2022年, 第39卷, 第4期 刊出日期:2022-04-05
  

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    道路工程
  • 道路工程
    毛博温, 白桃, 张守城, 张德育, 程珍
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    为了获得准确的沥青路面力学响应,根据实测轮胎路面接触压力、层间界面黏结状态和沥青混合料弹性/黏弹性力学本构,建立了三维有限元模型。沥青混合料通过动态模量转换得到计算所用的黏弹性参数:首先基于时温等效原理获取了沥青混合料动态模量主曲线,接着采用Wiechert力学模型的Prony级数展开式得到松弛模量主曲线,最后利用Maxwell模型表达式实现了黏弹性参数的获取。计算了路面结构不同温度下的路面应力应变响应,讨论了实际轮胎压应力和剪应力引起的各沥青层竖向变形贡献率。结果表明:层间黏结对沥青层竖向变形贡献率可以忽略,上面层采用SBS改性沥青相比基质沥青可以降低沥青路面的竖向变形约50%;弹性假设相比黏弹性假设,-4 ℃低温时沥青层底拉应力平均增加116.6%,剪应力平均增加77.9%;54 ℃高温时两种本构假设下路面沥青层底受力均由受拉转向受压,表明高温有利于阻止沥青层自下而上的开裂;弹性/黏弹性假设对路面结构受力影响不如层间黏结变化的影响大;在不同温度条件下,层间部分黏结和完全黏结时的路面结构内拉应力分布较为接近,但当层间完全脱黏时,路面结构内拉应力和剪应力峰值均剧烈增加; 高温54 ℃时3种路面结构的沥青层顶面剪应力均为最大,表明沥青层顶需采用高温抗剪切种类改性沥青,以抵抗沥青路面自上而下的开裂。
  • 道路工程
    刘力源, 程怀磊, 张翛, 赵队家, 徐丽飞
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    沥青路面沥青层的力学响应是路面设计的一个重要参数,准确表征现场沥青层的力学响应对提高路面设计的可靠性有重要意义。通过现场实车加载试验,采集了服役柔性沥青路面的应变数据,分析了不同层位、轴重、荷载移动速度、温度等工况下的应变波形特征,计算了不同加载工况下沥青层的应变数值情况,并对应变数值进行了数理统计分析。结果表明:在轮胎-路面不同承载位置,沥青路面下面层层底的纵横向应变波形曲线有明显差异;轴重、温度、轴载移动速度都会对沥青层底应变产生显著的影响,但不会明显改变应变波形特征,轴重增加、温度升高、轴载移动速度降低都会导致纵横向应变曲线整体升高,应变极值增大。ATB层底和沥青下面层层底相比,其应变响应波形也有明显差异,并具有一定的滞后性;轴重与温度这两个因素对路面力学响应的交互作用明显,在不同温度下,轴重对于横纵应变极值的影响程度具有显著差异;车速与轴重,车速与温度之间的交互作用不明显。基于上述关系,进一步拟合得到多因素(速度、温度、轴重)作用下沥青层横向应变值与纵向应变值的预估模型,以预估其他不同工况下柔性基层路面的应变响应。
  • 道路工程
    张红波, 彭文举, 刘俊斌, 李平, 李雨轩
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    为研究空隙率对摊铺式橡胶沥青应力吸收层性能影响,选取2.5%,4.0%两种典型设计空隙率,分别采用了高温车辙试验、浸水马歇尔试验与冻融劈裂试验评价沥青混合料高温性能、水稳定性能;采用了小梁弯曲试验与SCB裂缝扩展试验综合评价应力吸收性能。