公路交通科技

2023年, 第40卷, 第7期　刊出日期：2023-07-05
  

  • 全选
    |
    道路工程
  • 道路工程
    温拌剂对再生沥青与沥青混合料性能影响及作用机理
    仰建岗, 黄锦化, 高杰, 姚玉权, 罗露花
    2023, 40(7): 1-10. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.001
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    为研究Sasobit温拌剂对再生沥青及再生沥青混合料性能的影响,分析其作用机理。通过动态剪切流变试验、弯曲梁流变试验测试了不同温拌剂掺量下沥青高、低温流变性能。采用马歇尔试验分析了温拌剂对再生沥青混合料压实温度的影响。结合水敏感性试验、车辙试验及低温弯曲试验分析了温拌剂掺加前后再生沥青混合料路用性能的变化规律。采用傅里叶变换红外光谱分析了温拌剂在再生沥青中的作用机理。结果表明:Sasobit温拌剂掺量增加可以改善再生沥青抗变形能力以及抗荷载变形程度,而抗疲劳开裂以及低温抗裂性则反之,对再生沥青抗永久变形能力影响不明显;当沥青混合料回收料(RAP)掺量为40%时,以4%为目标空隙率添加老化沥青质量3%的Sasobit温拌剂,可使热拌再生沥青混合料压实温度降低20~30℃;相同RAP掺量下,使用Sasobit温拌剂的再生沥青混合料的水稳定性、低温抗裂性均低于普通热拌再生沥青混合料,而高温稳定性则反之;Sasobit温拌剂的使用不会改变再生沥青中羰基与亚砜基振动幅度,表明其在再生沥青中不发生化学反应,对再生沥青混合料降温的效果属于物理降黏作用;Sasobit温拌剂不能恢复老化沥青中已经降解的SBS改性剂性能;Sasobit温拌剂能够影响再生沥青混合料高、低温性能以及水稳定性,工程使用中应综合考虑路用性能与压实温度之间的平衡确定合理的温拌剂掺量。
  • 道路工程
    多孔隙沥青路面降温效果研究
    楼建敏, 孟宪东, 陈晓明, 杨茂开, 孙俊崇
    2023, 40(7): 11-17,27. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.002
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    为了探究空隙率对多孔隙沥青路面(PAC路面)降温效果的影响,从多孔隙沥青混合料的热物理特性、温度场数值模拟分析及无风条件下的日照模拟试验3方面开展了研究。首先通过相关的试验及计算,利用热流计对不同空隙率PAC沥青混合料的热传导系数进行实测,并与Williamson公式计算值线型拟合,分析了空隙率对PAC沥青混合料比热容、热传导系数及热扩散系数的影响,利用热流计实测及公式计算得到了PAC沥青混合料热传导系数与空隙率及各组分材料体积占比之间关系的计算模型。然后建立了ABAQUS有限元模型模拟不同空隙率下路面结构24 h内的温度场变化,对比了各结构形式下路表、路表以下4 cm及10 cm处在一天内的温度峰值,量化了PAC路面的降温效果,拟合了空隙率与降温幅度数据。最后在无风条件下进行日照模拟试验验证了PAC路面的降温效果。结果表明:随着空隙率的增加,相同最大粒径的PAC沥青混合料比热容和热扩散系数均呈现下降趋势;数值模拟表明PAC路面的降温效果随空隙率的增加而增加,计算模型数据表明两者之间存在良好的线性正相关关系;日照试验数据表明PAC路面相比普通AC路面有明显的降温效果,在一定程度上可有效提高路面的高温稳定性能。
  • 道路工程
    基于统计规律的水泥改良风积沙冻融损伤分形研究
    易富, 李丰, 李军
    2023, 40(7): 18-27. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.003
