2021年, 第38卷, 第2期　刊出日期：2021-02-05

  

• 全选
  |

道路工程
• Select
  道路工程

  基于虚拟单轴贯入试验研究集料对沥青混合料抗剪性能的影响

  吴文亮, 斯李, 卢家志

  2021, 38(2): 1-8. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.02.001

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  基于X-ray CT技术对集料进行二维断层扫描，并将扫描图像二值化后使用MATLAB将集料轮廓点导入PFC3D中生成集料几何模型。在PFC3D中分别建立粗集料相、砂浆相和空隙相构建沥青混合料虚拟试件，随后根据接触对象分别设置相应的接触模型和微观参数，进行虚拟单轴贯入试验，探究集料对沥青混合料抗剪性能的影响。结果表明：通过离散元法构建沥青混合料的模型并进行虚拟单轴贯入试验来探究其抗剪性能是可行的；增大集料最大公称直径有利于提升沥青混合料的抗剪性能；在集料最大公称直径相同的情况下，骨架密实结构的沥青混合料的抗剪性能优于密实悬浮结构，而骨架空隙结构的沥青混合料的抗剪性能则表现最差；沥青混合料试件横向内部集料的少量增加可以提升沥青混合料的抗剪性能，但内部集料增加过多则会减弱沥青混合料的抗剪性能，而横向外部集料的增加将会导致沥青混合料抗剪性能的下降，但综合来说集料横向分布均匀时沥青混合料实际的抗剪性能表现更加优秀；当集料纵向分布采用不同的结构时，沥青混合料的抗剪强度受上层结构层的影响较大；针片状集料的含量增加以及针片状集料的长细比的增大均会导致沥青混合料的抗剪性能的下降；增大集料的摩擦系数、增加棱角型集料含量均有助于提升沥青混合料的抗剪性能。
• Select
  道路工程

  不同荷载模式下沥青混合料的动态模量依赖模型

  石志勇, 李倩倩, 王旭东

  2021, 38(2): 9-15,47. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.02.002

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  为准确地描述沥青混合料动态模量的温度和荷载依赖性，分别开展了不同条件下4种沥青混合料的两点弯拉和三轴围压动态模量试验。基于时温等效原理，采用Boltzmann函数模型建立了基准频率为10 Hz的沥青混合料弯拉和三轴动态模量主曲线，分析了试验方法对沥青混合料动态模量的影响，构建了不同荷载模式下的基于温度和荷载参数的沥青混合料动态模量依赖模型。结果表明：沥青混合料弯拉和三轴动态模量的主曲线整体变化趋势一致，前者对应的温度区间更为狭窄，相同条件下弯拉动态模量小于三轴动态模量，对温度的依赖性更强；在高温区域，沥青混合料动态模量具有显著的荷载依赖性，弯拉和压缩荷载分别起到软化和硬化作用；宽温度域范围内，温度与荷载耦合作用下，沥青混合料的性状将发生线性弹性体-线性黏弹性体-非线性黏弹性体的转变。考虑荷载作用温度敏感区间的沥青混合料弯拉和三轴动态模量依赖模型，拟合效果良好，可靠度高，可较为准确地表征不同受力状态时沥青混合料动态模量的温度和荷载依赖性。通过模型得到的动态模量计算值与试验实测值具有较高的一致性，为获取沥青混合料真实的模量值提供了一种有效途径，后续可用于路面结构计算来验证两种模型的可靠性和适用性。
• Select
  道路工程