试验显示,将空隙率由4.0%降低至2.5%后,各级配混合料动稳定度下降,但降幅均在10%以内;浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比均有一定提高;-10 ℃时,弯拉应变与应变能密度提升幅度为19.0%~46.6%,15 ℃时提升幅度为2.1%~6.7%;3种级配混合料断裂能增长幅度为:11.0%~17.8%,柔性指数增长幅度为:4.4%~40.0%。结果表明:不同试验方法评价结果并不具有一致性,应采用小梁弯曲试验的弯拉应变与应变能密度、SCB裂缝扩展试验的断裂能与柔性指数综合评价沥青混合料应力吸收性能;较小设计空隙率可一定程度降低沥青混合料高温稳定性,但提高水稳定性、改善了低温拉伸性能、应力吸收性能,因此,采用橡胶沥青进行摊铺式应力吸收层设计具有良好的应用潜力,且当设计空隙率控制在2.0%~3.0%水平时对应力吸收层整体功能发挥最为有利。
  • 道路工程
    武博强, 武银君
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    为确保软土地区高速公路路桥衔接段的行车舒适性,研究了工程中广泛使用的半刚性水泥搅拌桩在处治桥头路基设计中的若干问题。针对水泥搅拌桩在缓解桥头跳车问题的国内外研究现状,引申出行车舒适性指标的确定、计算模型的尺寸问题及防治二次跳车现象中的桩长渐变率的选取依据等问题。以东北某高速桥头路基为例,采用实体桩体模型法替换置换法建立了与实际情况相同的三维模型,基于实测资料确定沉降差评价标准,对水泥搅拌桩处理桥头跳车问题进行了研究。首先,基于养护资料和现场行驶情况对各处桥头跳车进行调查描述,制定了适用的桥头跳车影响等级评价标准。其次,建立三维实体模型,对模型尺寸、参数选取、工程荷载及边界条件均进行了详细论述。最后,分析了未设置水泥搅拌桩时路堤的沉降变化、初拟水泥搅拌桩参数时路堤的沉降变化、不同桩长、桩间距下路桥衔接段的沉降变化, 跳车影响等级评价及解决渐变桩长段的二次跳车问题。结果表明: 这些引申出的问题均得到了合理解决,通过结合实际工程情况、桥头跳车影响等级评价确定合理的桩长及桩间距可有效改善桥头跳车及二次跳车问题,桥头与路基段衔接处行车舒适度良好,为桥头跳车防治提供了可借鉴的分析方法。
  • 道路工程
    杨博, 高荣川, 袁晨峰, 邹泽渝, 汤跃文
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    为了建立黏性土动态回弹模量的一种室内快速测试方法,基于弹性应力波理论,通过分析冲击回波法的力学边界条件与测试机理,运用瞬态动力学显式有限元方法揭示了冲击回波测试工况下弹性应力波在黏性土内从冲击、传播到反射的全过程动力响应特征。同时考虑以土体的阻尼比和源检距作为影响因素,对冲击回波感知黏性土动态回弹模量的精度进行了敏感性分析,据此提出了测试技术参数的合理控制范围。然后,通过选取典型土样,室内制作了18组不同含水率与压实度的黏性土试件进行对比实测,发现在含水率一定的条件下,冲击回波测得的动模量与压实度成正比。在压实度一定的条件下,当黏土偏干时,冲击回波测得的动模量与含水率成正比, 而当土体偏湿时,冲击回波测得的动模量与含水率成反比,据此建立了冲击回波测试动态回弹模量结果与干密度及含水率之间的多元回归关系式。最后,通过与室内杠杆压力仪和动三轴仪进行对比测试,发现冲击回波测试动态回弹模量结果与其他方法测试相应结果之间正相关,呈现良好的幂函数关系,且所有相关系数均大于0.9,并随着黏性土中小于0.075 mm 的细粒组含量的增大,相关系数也逐渐增大,表明应用冲击回波法室内测定与评价黏性土等细粒土的压实质量及动力特性是合理、可行的。
  • 桥梁工程
  • 桥梁工程
    白桦, 魏洋洋, 刘博祥, 马韬