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    为了研究水泥改良风积沙发生冻融损伤后的动应力-应变特征,利用GDS冻土动态测试系统分析了水泥改良风积沙在不同负温条件下多次冻融循环后的动力变形特征,利用扫描电子显微镜(SEM)对多次冻融后的沙粒间孔隙演化特征进行了细观扫描。提出了基于二分法原理的临界动应力试验方法及其负指数衰减规律,利用MATLAB图像处理技术对冻融损伤后的水泥改良风积沙内部各组成部分比例进行确定,并计算出冻融损伤后孔隙的分形维数。构建了强度参数与温度和孔隙分形维数的数学联系,利用单元强度的Weibull分布规律确定了改良沙冻融循环损伤变量,建立了具有分形特征的改良风积沙冻融损伤本构模型。利用Weibull分布确定了改良沙发生冻融循环后的损伤变量参数,提出了具有分形特征的改良风积沙冻融循环损伤动荷载本构关系,为路基动力灾害防治提供理论依据。结果表明:利用二分法原理可确定改良风积沙临界动应力,随着冻融次数的增加,临界动应力具有衰减的特征并且衰减的速度会减慢;随着冻融次数的增加,SEM观测的区域内的孔隙分布区域不断扩大,水泥填充物逐渐退化,边缘不规则程度逐渐加剧,孔隙分形维数随之提高,但是孔隙在发展过程中局部相对于整体上具有高度的自相似特征。
  • 道路工程
    纤维加筋固化土抗拉强度试验研究
    白琨, 李光元, 许巍, 张俊, 刘桂松
    2023, 40(7): 28-35. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.004
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    针对水泥固化土作为简易机场道面材料时抗拉强度差、易开裂的问题,利用掺入纤维的办法来改善力学性能,采用玄武岩纤维、玻璃纤维、细聚丙烯和粗聚丙烯纤维对不同地域3种水泥固化土进行了加筋。使用路强仪和自行设计的直拉试验仪,以劈裂抗拉强度(STS)和直接抗拉强度(DTS)为评价指标,对固化土力学性能、受力破坏过程中应力应变曲线及破坏后的形态进行了分析。结果表明:水泥的加入可显著提高土样的劈裂抗拉强度和直接抗拉强度值;以劈裂抗拉强度为评价指标,玄武岩纤维最佳掺量下,西安加筋土的劈裂抗拉强度值相比水泥土增加了87%,细聚丙烯纤维掺量越高抗拉强度越高,但过高的掺量会造成试样成型困难;以直接抗拉强度为评价指标,粗、细聚丙烯纤维及混合纤维最佳掺量下,西安加筋土的直接抗拉强度值相比水泥土增加了26%;过多的纤维加入会占用土粒空间,造成纤维与纤维直接接触,减小土粒间的黏聚力;高压实度下纤维与固化土间结合更为紧密,更能发挥加筋作用;纤维的加入改善了试样的脆性破坏,且粗细混合聚丙烯纤维的改善效果最佳。纤维加筋作用显著增强了固化土的抗拉性能,用于简易机场可改善道面力学性能,增加使用寿命。
  • 道路工程
    椰丝纤维加筋土的抗剪强度及界面数量特性研究
    赵佳愉, 孔亚平, 高小虎, 徐金鹏, 宋桂龙
    2023, 40(7): 36-44. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.005
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    客土喷播是边坡及矿山修复的一种重要方式。为了找到客土喷播基材中纤维材料的最优纤维长度及掺量,通过室内直接剪切试验研究了不同长度及掺量的椰丝纤维加筋土体的抗剪强度特性,并对土-纤维剪切界面的纤维数量特征进行了统计分析。结果表明:不同长度椰丝纤维加筋土体的抗剪强度随着法向应力的增加呈线性增加趋势,这符合摩尔-库伦定律的基本规律;纤维长度对土体抗剪强度及其参数(内聚力和内摩擦角)的影响显著大于纤维掺量的影响,在纤维长度为3 cm时,土体内聚力达到最大,在纤维长度为4 cm时,内摩擦角达到最大;最优长度对抗剪强度的影响在不同法向应力下表现出一定差异性,随着法向应力的增加,最优纤维长度也增加;纤维长度和掺量对界面纤维数量、数量差值及纤维分散系数都有显著的影响;椰丝纤维在剪切面上的根数与纤维掺量之间并非线性关系,而是呈现指数型上升的趋势;随着纤维长度的增加,界面纤维数量差值呈现先下降后上升的趋势,而纤维的分散系数整体呈现线性上升的趋势,这对纤维在土体中的分散带来一定的考验。总之,椰丝纤维作为一种可持续性的植物纤维材料,加筋土体时可增强土体的界面作用力,明显提升土体的抗剪强度,有利于边坡的稳定,具有广阔的应用前景。
  • 道路工程
    3D摊铺调平模型与激光接收器安装位置研究
