式进行编码，染色体包括车速、方向盘转角、行驶轨迹弧长、横向力系数、侧向偏移、非支配等级和拥挤距离值7个基因，交叉算子采用模拟二进制交叉法。为了提高算法的收敛速度，分布指数参数值根据目标值的收敛程度动态确定，为了避免种群Pareto解集在边界过于集中，提出基于Beta分布抽样的越界处理方法；由决策因素的Pareto最优解集，基于多目标模糊优选算法获得决策因素的最优解；基于实测数据，通过NSGA_II和模糊优选决策联合优化算法、多目标模糊优选决策算法与试测结果的对比分析验证模型的有效性。结果表明，采用基于NSGA_II和模糊优选决策联合优化算法的仿真结果与试验数据具有较好的一致性。
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  交通安全

  考虑驾驶人特性的指路标志视认反应时间研究

  魏田正, 张杰, 李晨新, 刘浩学, 朱彤

  2021, 38(12): 139-146. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.12.016

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  为研究驾驶人特性对指路标志视认反应时间的影响，以认知心理学原理和驾驶人对指路标志的响应特性为基础，进行了基于E-prime的室内模拟试验。结合模拟试验与问卷调查，以文字组合、版面、信息量为指路标志设计指标，以性别、驾龄、目标路名熟悉度为驾驶人特性指标，组织34名驾驶人进行了48次正式视认反应试验。试验采集了驾驶人对指路标志的视认反应时间、正误反馈及人口学因素，利用描述性统计及多因素方差分析了各指标对指路标志视认反应时间的影响。采用逐步回归法遴选自变量，量化了各变量对视认反应时间的影响，建立了视认反应时间影响因子计量模型。结果表明：指路标志信息条数越多，视认反应时间越长；中英对译的指路标志不会使视认反应时间显著增加；驾驶人对目标路名越熟悉，视认反应时间越短；女性视认反应时间普遍长于男性；经验驾驶人的视认反应时间低于新手驾驶人；基于逐步回归法建立的视认反应时间影响因子计量模型的拟合优度为0.583，能够较好地预测驾驶人的视认反应时间；基于计量模型及指路标志视认极限安全时间，得到了指路标志的信息量阈值为不超过7条。最后，对指路标志优化及驾驶人安全培训提出了建议。推荐使用文字组合为中英对译的指路标志，可将驾驶人特性因素考虑在内，针对性地进行安全培训以提高驾驶人视认指路标志时的安全驾驶能力。
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  交通安全

  异型钢结构自适应动态吸能阻尼器设计及试验研究

  李凌云, 陈浩, 李少伟, 谢达承, 王强

  2021, 38(12): 147-151. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.12.017

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  为克服反坡和碎石制动避险车道由于建设条件、外部环境影响而造成的制动性能不足问题，需为避险车道增加阻尼构件，并对阻尼结构及吸能性能展开专项研究，从而为避险车道提供适配的阻尼器，提升避险车道的制动性能。基于此，提出了一种基于异型钢结构的自适应动态吸能阻尼器。其主要原理是通过设计不同形状吸能孔，使其在外力作用下撕裂吸能，从而为阻尼器提供恒阻力。为进一步揭示不同吸能孔形状对吸能效果的影响，设计竹节形和矩形两种形状吸能孔，在相同试验条件下，利用模型试验分别验证阻尼器的结构可行性及吸能规律，从而确定阻尼器的较优结构。试验结果表明：在设定的试验条件下，竹节形和矩形2种异型钢结构吸能板在撕裂吸能破坏时均可提供较好的吸能效果，阻尼器整体结构性能均较为稳定；从所提供的阻尼力来看，竹节孔吸能板的阻尼力平均值达到112.3 kN，最大值可达到221.5 kN，而矩形孔吸能板的平均阻尼力119.7 kN，最大值为224.6 kN，较竹节孔吸能板更接近目标阻尼力120 kN，能够达到避险车道的防护目标，可作为避险车道的阻尼器结构在实际工程中应用。
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  地铁运营中断下应急公交线路开行方案研究

  冯涛, 查伟雄, 严利鑫

  2021, 38(12): 152-158. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.12.018

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  针对地铁运营中断下应急公交车辆疏运效率低的问题，提出多停车场协同疏运、多车型灵活调度的作业模式。首先，在传统固定线路调度方案的基础上，允许应急车辆服务不同的OD对，将线路规划与车辆调度集成一个模型，从而提高应急车辆的利用率。以OD对车辆的服务情况、车辆的运能以及救援时间的限制为约束条件，以平均乘客延误最小和应急公交疏运成本最小为目标，构建了多车型下应急公交线路开行方案模型。然后，根据模型的特点设计了改进的非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）对开行方案模型进行求解，并通过隶属函数从Pareto解中选取折衷解。最后，进行实例验证以及灵敏度分析。结果表明：改进后的NSGA-II算法相比标准NSGA-II算法具有较高的计算精度和搜索能力，且求得的Pareto最优解集分布更均匀；NSGA-Ⅱ算法的优化效果优于多目标粒子群算法；灵活线路调度方案相比固定线路调度方案，平均乘客延误降低了5.20%、应急公交疏运成本降低了35.85%，参与调度的车辆数降低了31.91%；合适的车型比例能够提高应急车辆的救援效率。