  路用集料三维形貌的定量表征方法研究

  李洛克, 刘海明, 张镇国, 曹鹏, 严圆

  2021, 38(2): 16-23. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.02.003

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  为定量分析路用集料颗粒的轮廓形状、棱角特征及纹理表面起伏特征，应用非接触式近景白光扫描仪，获取了集料表面的特征点阵，建立了颗粒的实体模型。采用6个相互独立的特征参数分别表征集料颗粒在不同层次的三维形貌特征，给出了基于集料扫描点云数据的特征参数计算与分析方法。定量评价了4种岩性路用集料的三维形貌特征，同时开展了集料的磨光试验，探讨了三维粗糙度指标的适用性。试验结果表明：球度指标可以表征集料形状的紧凑程度，形状因子指标可以区分颗粒形状的针片属性，椭球度指标可以分析集料整体的尖锐棱角特征；表面最大曲率可用于识别颗粒的局部棱角特征，二维粗糙度指标可用于描述集料表面轮廓曲线起伏程度的各向异性特征，三维粗糙度指标适用于评价集料轮廓面纹理在细观层次上的凹凸起伏幅度；在本研究试验条件下，当集料的球度值大于0.76、形状因子值在0.80~1.20范围内、椭球度值介于0.71~0.88间时，颗粒的形状与棱角性符合路用要求，有利于在沥青混凝土中形成相互嵌挤的集料骨架结构；当集料的三维粗糙度系数大于11.0时，颗粒的表面纹理较为粗糙，有利于沥青与集料在接触面上起到良好的物理吸附作用。
• Select
  道路工程

  侧向堆载下斜桩长度影响斜-直双排桩受力响应试验研究

  周德泉, 肖灿, 冯晨曦, 曹之烨, 周毅

  2021, 38(2): 24-32. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.02.004

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  深厚软土地基上修建高速公路（铁路），路堤荷载传递至坡脚将产生水平荷载，路基可能产生滑移破坏。为减少该水平荷载产生的不利影响，提出在坡脚处设置斜-直双排桩。采用模型试验研究均质砂土地基侧向加载下，9°斜桩长度为直桩长度的0，0.75，1，1.25倍时，斜-直双排桩桩侧土压力、桩身弯矩及直桩水平位移，揭示路堤荷载下坡脚斜桩长度对斜-直双排桩变位规律与破坏模式的影响规律。结果表明：单直桩整体侧移呈“平移+绕桩底转动”模式，侧移峰值在桩顶，土压力、弯矩峰值在桩身中部；斜-直桩土压力峰值出现在桩身中下部且内侧直桩土压力大于外侧斜桩，直桩侧移峰值出现在桩身中部，弯矩峰值出现在内侧直桩中部和外侧斜桩顶部，内侧直桩弯矩峰值大于外侧斜桩弯矩峰值；随着桩长比增大，斜-直桩土压力峰值缓慢增大，内侧直桩产生的侧移峰值缓慢减少，内侧直桩弯矩峰值缓慢增大、外侧斜桩弯矩峰值快速增大。路堤荷载作用下，内侧直桩的中部、外侧斜桩的顶部易发生弯曲破坏，直桩先于斜桩破坏。工程中，为了提高坡脚抗滑移能力，建议设置斜-直双排桩，并增加外侧斜桩的长度，使内侧直桩与外侧斜桩的抗弯刚度比大于2。
• Select
  道路工程

  土工格栅加筋路基土的松弛特性

  李永靖, 徐泽蔚, 岳玮琦, 郑晓明, 张雨铭

  2021, 38(2): 33-39. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.02.005

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  为了研究土工格栅加筋路基土在长期车辆荷载条件下的流变特性，采用格栅材料的黏弹特性与土体的非线性弹性本构模型，分析了路基加筋土复合材料的应力松弛方程，通过三轴流变加载试验与理论对比分析，验证了所建立的松弛方程能够很好地描述加筋土的松弛特性及各因素的影响规律。结果表明：在初始剪应力相同的情况下，加筋土试件的松弛速率与松弛幅度均随围压增大而减小，松弛稳定时间也随之缩短；在相同围压下，随着格栅铺设角度的降低，试件达到相同轴向应变时的初始剪应力降低，松弛幅度也随之降低；在相同围压下，保持格栅铺设角度不变，随着加筋土含筋率的增大，试件达到相同轴向应变时的初始剪应力增大，松弛幅度也随之增大。在路基加宽实际工程中，应根据路基受力特点，靠近路基中央，水平铺设土工格栅可充分发挥加筋土的抗剪性能，而靠近路基边缘，可适当调整土工格栅的铺设方向来增大加筋土的抗剪承载能力；适当增加路基土中的土工格栅含量，可有效提高加筋土的抗剪性能，但较高的含筋率会造成后期松弛幅度较大，导致路基后期承载能力大幅下降，路基变形严重，因此，不能单纯依靠增加土工格栅含量来增强路基承载力，需要根据路基实际荷载情况确定出合适的加筋土含筋率。
• Select
  道路工程