    吴平, 罗清云, 杨亚雄, 杨小明, 张璐
    2023, 40(7): 45-51. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.006
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    为了提高铺层平整度,提升路面施工质量,对熨平板进行受力分析,建立了熨平板动力学模型,分析了熨平板响应特性,将熨平板简化为一阶系统。基于熨平板的响应特性,建立了熨平板动态特性与熨平板结构参数、铺层材料刚度与阻尼之间的关系。分析了3D摊铺控制系统的工作原理,对系统各组成部分建立了传递函数,得出了3D摊铺自动调平系统模型,并确定了系统的传递函数。采用正弦函数模拟下承层平整度,通过仿真研究,得出了激光接收器安装位置、铺层材料特性与系统响应之间的关系,并进行了试验研究。结果表明:铺层材料特性一定,激光接收器安装位置比由0.15增加至0.99,3D摊铺系统熨平板输出与扰动输入幅值比的最大值由0.6%增加至2.6%,扰动输入与熨平板输出幅值比的最大值变化较大;激光接收器安装位置比为0.65,铺层材料刚度由2.88×106 N/m增加至3.96×106 N/m,熨平板输出与扰动输入的幅值比由0.7%增加至1.2%,扰动输入与熨平板输出幅值比的最大值变化较低;铺层材料特性对3D摊铺自动调平系统的动态特性影响较小,激光接收器安装位置影响较大;为提升摊铺路面平整度,激光接收器距大臂牵引点长度与大臂长度的比值应小于0.65。
  • 道路工程
    水泥土电阻率对测试频率与含水率的响应特征试验研究
    蒋超, 晏长根, 辛远, 孙强, 薛志佳
    2023, 40(7): 52-59. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.007
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    为了解决甘肃某公路项目水泥土搅拌桩成桩质量检测过程中效率低、时间成本高、费用大等问题,更好地开展桩体无损检测及评估方法应用,选用甘肃省定西市项目区黄土,加以不同配比的水泥和蒸馏水,利用LCR数字电桥测试仪获得了不同频率下的水泥土电阻率。根据水泥土颗粒的双电层结构和水泥、黄土孔隙水的化学反应变化模式,分析了含水率、水泥掺量以及测试频率对水泥土导电性能的影响。结果表明:塑限是影响水泥土电阻率变化的临界值,塑限之前,水泥土电阻率随含水率增加,孔隙水导水路径增多,导电性增强,电阻率快速降低,超过塑限后,电阻率趋于稳定值;电阻率测试结果的稳定性对于实际工程应用至关重要,水泥土含水率在塑限附近时,试验效果最优;水泥土团聚体内部的化学变化模式为水泥土中的3CaO·SiO2和2CaO·SiO2与水发生反应,黄土中移动的水分子不断转化为水泥中结合的氢合物,导致水化硅酸钙凝胶堆积,这是影响电阻率变化的主要原因;水泥土电阻率受测试频率的影响,二者之间存在幂指数关系,随着测试频率的增加,水泥土电阻率降低。研究结果可为水泥土的物理性质及其内部结构快速识别提供有价值的参考,并为甘肃某公路工程施工水泥土搅拌桩提供室内验证。
  • 道路工程
    路堤坡脚被动正斜桩工程响应试验研究
    周德泉, 谢旭, 黄鹏, 王创业, 李留玺
    2023, 40(7): 60-67. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.008
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    被动正斜桩工程响应受到关注,为了解决坡脚处侧向约束桩可能向坡脚外倾斜,在路堤荷载作用下形成被动正斜桩的问题,在模型桩两侧对称粘贴应变片,使用双面胶黏贴土压力盒,通过PVC管设置百分表探针,设计杠杆加载装置,进行室内模型试验。对底端位置相同但向坡脚外倾斜0°,10°,20°的坡脚侧向约束桩进行研究。根据路堤填筑过程中的受力响应,获得坡脚正斜桩的弯矩、桩侧水平土压力和水平位移变化规律,为倾斜桩应用于软弱路基加固提供试验依据。结果表明:被动正斜桩桩身弯矩沿桩身自上而下先增大后减小再稍增大,峰值位置随倾斜度增大而略提高;加载侧水平土压力沿桩身自上而下先增大后减小再略增大,峰值位于桩长的0.3倍处;桩前土抗力沿桩身自上而下先增大后减小,峰值位于桩长的0.3倍处;直桩在荷载作用下以转动为主,稍有平移,正斜桩既平移也转动;p/pu-y/y50曲线平滑可以拟合;增加被动正斜桩倾斜角,其桩身弯矩、桩侧水平土压力、桩前土抗力、转动量减小,桩身平移量增大,桩自身越来越安全,但路基沉降增大,侧向约束作用降低。在实际工程中,为了发挥坡脚侧向约束桩的侧向约束效果,坡脚处侧向约束桩不宜设计为向坡脚外倾斜的正斜桩,并防止坡脚处侧向约束桩向坡脚外倾斜。