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    为了研究风嘴角度和宽高比对流线形双边主梁断面桥梁颤振稳定性能的影响。首先采用了数值模拟方法,计算得到风嘴角度为45°,90°以及断面宽高比为8,10,12断面在0°风攻角下的颤振导数及颤振临界风速。其次,讨论了气动阻尼、气动刚度等参数对流线形双边主梁断面桥梁颤振稳定性能的影响机理。再次,为了找到影响桥梁颤振稳定性能的敏感区域,便于有针对性地设置气动措施来提高流线形双边主梁断面桥梁的颤振稳定性能,将双边主梁表面进行分区,通过对表面压力积分,研究不同分区压力对升力矩和颤振形态贡献,找出了影响较大的区域。最后利用本征正交分解(POD)方法分析了45°和90°风嘴角度的流线形双边主梁断面的表面压力特征,通过对比各阶模态的贡献率,找到诱发颤振失稳模态的主要原因。结果表明: 风嘴角度对流线形双边主梁颤振稳定性的影响比较显著, 90°风嘴对系统气动阻尼的提高更加显著,对颤振稳定性更加有利。宽高比主要影响流线形双边主梁断面的竖弯运动,宽高比越大,结构的颤振稳定性越好。流线形双边主梁左边箱部分及两个边箱之间部分的下表面是诱发颤振失稳的主要区域。风嘴角度比较尖时,漩涡脱落的位置在下游风嘴处,随着风嘴角度变钝,漩涡脱落的位置会向上游移动。
  • 桥梁工程
    王向阳, 张林凯
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    为了研究不同防车撞装置的防撞性能,针对车桥碰撞问题,提出了3种不同材料的防撞装置,建立车辆-防撞装置-桥墩有限元模型,通过了多种碰撞工况计算,研究了碰撞过程中能量的转化、撞击力的大小、防撞装置内能的吸能及撞深等,比较3种装置的防撞性能。结果表明:防撞装置的结构刚度与其撞深成反比,其中泡沫铝防撞装置结构刚度最小,泡沫铝外包橡胶混凝土防撞装置次之,橡胶混凝土防撞装置结构刚度最大,选择适当刚度的防撞装置有利于保护驾驶人的生命安全及装置的重复利用和维修;桥墩所受撞击力峰值随车辆速度增大而增大,车辆质量的增加对第一撞击力峰值的影响不明显,撞击力随偏心距的增大而减小,撞击持续时间会随偏心距增大而增大;防撞装置的塑性撞深随车辆速度、车辆质量的增大而增加,随偏心距的增大呈现先增加后减小的趋势;泡沫铝外包橡胶混凝土防撞装置综合了泡沫铝和橡胶混凝土两种材料的性能,不仅可以吸收较多的能量,而且可以产生较小的塑性撞深。无量纲化分析结果表明,如果桥梁性能对桥墩质量增加比较敏感,可以优先考虑泡沫铝装置防撞。
  • 桥梁工程
    赵品, 刘鑫, 荣学亮, 陈伟, 张会斌
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    为了探究变截面波形钢腹板连续组合箱梁抗剪力学性能,制作了一片三跨变截面波形钢腹板连续梁的缩尺模型,对其在不同加载工况下的抗剪力学性能进行了研究,得到了中跨对称加载、中跨三分点偏载、边跨单点加载3种不同荷载工况下不同断面的剪应力分布规律和荷载-挠度曲线。结果表明:中跨1/4断面波形钢腹板剪应力沿梁高均匀分布,且试验梁的剪力主要由波形钢腹板承担的;对于中支座断面,波形钢腹板的剪应力值沿着梁高方向变小,靠近底板位置的腹板剪应力值略大于该断面腹板其他高度位置的相应值,在设计时,应对该位置的抗剪能力进行考虑;在中跨对称加载时,中跨跨中1/4处的剪应力值随着荷载的增大而显著增大,而中支座处的剪应力增长较为缓慢; 试验梁边跨承受荷载时,对中支座位置的剪应力影响较小,且中跨1/4断面的剪应力变化规律与中跨对称加载时变化规律基本一致;与等截面梁相比,变截面连续梁附加剪应力的影响更为显著,当荷载越来越大时,偏载作用下试验梁的扭转对钢腹板的剪应力影响也越来越大;在中跨对称荷载作用下,试验梁的挠度受波形钢腹板剪切变形影响较小,在中跨偏载作用下,试验梁的挠度受钢腹板剪切变形的影响,并随着荷载的增大而减小;推导出波形钢腹板连续梁在考虑钢腹板剪切变形影响下的挠度计算公式值,并与试验值吻合较好。