  车辆荷载作用下黄土路基竖向土压力传递规律研究

  杨强强, 丁小军, 王旭, 张升进

  2021, 38(2): 40-47. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.02.006

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  为研究车辆荷载作用下黄土路基竖向土压力传递与扩散规律，基于某管道项目现场试验，测得不同深度路基中不同速度、不同载荷下的竖向土压力。研究表明：随着深度增加竖向附加土压力明显衰减，路基表面至埋深1.2 m范围内衰减速度最快，衰减率达到80%以上，1.2 m以下衰减趋于平缓；车辆载重引起路基表面至1.2 m埋深竖向土压力增长较为明显，1.2~2.4m之间由于路基对竖向土压力的扩散和吸收作用，车辆载重对竖向土压力影响逐渐变小，2.4 m以下可忽略不计；随着路基埋深增加，竖向土压力出现滞后效应，路基表面至埋深1.2 m位置竖向土压力动态测试曲线为3个峰值，1.2m以下变为两个峰值，其最大峰值由车辆后轴共同引起；速度在10~30km/h范围内，速度对土压力的影响较小。在此基础上通过试验数据与规范中Boussinesq法、分布角解法理论计算对比，分析车辆在重载、超载工况下两种理论计算的适用性。结果表明：分布角法在车辆载重（520kN），埋深0.6m附近竖向土压力接近试验值，其他埋深计算较为保守，Boussinesq法计算值接近试验值或小于试验值，Boussinesq法计算具有一定的风险性，在超载、超速情况下将对理论计算结构设计的地下管道造成严重威胁。
• Select
  道路工程

  基于汉堡车辙试验的分布式光纤信号响应-荷载规律研究

  过震文, 杨群, 赖健聪

  2021, 38(2): 48-53. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.02.007

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  引入分布式光纤传感技术用于沥青路面荷载响应监测，提出一种浸入式的沥青路面荷载响应监测方案。为研究不同荷载和不同温度下沥青混凝土中光纤传感信号的变化规律，建立一套包含光源、传感元件、沥青混凝土结构、光电探测模块和数据采集模块的分布式光纤传感测试系统。将封装好的光纤传感器埋置于沥青混凝土车辙试件中，采用室内汉堡车辙试验的方法，分别在不同温度和不同大小荷载作用下，利用周期性运动的胶轮对车辙试件进行加载，模拟实际沥青路面受到交通荷载的作用。以光纤信号敏感度、信号强度为评价指标，对采集得到的光纤信号进行无载阶段和加载阶段的两阶段定义，研究两阶段内光纤信号特征与荷载大小、环境温度的定量关系。结果表明：汉堡车辙试验条件下，光纤信号稳定可读，从光纤信号曲线中可以获取加载特征、周期特征等信息；在30℃、45℃和60℃条件下，光纤信号敏感度与荷载大小均呈现线性正相关关系，且45℃和60℃条件下，光纤信号敏感度随荷载增大而增大的速度较30℃下大；相对于高温域（45~60℃）区间，低温域（30~45℃）区间光纤信号敏感度值增速较快，且温度越高，光纤信号敏感度值分布越分散。
桥梁工程
• Select
  桥梁工程

  桥梁混凝土收缩徐变效应时变过程综合仿真

  王龙飞

  2021, 38(2): 54-61. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.02.008

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  为了分析具有复杂施工阶段的连续桥梁和组合桥梁的混凝土收缩徐变效应，考虑该效应随时间增长不断变化和相互影响，研究精确、简便和实用的混凝土收缩徐变效应时变过程综合仿真方法，以对这些复杂桥梁进行计算、设计、施工和监测，保证结构安全。采用有限元增量法作为理论基础，该理论是通过计算并叠加每一荷载增量效应来进行结构分析，如果将各荷载增量与时段相对应，就可很好地模拟混凝土结构收缩徐变效应的时变过程。采用ANSYS中的APDL语言对温度效应计算方法和金属蠕变计算准则进行二次开发，形成可同时计算桥梁混凝土收缩和徐变效应时变过程的综合有限元仿真方法。利用规范中的收缩徐变模型，模拟分析和理论计算了多工况加载混凝土柱的时变过程收缩徐变效应；利用试验徐变模型，分析了无黏结预应力粉煤灰高性能混凝土试验梁徐变效应；并比较研究了模拟与理论和模拟与试验的计算结果。结果表明：综合仿真方法计算的收缩徐变效应具有明显的阶段加载和时变过程特征，模拟结果在整个时变过程中与理论计算结果吻合很好；综合仿真方法便于与试验相结合，可充分利用试验研究成果进行分析，计算结果与试验梁实测值在整个时变过程中吻合较好。因此，综合仿真方法完全可行，便于与规范及试验研究相衔接，整个计算可由有限元软件自动完成，方法简便实用。
• Select
  桥梁工程