  • 道路工程
    蒸发作用下盐渍土路基换土填层水盐迁移规律研究
    杨熙, 王英, 李萍
    2023, 40(7): 68-77. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.009
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    为了解决夏季西北盐渍土地区路基表层盐分积聚现象明显的现状,基于甘肃武威硫酸盐渍土地区的道路水温环境,采用自主设计的室内盐渍土水盐迁移装置,探究了蒸发作用下不同掺砂率的"黄土+砂"盐渍土路基换土填层的水盐迁移规律,从而进一步评价了盐渍土路基换土填层的处置效果。结果表明:在常温条件下,当掺砂率小于30%时,随着掺砂率的增大,水盐迁移速率增大,最大迁移高度位于土柱的中部区域;当掺砂率达到30%时,水盐迁移的高度和速率最高,最大迁移高度位于土柱的中上部区域;当掺砂率增加至50%时,水盐迁移速率显著下降,最大迁移高度位于土柱中下部区域;在强蒸发环境下,随着温度的升高及温度循环次数的增加,不同掺砂率条件下的换土填层土柱受到毛细作用和温度梯度的双重激励,水盐迁移速率较常温条件呈现不同幅度的增加;掺砂率越高,水盐迁移速率增幅越小,温度对土样盐分分布的影响作用越小,盐分主要集聚于土柱的中上层区域。采用"黄土+砂"的换土填层,可有效抑制盐分在土中的迁移速率,盐分与水分的整体变化可表现为"盐随水动"的特点,当掺砂率大于50%时,换土填层的水盐迁移的速率降低,迁移高度下降,对盐分的抑制效果最显著。
    • 桥梁工程
  • 桥梁工程
    大跨度地锚式悬索桥弹塑性极限承载力分析
    王子挺, 朱劲松
    2023, 40(7): 78-85,184. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.010
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    为保证大跨度地锚式悬索桥在运营的安全,探究运营中可能出现的破坏模式,对其弹塑性极限承载力及各构件的破坏顺序进行了研究。以我国某免涂装耐候钢-混组合梁公路悬索桥为工程背景,利用梁格法,采用Mises屈服准则,考虑几何非线性和材料非线性,基于U.L.列式编制了杆系有限元计算程序。选择受力最不利构件确定了6种最不利荷载工况,对各工况下悬索桥的弹塑性极限承载力及各构件的破坏顺序进行了分析。最后对6种荷载工况下的安全性进行了分析,重点分析了工况3和5下主缆与吊索的承载能力富余程度。结果表明:随着荷载的增加,钢梁局部应力达到屈服应力时结构体系依然可以保持弹性状态,但当主缆应力达到屈服应力时,体系开始进入弹塑性阶段;6种工况下该桥各构件破坏顺序不同,工况1~3体系破坏顺序为加劲梁→吊索,破坏模式为局部破坏,工况4~5体系破坏顺序为加劲梁→吊索→主缆→主塔接近破坏,破坏模式为主缆破坏引起的整体破坏;不考虑材料非线性时,会高估悬索桥的极限承载力,在分析极限承载力时材料非线性应予重视;工况3加载时,当加劲梁破坏后,吊索安全储备为37.2%,工况5加载时,当加劲梁破坏后,主缆承载能力富余为9.5%。
  • 桥梁工程
    钢-UHTCC组合桥面板焊接细节应力幅数值分析
    徐召, 王国仲, 李庆华, 童精中, 徐世烺
    2023, 40(7): 86-93. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.011