  • 桥梁工程
    杨志魁, 杨雅勋, 于海波
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    传感器布置是桥梁结构健康监测的重要环节,复杂桥梁监测项目多、结构自由度也多,全部自由度都布置传感器不现实,也不合理,使用最少的传感器获得尽可能完备的桥梁结构信息是传感器优化布置的目的。目前桥梁结构健康监测传感器优化布置的方法都存在自身的缺陷和不足,尤其是在模态选取时多数依据经验,既不科学,也不够严谨。针对桥梁结构健康监测传感器优化布置问题,通过反映结构损伤的灵敏度系数来修正最大线性无关的有效独立法,进而提出了灵敏度-有效独立法。该方法进行桥梁结构传感器优化布置时,通过矢量运算将两者结合,既考虑了模态的可观测性,又应用到损伤的可识别性。同时提出了基于模态贴近度选取模态数目的方法,以数学解法解决了桥梁动力系统结构模态数目选取依赖经验、客观性差等问题,让模态数目的选取更加客观和合理。实例分析表明, 采用提出的方法对桥梁结构健康监测传感器进行优化布置,使用多种评价准则评估效果都较为理想,是一种适合桥梁结构的传感器优化布置方法。
  • 桥梁工程
    王雪锋, 关大勇, 冯玉龙
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    为了揭示钢-混组合塔结合段承载性能及传力机理,在分析前承压板式、后承压板式和插入式结合段受力的基础上,结合肇庆市阅江大桥钢-混组合桥塔结合段构造,建立了后承压板式有限元模型。根据模型计算结果,后承压板式结合段剪力钉竖向剪力从上往下呈现出逐渐增加的趋势,距离承压板越远,剪力钉承受的剪力越大,在结合段底部达到峰值,承压板传递的轴力占总轴力的比例为68%,其余轴力通过剪力钉传递,传力效果较好。并对后承压板式结合段进行了1∶4缩尺模型试验,测试了结构变形和应力分布。有限元和试验结果表明:结合段的连接件剪力分布规律取决于结合段类型以及承压板的位置,后承压板式结合段具有较高的承载能力和传力流畅性;加载至约为2倍设计荷载,模型试件仍然表现为较强线性行为;结合段钢结构应力从上至下逐渐减小,混凝土应力逐渐增加,整个加载过程中钢-混凝土最大滑移量不超过0.1 mm,传力可靠性高,具有较好的应用前景。针对承压板下部分混凝土应力水平稍高的试验结果,实际设计钢混结合段内混凝土C60采用钢纤维混凝土,改善了结构抗压能力。同时为改善钢混结合段承压板和壁板转角合围处混凝土存在应力集中现象,施工时采用试拌试验、压浆等方式保证了钢材和混凝土之间的密实度,达到了良好的使用效果。
  • 隧道工程
  • 隧道工程
    王晓星, 张昱辉, 鲁彪
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    路基开挖过程中如何保证既有隧道的安全稳定是高速公路改扩建工程的棘手问题,一直以来制约着改扩建项目的快速发展。以杭金衢高速樊村隧道扩建工程为研究背景,通过数值模拟分别研究了采用机械法和爆破法开挖路基对既有临近隧道支护结构的影响。