  基于Fast-ICA算法的改进EEMD算法在桥梁工程中的运用

  罗烨钶, 陈永高, 李升才

  2021, 38(2): 62-72. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.02.009

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  目前，以振动分析为基础的桥梁结构健康状态评估方法逐渐受到人们的重视，模态参数识别作为振动分析的关键问题之一，还需进一步完善。模态参数识别即是对结构的振动信号进行动力特性参数的识别，以得到结构的频率、振型以及阻尼比。为了精确地识别出桥梁结构的模态参数，需先对传感器采集的结构响应信号进行分解和重构以保留结构的真实信息，再对重构信号进行模态参数辨识。现阶段，集合经验模态分解算法作为常用的信号分解算法之一，存在两大缺陷，即所得本征模态函数间存在模态混叠现象和有效本征模态函数的定义没有统一的标准。基于此提出对应的改进算法，首先将夹角余弦法用于筛选有效IMF分量；其次将盲源分离算法中的Fast-ICA算法嵌入EEMD分解算法中以避免模态混叠现象的发生；接着将所提算法运用于模拟信号以验证其可行性；最后将所提改进算法运用于实际桥梁工程的响应信号中，并对比分析所得模态参数值以验证该算法的可靠性。结果表明，所提算法较现有EEMD算法具有更好的信号分解效率，且能够有效地剔除结构的虚假信息，保留实际桥梁结构的真实信息。
• Select
  桥梁工程

  施工期斜坡段桥梁双桩基础受力特性现场监测

  冯波, 乃麒元, 徐华, 陈华川, 李奕信

  2021, 38(2): 73-79,109. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.02.010

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  为研究斜坡段桥梁双桩基础的受力特性，依托广东省云茂高速公路独石特大桥桩基础工程，通过对施工期斜坡段右幅26^#墩桥梁双桩基础开展现场监测，分析了自浇注成桩至桩柱盖梁施作完成为期14个月内的桩侧土压力与桩身钢筋应力变化规律，重点探讨了斜坡荷载对桥梁双桩基础受力特性产生的影响。结果表明：施工开挖后斜坡浅层土体发生变形，双桩结构桩后侧均受到近似呈抛物线形分布的土压力作用，土压力最大值作用点位于桩顶以下8~11 m，进入强风化层后显著减小；桩体上部发生较小的横向变形，随着上部结构（横系梁、墩柱、盖梁等）施作桩顶竖向荷载持续增加，桩体上部横向变形量增加且桩身弯矩值持续增大；前后桩最大弯矩值均位于全风化与强风化岩层交界处附近，斜坡桥梁桩基础的P-Δ效应显著；在施工扰动、临时车辆荷载及降雨等因素的综合作用下，边坡浅层岩土体变形并对桩基的受力状态产生影响；监测期间后桩桩身弯矩与桩侧土压力均大于前桩，是整个双桩结构承载的关键，在设计时可考虑适当加强桩体上部配筋；前桩相比后桩更靠近下坡侧临空面，前桩桩顶以下10m范围内岩土体所能提供的侧摩阻力十分有限，在设计时可考虑折减。研究成果可为受斜坡荷载影响的桥梁双桩基础的设计与施工提供参考。
• Select
  桥梁工程