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    为研究钢-超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)组合桥面板的疲劳性能,开展了肋-顶板、横隔-顶板和栓钉-顶板焊接细节的应力幅数值分析。采用有限元软件Abaqus建立了钢-UHTCC组合桥面板精细化有限元模型,计算了疲劳车荷载作用下焊接细节部位的应力幅。定量分析了3个关键设计参数对应力幅的影响,包括UHTCC层的厚度、剪力钉的布置密度和纵向板肋的数量。结果表明:增加UHTCC层厚度对肋-顶板焊接细节应力幅降低效果最明显,在疲劳单车荷载作用于其中1跨的跨中时,UHTCC层厚度从0 mm增加到40 mm,肋-顶板和横隔-顶板焊接细节应力幅分别降低61.3%和33.2%;当疲劳单车荷载作用于跨中支座处时,提高纵向板肋数量对栓钉-顶板和肋-顶板焊接细节应力幅的影响相对较大,当纵向板肋个数从3增加到5时,栓钉-顶板和肋-顶板焊接细节应力幅分别降低70.9%和45.7%;当疲劳单车荷载作用于其中1跨的跨中时,提高栓钉布置密度和增加板肋数量分别对栓钉-顶板和肋-顶板焊接细节应力幅降低效果最明显,当栓钉布置密度从5个/m2提高到25个/m2时,栓钉-顶板和肋-顶板焊接细节应力幅分别降低74.2%和35.5%;当纵向板肋个数从3增加到5时,肋-顶板和横隔-顶板焊接细节应力幅分别降低49.5%和35.8%。
  • 桥梁工程
    列车振动下转体桥梁最大悬臂状态动力响应特性研究
    邹华, 徐晓松, 詹刚毅, 卢华喜, 杨贤亮
    2023, 40(7): 94-101. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.012
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    为研究玉山桥转体施工过程中桥梁的振动状态,以桥梁最大悬臂状态为研究对象,在桥面关键位置布设加速度传感器监测列车通过时转体桥梁的动力响应。首先,采用基线校正方法消除了加速度测量数据的基线漂移和误差,结合随机子空间法和稳定图法识别了转体桥梁的模态信息。其次,分析了客运列车和货运列车在不同车速下诱发振动对转体桥梁加速度动力响应的影响规律,并以客运列车车速110 km/h工况为例,分析了桥梁悬臂状态下加速度能量的分布规律。最后,研究了不同车速诱发的转体桥梁加速度反应谱衰减规律。结果表明:基线校正方法可有效消除测量数据的基线漂移,玉山桥最大悬臂状态下前五阶自振频率分别为1.01,1.57,2.19,3.75,4.47 Hz;桥面3个方向的加速度响应峰值与客运和货运列车行驶速度均存在正相关关系,其中列车诱发振动对转体桥梁竖向加速度影响最为明显;同一车速下,转体桥梁悬臂两端加速度能量谱的频率分布范围较转体结构上承台更广且能量更大,转体桥梁悬臂两端应重点监控;转体桥梁加速度反应谱衰减周期在0.3 s左右,转体桥梁加速度反应谱衰减速度与列车行驶速度存在正相关关系。研究结果可为不中断列车通行实施类似桥梁转体提供技术参考。
  • 桥梁工程
    考虑闭合筋的新旧混凝土界面抗剪试验及仿真分析
    张菊辉, 李蓓, 赵玉川, 牛朝乾, 管仲国
    2023, 40(7): 102-111. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.013
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    预制结构与现浇部分形成的新旧混凝土界面的抗剪性能对结构安全至关重要。为了准确分析界面各分项剪力及应力状态,采用ABAQUS软件建立了三维非线性有限元模型。考虑新旧混凝土界面的黏结滑移,并基于剪切-摩擦抗剪机理,采用内聚力-弹簧复合模型模拟了界面受力。基于前期设计制作的4组8个Z型直剪试件开展静载试验,从界面荷载-相对位移关系与破坏形态2个方面对有限元模型进行了验证,数值计算与试验结果吻合良好。研究了3组界面钢筋试件的界面正应力和剪应力沿界面高度的分布规律。分析了混凝土强度、界面配筋率、钢筋屈服强度对开裂荷载及抗剪承载力的影响。结果表明:加载过程中,各试件界面正应力沿高度非线性分布,界面中部应力较小;除两端应力集中区域,各阶段界面剪应力绝对值均大于正应力;峰值荷载下,剪应力均值为正应力的3.7~8.7倍,界面钢筋直径越大,对界面应力分布影响越大;增加混凝土强度可在一定范围内显著提高开裂荷载,建议新混凝土较旧混凝土提高2~3个等级;增加配筋率可带来更高的界面抗剪承载力,但对开裂荷载的影响不如混凝土强度大;界面钢筋的屈服强度对试件的抗剪承载力影响有限,使用高强钢筋较难提供更高的界面抗剪承载力。