结果表明:机械法开挖路基对既有隧道衬砌结构的影响较小,在衬砌结构整体刚度效应下,衬砌结构内力主要集中在拱顶、拱肩位置,而变形主要集中在左拱肩位置,伴随着卸载效应的增加,在开挖结束时衬砌结构左拱肩位置最大变形量会达到4.0 mm,而拱顶会承受最大内力,拱顶最大弯矩会达到34.3 kN·m;与之对应,在爆破开挖最不利工况下,既有隧道迎爆侧侧墙位置所受爆炸冲击波能量最大,该位置衬砌结构质点瞬时速度最大,在衬砌结构完整的情况下最大瞬时速度可以达到11.2 cm/s,虽未超过规范要求,但当衬砌结构存在裂缝时仍存在破坏的可能性,在施工过程中应多加注意监测迎爆侧侧墙稳定性;在土体开挖范围内,爆破施工振动效应对隧道衬砌结构的影响大于机械开挖的影响,但机械开挖进度较慢,尤其遇到坚硬岩石的时候很有可能会延误工期,因此有必要在机械开挖工法中穿插爆破开挖工法以提高施工进度。
  • 智能交通
  • 智能交通
    陆山风, 何廷全, 周欣, 周健
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    分簇路由协议能够显著提升网络的扩展性和稳定性,是保证数据信息高效共享的一种有效手段。结合高速公路主线平曲线路段中车流行驶方向固定的特点,引入固定簇模型并设计了以交通流状态参数和车辆可信度参数为基础的车辆节点适用性评估算法,提出一种基于节点适用性的高速公路车联网分簇路由协议。针对车辆可信度参数设计了一种具备身份认证的高速公路车联网安全通信架构,引入第三方可信通信实体并给出不同通信实体间的身份认证过程;结合车辆节点在固定簇通信范围内的位置距离参数和簇内节点间的相对速度参数,引入车辆节点适用性评估算法并给出基于该算法的簇头选择策略FBCHSS。然后,借助仿真平台Veins,以具备两个路侧设备、单向双车道的高速公路为仿真场景,对不同恶意节点数条件下3种基于不同簇头选择方案的路由协议的网络安全指标进行了评价。结果表明: 随着恶意节点数目的增多,相比MMZ和HQCA,FBCHSS具有明显更高的丢包率。同时,对不同车流密度条件下3种路由协议和经典算法AODV的通信性能开展对比和研究。结果表明:(1)车辆节点行驶速度处于80~120 km/h范围内时,对比MMZ,HQCA和AODV这3种协议,FBCHSS表现出更低的延时、更高的吞吐量和数据包投递率,服务质量评价指标较高;(2)随着车流密度的逐步增大,相比MMZ和HQCA,FBCHSS始终保持固定的簇数量,表现出更高的分簇效率和传输效率,并具有更低的系统网络开销。
  • 智能交通
    付阳阳, 陶建军, 王夏黎, 李妮妮, 袁绍欣
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    为了改善现有斑马线检测精度低、检测不全面及实时性差等多重问题,提出了一种改进的SegNet语义分割模型进行斑马线检测,使其更适应于辅助驾驶系统中的预警场景,为无人驾驶车辆提供帮助。以语义分割中的原始SegNet模型为基础,首先将SegNet模型的特征提取网络部分进行改进,融入金字塔池化模块,进行多方面特征提取,获取上下文全局信息,达到减少斑马线细节信息丢失的目的;然后将模型对称的结构改为编码不变、解码减少的不对称结构,减少网络参数,增设细节处理,精准检测斑马线像素点位置,有效地提高了检测准确率和实时性。对获取到的斑马线图像进行亮度增强、添加噪声、图像翻转等随机转换方式来扩充采集的斑马线图像样本,使斑马线图像样本满足各种语义分割模型检测需求。在扩充后的斑马线数据集上进行试验,以精确率,召回率,F1值为检测精度评价标准,以运行时间为实时性评价标准,将改进SegNet模型分别与原始SegNet模型,U-Net模型,PSPNet模型进行对比。改进SegNet模型检测斑马线精度达到了97.6%,与其他模型相比检测精度得到有效提高,且运行速度加快,满足当前实时性检测的需求。因此改进SegNet模型检测斑马线更全面,可应用于辅助驾驶系统中。
  • 智能交通