  基于车-桥耦合动力作用的车辆与桥梁力学行为

  郝艳广, 袁龙文, 韩劲龙, 梁济川, 欧阳彪

  2021, 38(2): 80-89. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.02.011

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  为研究车-桥耦合动力作用下的车辆与桥梁力学行为，基于ABAQUS有限元软件建立二自由度四分之一车辆模型和简支桥模型。车辆模型考虑橡胶轮胎超弹性，桥面铺装层考虑沥青混合料黏弹性。基于轮胎与桥面铺装层接触关系，建立车-桥耦合动力模型，采用中心差分法和有限元理论求解车辆和桥梁时域响应。结果表明：通过与现场桥面铺装层上面层跨中竖向应力测量值比较，验证所建车-桥耦合动力模型具有一定可行性；未添加路面不平度上面层跨中最大竖向压应力、最大横向压应力、最大纵向压应力分别为0.608，0.283，0.338 MPa，添加路面不平度上面层跨中最大竖向压应力、最大横向压应力、最大纵向压应力分别为1.327，0.652，0.706 MPa，分别增大118.257%，130.389%，108.876%；未添加路面不平度最小和最大车辆悬架弹力分别为36.178，59.322 kN，变化幅度为63.973%，添加路面不平度最小和最大悬架弹力分别为33.738，60.859 kN，变化幅度为80.387%；未添加路面不平度纵梁跨中最大竖向压应力、最大横向拉应力、最大纵向压应力分别为0.282，0.193，0.159 MPa，添加路面不平度分别为0.449，0.418，0.348 MPa，分别增加59.220%，116.580%，118.868%。添加路面不平度，车-桥耦合动力效应增强，车辆与桥梁各项响应均增大。
• Select
  桥梁工程

  变截面圆端空心桥墩抗震性能目标及性能水准量化

  王猛, 李林虎, 郭猛闯

  2021, 38(2): 90-97. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.02.012

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  基于结构性能的抗震设计理论已经被多个国家接受并列入规范中，这些规范对结构的抗震性能目标做出了定义及要求，但对其性能水准的量化尚处于研究阶段。多数研究针对实心墩或等截面桥墩，根据不同延性类别（位移延性、位移角延性及曲率延性等）提出不同的性能水准量化指标，但考虑因素较为单一（性能指标的表达式无法兼顾多种构件设计参数），对变截面圆端空心墩的适用性还有待验证。鉴于变截面圆端空心墩特殊的力学性能（由于墩底存在实心与空心过渡倒角段，导致其墩身曲率分布情况与常见规则桥墩不同，塑性铰的位置和长度可能发生变化，且结构偏柔，一阶振型质量参数系数较低等），基于OpenSees有限元软件，结合材料本构关系及构件承载力-位移曲线，针对该种结构提出了明确的性能水准的定义，并以自定义漂移率（可兼顾构件的位移、曲率、高度、剪跨比）作为性能指标。考虑多种常见桥墩设计参数及其变化范围，通过大量数值模拟结果的回归统计分析，给出该种桥墩在不同设计参数下不同性能水准的相关量化值，并以圆端空心墩拟静力试验结果进行对比分析验证。结果表明，提出的漂移率作为性能指标及其量化值具有一定的可靠性，可作为类似结构研究与计算的参考。
隧道工程
• Select
  隧道工程

  隧道检测设备的发展及未来展望

  黄震, 张陈龙, 傅鹤林, 马少坤, 樊晓东

  2021, 38(2): 98-109. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.02.013

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  近年来，我国隧道建设规模和运营里程不断增长，且隧道所处的运营环境较为复杂，其结构长期服役安全性能面临极大挑战。目前，隧道衬砌结构安全检测多以传统的人工方法为主，这类方法不仅具有检测结果主观性强、工作劳动量大和效率低等问题，且隧道的不利环境对检测作业人员身体健康存在危害。基于智能方法和无损技术的隧道检测设备的开发可以有效地克服现有人工检测方法的不足，并能提供更加丰富的量化数据来评估隧道的安全状态。介绍了国内外近年来发展的隧道检测设备。基于不同的隧道检测方法，剖析了隧道检测设备的特点，对比了隧道主要检测系统的技术性能，探讨目前隧道检测系统在技术和功能方面存在的不足，并对隧道未来检测系统的研发进行了展望。最后，针对当前隧道检测系统的不足，从公铁两用检测设备、全自动化机器人检测系统、动态智能检测平台、虚拟现实检测技术和检修一体自动化检测系统这5个方面对隧道检测技术体系进行了展望。本综述可为现有隧道检测设备的技术优化和隧道未来检测系统的全自动化、智能化、多功能化、大数据化、高效与高精度的方向发展提供一定的借鉴与指导。
• Select
  隧道工程