  • 桥梁工程
    PC箱梁损伤演化声发射监测及破坏试验研究
    黄练, 颜东煌, 袁明, 袁晟
    2023, 40(7): 112-120. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.014
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    为了研究预应力钢筋混凝土(PC)箱梁损伤演化的声发射特性,开展了PC箱梁的静力破坏试验。综合采用常规应力、应变和挠度测试技术,记录了加载过程中PC箱梁主要位置混凝土、普通纵筋和箍筋的应变情况、梁体挠度及声发射信号,以全面分析PC箱梁损伤演化过程中的声发射特性。采用声发射特征参数分析方法(包括计数-幅值、能量-平均频率和幅值-持续时间的关联分析及b值分析法),获取了该结构表面裂纹出现、弹塑性工作状态转变点和结构破坏的声发射信号特征。试验结果表明:PC箱梁试验过程以中低幅值(40~80 dB)和低频(20~80 kHz)声发射信号为主,斜截面开裂后,平均频率逐渐向较高频率转移;斜截面开裂对应的荷载阶段(355~410 kN),各幅值范围下的总计数突然呈倍数增加,声发射活性突然增强,且相对正截面开裂时声发射信号更活跃,说明斜裂纹越多释放出的声发射信号更强,且更易被识别出;临近破坏前,大于140 kHz的能量占比急剧增加,超过10%,该特征变化可作为试件破坏的前兆;幅值随持续时间的分布从分散趋于集中时预示试件进入弹塑性工作状态;b值出现极小值时预示试件出现弯曲开裂,且随荷载持续增加过程是弯剪开裂过程,b值分析法能良好地反映出PC箱梁结构损伤演化过程。
  • 桥梁工程
    钢-混凝土组合梁施工阶段钢梁稳定性实用计算方法及参数分析
    成立涛, 郗磊, 魏学军, 孙宁
    2023, 40(7): 121-128. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.015
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    为便于在钢-混凝土组合梁设计过程中,考虑主梁变截面、横梁刚度及各种复杂约束条件,简单准确地评估施工阶段钢梁的整体稳定性,在《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)的框架下,参考BS EN 1993-1-1:2005和BS EN 1993-2:2006的相关规定,总结出了一套实用性强的钢梁整体稳定性验算方法。以跨径布置分别为4×30 m,4×35 m,4×40 m主梁形式的连续钢板组合梁为例,运用上述稳定性验算方法,研究了横梁间距、抗弯刚度对主梁施工阶段整体稳定性的影响。理论分析和数值计算结果表明:钢梁整体稳定性不仅与弹性屈曲系数相关,也与施工期间的钢梁应力值相关;对于大跨径桥梁,由于恒载占比相对小跨径桥梁更大,导致施工阶段稳定性验算工况应力水平较高,更容易发生施工阶段钢梁失稳,应特别关注加强验算和构造处理;为便于设计人员简化设计流程,提出了一个d类截面Q345材质钢梁整体稳定的充分不必要条件:线弹性屈曲系数>4且钢梁最不利应力值<117.9 MPa;主梁整体稳定性随横梁刚度增大而增大,随横梁间距减少而增大,但通过提高横梁刚度来提高主梁整体稳定性的效率不如减少横梁间距;大于受压翼缘宽度30倍的横梁间距不能保证施工阶段的钢梁整体稳定性,横梁间距宜根据稳定性计算确定。
  • 桥梁工程
    多塔悬索桥中塔效应简化分析方法
    徐鑫, 彭志辉, 彭成明, 厉勇辉
    2023, 40(7): 129-135. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.016