    刘群, 杨濯丞, 蔡蕾
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    截止到2021年2月底,全国建设了2.66万套ETC门架系统,产生了大量数据,这些数据记录了断面、路段及路网的交通流参数,为交通流的预测提供了新思路,但是目前缺乏有效的应用。为合理利用ETC门架数据、探究基于ETC门架数据进行交通流预测的较优方法,选取了4种神经网络模型进行了预测结果和精度的对比。首先分析了ETC门架系统的构成及数据内容,研究了BP,ELMAN,RBF,GR神经网络模型的预测过程;在ETC门架系统产生的1T数据中,抽取6 d共231 657条原始断面数据进行预处理,共得到3 456条流量和速度数据。然后,将前4 d的数据作为4种模型的输入参数,在相同交通流时间序列、相同交通流时间汇集度和不同交通流状态向量维度下,预测未来2 d交通流的速度和流量。最后进行神经网络预测结果对比分析。结果表明:(1)ELMAN模型的预测精度最优,模型的各类评价指标(RMSE,MAPE,MAE)均有显著优势;(2)ELMAN神经网络模型预测速度比预测流量准确,在二者均能反映路网交通运行状态的情况下,可以由速度的预测结果反推流量的预测值。本研究将对高速公路交通流预测、评估等工作起到重要作用。
  • 城市交通
  • 城市交通
    夏新海, 许伦辉, 杨景山, 彭智敏
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    城市信号控制交叉口中每个相位的控制均会影响到其他相位的控制以及整个交叉口控制性能。针对传统交叉口自适应交通信号控制各相位协调效率不高、稳定性较弱,将每个相位定义为一个参与者,应用特定动作后每个相位相应车道车辆排队长度总和的估计值来定义参与者的效用函数,利用谈判模型建立了相位间博弈框架,将其转化为局部数学线性规划问题。随后在进行相位效用空间凸性分析的基础上设计有效的算法求解此局部优化问题。此算法中,相位通过交换动作、谈判初始点,利用感知的效用来决定是否合作,避免繁琐的迭代过程。通过合理构建初始点并在迭代初始时将相位谈判初始点设置为车道可容纳的最大可测排队长度,从而解决较高交通需求下由于效用空间不是凸的而使得局部优化问题不能保证收敛到最优解的问题。接下来对算法的稳定性进行了理论分析。当相位总是决定合作时交叉口交通信号控制系统具有渐近稳定性。最后设计不同的交通需求情景,与固定配时控制和感应控制方法进行比较,验证所提出的算法的有效性和稳定性。特别是对于高交通需求时,该算法改进效果更为明显。
  • 城市交通
    潘守政, 何佳, 王凤淇, 贺正冰
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    交通拥堵路段通常会发生一种车辆走走停停的现象,使得多车道下的交通流状态具有异质性。探索该环境下的车辆发生换道行为对异质交通波的影响,对于掌握交通拥堵的传播规律,提供拥堵的疏导策略等具有重要意义。以双车道场景为例,采用元胞自动机进行仿真试验,识别出换道影响下的交通波异质和同步现象。基于此建立了车辆换道影响下的交通波模型,并给出了不同换道行为影响下的启动-停车波的运动学方程。根据双车道异质交通波的时空变化特征,定义出双车道交通波的4种基本形态,包括临近态、重叠态、包含态和有无态。进一步研究了不同形态下的车辆换道时交通波的时空演化规律和异质交通波中的同步趋势。结果表明: 不同交通波形态下的换道行为对交通波的传递速度会产生影响,并使得2个车道的启动波和停车波在空间位置上逐步靠近并趋于同步;而不同交通波形态也表现出定向转化的趋势,在换道影响下有无态会逐渐转化成包含态,而临近态则会转化成重叠态,最终趋于同步;车辆在走走停停的路段中产生的换道行为会使得不同车道间的运行状态发生横向传递,并引起车道内交通波的纵向传递,导致双车道环境下的异质交通波相互影响并最终趋于同步。