  深埋长大隧道风流温湿度的预测及应用

  李丽峰, 常锋强

  2021, 38(2): 110-116. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.02.014

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  深埋长大隧道在施工过程中产生的湿热环境不仅对施工安全有着一定程度的影响，而且还会影响工作人员的身体健康。为了预先改善深埋长大隧道在施工过程中的热环境，根据隧道三维围岩温度场的理论数学模型，并将隧道潮湿围岩壁面在水分蒸发情况下的显热量和潜热量考虑在内，分别推导出隧道内风流在水平流动方向和倾斜流动方向的换热量，进而推导出隧道围岩内部温度的计算模型及隧道内风流温度和风流湿度预测的数学模型。通过数学模型编制出隧道内部风流温湿度的解算程序，并且基于隧道围岩内的热传导及隧道中风流的热湿交换对隧道内部风流温湿度的变化规律进行了模拟。结果表明：基于已知的原始参数并根据编制的解算程序可以分别计算出隧道内部不同时间段、不同隧道推进长度的风流温度和风流湿度；对隧道内部风流温湿度进行预测计算时可以将隧道入风口的温度作为预测计算的输入初值；隧道围岩壁面的潮湿率对风流的温度有着一定的影响；通过对在建隧道风流温湿度的实测与程序结算的结果对比可知解算软件在隧道施工热环境中的实用性和可行性。
汽车工程
• Select
  汽车工程

  高原山区乘用车行驶工况构建方法研究

  徐婷, 崔世超, 刘明, 贺玉龙, 石锋

  2021, 38(2): 117-124. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.02.015

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  针对传统的行驶工况构建方法不适用于道路环境复杂的高原山区这一问题，提出了一种新的行驶工况构建方法——改进的短行程法。选定青藏高原G318川藏公路南段（得达乡-海子山段）为试验道路，试验车辆为乘用车，进行多次数据采集试验。先采用马尔可夫蒙特卡洛模拟法构建行驶工况，根据预处理后的试验数据计算出状态转移矩阵，再按照蒙特卡洛模拟法构建出高原山区汽车行驶工况1。又采用改进的短行程法，根据试验数据的特点，按照固定时长50 s划分运动学片段并进行标号，根据高原山区汽车行驶特性选取了7个参数作为特征值进行主成分分析，再通过k-means聚类算法将运动学片段聚为3簇，结合特征值分析聚类结果，第1簇表示加速路段，第2簇表示匀速路段，第3簇表示道路线形复杂路段。根据各运动学片段到聚类中心的距离选择16个片段，按照时间序列构建出高原山区汽车行驶工况2，并将异常值采取中位值平均滤波法进行滤波。将两种方法构建的行驶工况的特征值与实际工况对比，结果表明采用改进的短行程法构建的高原山区汽车行驶工况特征值与实际工况的误差更小，且车速变化更符合实际情况，更能反映高原山区道路线形复杂的特点。
• Select
  汽车工程

  基于用户习惯的纯电动乘用车低温续航里程变化分析

  朱成, 刘建春, 方凯正, 陈佚, 刘頔

  2021, 38(2): 125-131. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.02.016

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  为研究用户习惯对整车在低温环境下的续航里程的影响，搭建了整车能耗解析测试系统，基于某上市车型进行环境仓转鼓测试，研究了纯电动乘用车在低温环境下的动力电池放电特性及整车能耗特征，分析了用户使用习惯对整车续航里程的影响。基于测试数据，精确分析了整车能量流向分配及损耗情况，并针对不同用户习惯及环境温度下整车及各部件的能耗差异、动力电池放电量差异进行了对比分析。结果表明：低温环境下整车续航里程与出行特征、环境温度均存在明显的关联；以上、下班通勤用户单次出行里程约为29 km （基于中国工况）为例，在-15℃环境下多天累计续航里程比单次行驶的极限续航里程低15.1%；环境温度降低，车辆续航里程也减小，在-25℃环境下车辆单次极限续航里程相比-15℃环境下降低了16.1%。针对续航里程变化的原因和规律，分别从电池放电量差异及电驱动系统、空调系统、低压电器能耗差异等方面进行对比分析，从而精确定位了整车能耗优化的入手点，通过优化电池热管理、提升部件工作效率等技术路径以降低整车能耗，为提升车辆低温环境下的续航能力提供理论指导和数据参考。
• Select
  汽车工程