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    针对多塔悬索桥结构存在的"中塔效应"设计难题,目前多采用有限元方法试算寻找中塔纵向刚度合理范围,存在建模复杂、计算工作量大等不足。基于刚度分配原理,以塔顶不平衡力与塔顶偏量协调为收敛目标,给出了一种多塔悬索桥中塔效应简化分析方法,并依托瓯江北口大桥项目对该简化分析方法的适用性进行了检验。研究了中塔纵向刚度、缆鞍摩擦系数等参数对多塔悬索桥中塔效应的影响。并通过响应面分析方法,基于主跨跨径、车道数、缆鞍摩擦系数等参数给出了中塔纵向刚度取值范围推荐公式。结果表明:该简化分析方法计算结果与有限元解偏差较小,能够快速得到最不利汽车活载下中跨挠跨比参数及索鞍处主缆抗滑移安全系数;对于800 m主跨多塔悬索桥,当中塔纵向刚度大于4 MN/m时,结构基本能够满足规范竖向刚度的要求,挠跨比大于1/300;当中塔纵向刚度提升至20 MN/m时,结构即能满足1/400的挠跨比设计要求;当中塔刚度大于80 MN/m时,中塔的最大塔偏量小于0.3 m,但塔顶不平衡力大于27 000 kN,对于中塔顶主缆抗滑要求不利;将缆鞍摩擦系数从0.15提高到0.3,可有效削减中塔效应对桥塔纵向刚度取值的限制作用;中塔纵向刚度取值范围推荐公式可为多塔悬索桥中塔刚度初步设计提供快速解算方法和校核依据。
  • 桥梁工程
    超长钻孔灌注桩竖向承载力当量正态化法可靠度研究
    宋春霞, 任芳, 张学峰, 尼颖升, 马晔
    2023, 40(7): 136-141. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.017
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    为了了解超长钻孔灌注桩可靠度指标状态,共收集整理了不同场地11座桥的22根超长钻孔灌注桩竖向承载力荷载试验资料,利用实测得到的219个侧摩阻力值和17个桩端承载力测试值,建立了7类土侧摩阻力和1类土桩端承载力正态分布和对数正态分布的统计概率模型。采用公路规范中摩擦桩竖向承载力计算公式,将桩顶荷载、各土层侧摩阻力和桩端反力视为变量,利用Matlab编制了基于JC法的桩基可靠度指标计算程序,对12根超长钻孔灌注桩按汽车荷载极值I型、恒载正态分布、不同荷载比情况下的可靠度指标进行了计算分析。结果表明:各类土既满足正态分布也满足对数正态分布概率模型,超长钻孔灌注桩抗力按对数正态分布时计算得到的可靠度指标均值在3.259~8.070之间,抗力按正态分布计算得到的可靠度指标均值在2.851~7.495之间,同普通桩基可靠度指标研究结果进行了对比,略高于短桩可靠度指标计算结果;由于桥梁工程地域分布广,多个工程的样本数据离散性偏大,超长钻孔灌注桩桩长增加了深度对可靠度的影响,因此超长桩可靠度指标计算结果没有明显优于短桩计算结果;利用JC法计算得到的超长桩可靠度指标分布区间合理,同时考虑到土体的离散性,建议超长桩可靠度指标标准值同上部结构相比可适当降低。
  • 桥梁工程
    高性能桥梁钢研究现状和母材焊材确定
    张海顺, 周冠南, 陈宁贤, 胡瑞海
    2023, 40(7): 142-148. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.018
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    针对新建澳氹第4条跨海大桥采用690 MPa级高性能桥梁结构钢应用于主桥边跨桁架上弦杆受压区的设计,对690 MPa级高性能桥梁结构钢的研究现状和应用情况进行了研究。综合比较了国内外690 MPa级高性能桥梁钢的力学特性和工艺特点,并对高性能钢在桥梁工程的适用性和优劣性等问题进行了对比,重点说明了690 MPa级桥梁钢具有较好的冶金质量、低温韧性以及断裂韧性等。结合主桥钢梁设计,对典型厚度24,28,44 mm的Q690qD钢板取样,按照规范要求对母材性能进行了化学成分和下屈服强度、抗拉强度等力学性能指标的试验。针对不同的焊接方法,采用了不同厂家的埋弧焊丝、实心焊丝、药芯焊丝、焊条4种常用焊材组合,进行了焊缝的熔敷金属力学性能选材试验。结果表明:母材试验所选Q690qD采用"TMCP+回火"的交货状态,在强度、延伸率、冲击韧性等各方面均具有良好的性能;焊材试验中,埋弧自动焊、实心焊丝富氩气体保护焊、药芯焊丝CO2气体保护焊均可以应用于Q690qD钢的焊接,与母材化学成分相匹配,在保证焊缝强度的同时,仍然有着良好的低温冲击韧性。690 MPa高性能桥梁结构钢具有较高强度外兼有良好的焊接性能,试验为进一步完善我国高性能钢技术体系提供了参考。