  • 汽车工程
  • 汽车工程
    严利鑫, 贾乐, 刘清梅, 龚毅轲
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    随着科技的不断进步和社会的迅速发展,在交通领域能源排放问题日益严峻。 “生态驾驶”是节约能源的一种有效方式,受到了国内外学者的广泛关注。为了把握国内外生态驾驶行为研究的现状和热点,从Web of Science(WOS)核心数据库中选取了2000—2021年与生态驾驶研究相关的253篇文献作为分析的数据源。借助SPSS Statistics和知识图谱分析工具VOSviewer,分别从载文量、期刊分布、研究机构、学者及关键词等方面对文献进行了梳理。结果表明:生态驾驶研究领域的文献发表数量呈现上升趋势,尤其是近3年来,研究成果大量涌现。Transportation Research Part D: Transport and Environment,IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems,IET Intelligent Transport Systems等生态驾驶领域的文献刊载量突出。来自美国的密歇根大学,英国的利兹大学,中国的清华大学、北京理工大学等研究机构目前在生态驾驶研究领域处于领先地位。在此基础上,分别从国内外学者对车辆油耗的影响因素、生态驾驶策略研究、生态驾驶效果分析与实际运用4个研究方向总结并分析了国内外生态驾驶研究趋势与热点问题。结果表明: 生态驾驶的研究热点主要聚焦于驾驶人的行为对生态驾驶的影响、外界刺激对车辆能耗的影响、驾驶员操作行为控制策略研究、新能源汽车的生态驾驶控制策略研究、不同交通流下生态驾驶效果的分析、对生态驾驶辅助系统的研究等方面。
  • 汽车工程
    王儒梟, 张超, 周博雅, 黎苏, 李博
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    为研究车辆滑行阻力系数对车辆续航和电耗的影响,分析滑行阻力实测值与国标中给出的查表法推荐值之间的关系,提高车辆性能测试结果准确性。基于车辆续航和油耗测试试验,对14辆燃油SUV车型分试验组和对照组,分别进行实际道路滑行试验。根据实际道路滑行试验的试验结果,对比国标查表法推荐值,采用实测值与查表法推荐值的差值做拟合的方法和实测阻力值进行阻力平均法,分别得到了试验质量位于1 650~1 850 kg内的车辆滑行阻力值计算公式。将试验组车辆得到的计算公式计算对照组车辆的阻力值,并将对照组车辆的实际滑行阻力值与计算阻力值进行对比分析。结果显示: 采用计算公式得到的阻力值与实际阻力值的差值在5%以内,常用速度段内的误差在3%以内,而采用查表法推荐值得到的阻力值与实测阻力值相差较大,且在全部速度段内的阻力值均低于车辆的实测阻力值。之后通过模拟计算的方式,计算分析了阻力实测值、计算值和查表法推荐值对车辆油耗的影响。结果显示采用计算公式计算的阻力值得到的车辆油耗与车辆实际油耗的误差为1.5%,而采用查表法推荐值计算的车辆油耗与实测值相差6%~8%。通过模拟计算和实车试验验证了计算公式的实用性。
  • 汽车工程
    魏晖昕