  基于平整度的改建公路用户油耗模型及其测算方法

  刘强, 张志祥

  2021, 38(2): 132-138. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.02.017

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  改建公路最显著的特征是对既有路面平整度的改善与提升。基于平整度的改善来进行用户效益评价是改建公路社会效益体现的重要方面，而平整度与用户油耗模型是进行该项研究的核心关键。目前已有研究成果均聚焦在新建公路，对于平整度与用户油耗的关系模型研究在改建公路领域的研究在行业内尚属空白。通过车轮与路面作用力学模型，分析了路面表观参数对汽车理论油耗的影响机理与灵敏度。基于平整度参数定义了分析的基准状态，并在可覆盖的样本范围内针对基准状态进行了影响参数的标定。通过实车的油耗试验与数据采集建立了基准状态下不同车型的平整度与车辆油耗的单参数关系模型。考虑路表摩擦系数、弯沉和车速参数对油耗的影响，采用多参数修正方法对基准状态油耗模型进行了修正，提出了适用于改建公路的用户油耗修正模型，并进行了改建公路的案例应用分析。结果表明：平整度对于改建公路用户油耗效益具有显著的敏感性；建立的基准状态平整度与用户油耗关系模型及基于摩擦系数、弯沉和车速的修正模型为解释车辆油耗与驾乘环境的理论关系提供了科学依据，对于支撑改建公路的用户效益评价具有重要意义。
运输经济
• Select
  运输经济

  基于MFD与距离的边界收费策略

  李茹雪, 刘澜

  2021, 38(2): 139-145. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.02.018

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  为了缓解城市中心等重点区域的交通拥堵问题，在给定的边界区域条件下结合宏观基本图（MFD）的相关理论，提出了一种基于用户在边界中行驶的距离进行收费的最优定价策略。该策略首先通过分段线性逼近方法定义了一种非负、非递减、非线性的距离收费函数，基于距离收费函数和MFD相关特性构建双层规划模型。上层模型考虑系统的整体运行效益，以路网输出流量最大为目标，下层模型则假设用户的路径选择行为服从Wardrop第一定理，构建固定需求下的用户平衡模型。针对非线性距离函数引起的路径成本不可加性问题，采用网络变换法实现现实网络与虚拟网络的转换后，再结合路段的FW算法求解下层模型。最后在算例中对收费模型和算法的合理可行性进行了验证。结果表明，实施基于距离的边界收费策略能使边界区域的输出流量维持在最佳水平附近，并得到使系统高效运行的最优收费函数，证明最优收费函数的非线性形式是符合现实且有效的。
• Select
  运输经济

  基于政策文本量化分析的我国风景道政策演进特征研究

  孙盼盼, 余青

  2021, 38(2): 146-158. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2021.02.019

  摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏

  采用国家层面风景道政策文本，通过语义内容分析、社会网络分析、政策工具编码，基于政策演进视角，从政策文本形式、政策制订主体、政策关注主题、政策运用工具4方面，对我国风景道政策进行了量化分析，以期从本质上深刻剖析我国风景道政策演进规律与特征。结果表明：我国风景道政策演进已历经萌芽起步、平稳发展、快速增长、政策利好4大阶段，但仍处于风景道专门性政策起步时期；政策文本形式逐渐多样化，已涵盖多种类型，以引导类政策为主，但针对性不足，问题解决类、法规性政策有待进一步加强；政策主体逐步多元，注重部门联合联动，政策主体间合作程度逐步增强，但尚未成立专门主导或牵头机构；政策主题关注要素和内容，主要聚焦于“建”方面，“管养运”虽有所关注，但具体化有待进一步加强；政策工具以供给型和环境型为主，政策工具协同性呈上升趋势，政策工具由单一向综合性转变，但内部均衡性不足，有待进一步调整与完善各类政策工具使用结构。最后，基于规范化、长远性、可持续，提出应进一步完善政策文本形式、设立专门风景道机构、具体化政策主题、均衡化政策工具。