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    为提升晋中高速公路(阳左路段)冬季除雪效率、降低经济损耗,需优化现有除雪车推雪铲推雪宽度。首先通过头脑风暴法提出了两种优化推雪铲推雪宽度的解决方案:一种方案是增大推雪铲行进角以增加推雪铲推雪宽度,另一种是通过加宽推雪铲宽度以增加推雪铲推雪宽度。经过综合对比最终选定了将现有推雪铲由3.3 m加宽为4.5 m的解决方案;其次对优化后的推雪铲进行必要的理论分析:计算除雪车推雪铲加宽后的除雪阻力、除雪车推力、除雪作业消耗功率,分析除雪车的纵向稳定性。通过对比计算结果,发现除雪车推力大于推雪铲加宽后的除雪阻力,推雪铲加宽后的除雪作业消耗功率小于除雪车额定功率,使用加宽后的除雪车推雪铲除雪整体纵向稳定。再次选用可拆卸螺栓固接方式加宽推雪铲,使用加宽后的推雪铲实际除雪作业,现有除雪车可以带动加宽后的推雪铲实现除雪作业。为检验加宽后推雪铲的除雪效果,取使用加宽后推雪铲除雪作业经过路段路面的水平两点,经测量其宽度为3.98 m。由此实际除雪验证了加宽推雪铲方案的可行性。在目前的公路除雪作业中,采用优化的推雪铲开展除雪作业较以往除雪可少出动1台除雪车,使用3台除雪车即可, 既可以降低成本又可以提高效率。
  • 运输经济
  • 运输经济
    伍景琼, 张旭, 苏娜, 黄文骁
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    通过构建可靠性测度模型分析多式联运中的薄弱环节,以期提高企业在多式联运中发生突发事件时的动态调整能力,减少经济损失。从内、外2个角度分析了多式联运可靠性的影响因素,构建了多式联运可靠性评价指标体系,并搭建了可靠性故障树。应用故障树-贝叶斯网络方法将故障树转化为贝叶斯网络,计算了各影响因素的事件故障率,通过贝叶斯网络模型分别测算了公路、铁路及水路运输环节可靠性。利用多式联运可靠性计算模型评估了联运路径的可靠性,并计算了不同影响因素对多式联运系统可靠性的影响程度(事件重要度),确定了多式联运系统的薄弱环节,提出了提高多式联运系统可靠性的措施。算例分析结果表明:铁路运输的可靠性最高,公路运输的可靠性次之,水路运输的可靠性最低;多式联运并联系统的可靠性高于串联系统,且并联系统运量分配次数与多式联运可靠性存在正相关关系;可靠性外部影响因素中的市场环境稳定性及可靠性内部影响因素中的公路运输中的运输线路限制、铁路运输中的运载工具能力有限、水路运输中的班轮临时取消是影响多式联运可靠性的主要因素。
  • 运输经济
    梁雪琴
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    针对危险品道路运输过程中,因各种风险因素造成的不利影响导致危险品道路运输风险增大的问题,提出了一种基于二维云模型的危险品道路运输风险等级综合评价方法,全面、客观地评估了危险品道路运输风险等级,从而降低危险品道路运输事故发生概率。从人员、货物与设备、环境、管理4个方面识别了危险品道路运输风险因素,结合客观实际构建了危险品道路运输风险评价指标体系。以风险危害和风险概率2个方面确定危险品道路运输风险等级,使用熵权法确定了评价指标权重,运用二维云模型实现定性概念和定量数值之间的转换并对危险品道路运输风险进行综合评定。最终通过计算数学贴近度的方法确定危险品道路运输综合风险等级。将本评价方法应用于某危险品道路运输企业,进行了实例验证,得出的综合风险等级为二级,即该企业在危险品道路运输过程中发生风险的概率较大、风险发生后危害较重、企业需采取相应管理措施规避风险。另一方面,根据评价方法得出的风险评价结果与该企业所获安全生产标准化达标建设等级一致,验证了该评价模型在危险品道路运输风险等级评价中的可行性及科学性,具备客观反映危险品道路运输企业风险来源的特点。得出的结果可为危险品道路运输企业识别风险等级、规避安全风险提供参考。