  • 桥梁工程
    基于计算机视觉的公路栈桥位移识别方法
    王晓琰, 杨黎明, 杨康, 李峰
    2023, 40(7): 149-155. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.019
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    为破解传统接触式位移传感器在实际工程中受到可达性差和设备架设等问题的制约,利用基于HSV阈值分割和Sobel边缘检测算子改进的分段光流算法实现了结构位移的远距离、非接触鲁棒测量,并结合背景点降噪技术开发了1套基于计算机视觉的位移信息遥测系统。首先,对采集到的图像进行了HSV阈值处理,将目标颜色提取出来,结合高斯滤波器和Sobel边缘检测算子提取了目标的边缘特征向量。利用分段光流算法对边缘特征进行了识别和追踪,从而获取了目标的像素位移。为了减少干扰,引入背景点降噪技术,以得到结构的真实位移变化。为验证该系统的性能,进行了2组试验。其次,在实验室中以1座简支钢-玻璃人行桥作为试验对象,与激光位移计所测数据进行对比分析,验证了系统在室内环境下的测量精度。然后,在兰州市某跨黄河贝雷梁钢栈桥上进行了室外试验,与挠度仪所测数据进行了对比分析,结合背景点降噪技术验证了系统在室外环境下的工作性能。结果表明:在实验室环境下,该系统的位移测量最大误差为0.87%;在室外环境下,未经背景点降噪处理时,位移测量的最大误差为3.18%,经过背景点降噪后,位移测量误差减少至1.85%。试验验证了改进的分段光流算法结合背景点降噪技术的有效性,可以有效地减少相机抖动等因素引起的测量误差。
  • 桥梁工程
    山区标准跨径钢箱-钢板组合梁设计
    赵艺程, 孙才志, 李胜, 范翊, 许诺
    2023, 40(7): 156-163. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.020
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    根据山区高速公路桥梁的建设环境和应用需求,通过集成利用既有桥型的优点,提出了标准跨径钢箱-钢板组合梁桥。依托四川雅康高速升航互通对25~50 m标准跨径钢箱-钢板组合梁开展设计研究,并依据主梁受力、材料用量和山区环境施工便利性,采用了双钢边箱主梁、双钢边箱中间增设工字形钢板梁的组合式主梁结构分类体系。利用有限元计算软件,以相同截面用钢量为前提,建立了钢箱梁、钢板梁和钢箱-钢板组合梁空间模型,计算分析了3种主梁结构的抗扭截面特性和抗弯截面特性。结果表明:采用双钢边箱梁中间设置钢板梁的钢箱-钢板组合梁结构方案,集成利用了钢箱梁截面优良的刚度特性和钢板梁构造简单的结构特征,具有"横向受力均衡,纵向受力优良"的受力特性,是山区小半径曲线梁桥的合理选择;钢箱-钢板组合梁采用制造、运输与安装一体化技术,能够较好满足山区道路运输条件,以制造单元纵向组拼作为安装单元的方式,可确保施工现场的快速高精度安装,实现了山区桥梁装配化施工。通过经济性对比表明:钢箱-钢板组合梁的用钢量、平均施工周期、地震内力均少于钢板梁和钢箱梁。钢箱-钢板组合梁的受力性能与钢箱梁相当,明显优于钢板梁。
    • 交通工程
  • 交通工程
    基于Vision Transformer的高速公路监控场景天气识别
    符锌砂, 胡弘毅, 莫宇蓉, 曾彦杰
    2023, 40(7): 164-169. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.021
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    针对高速公路场景的天气识别问题,提出了基于Vision Transformer的天气种类自动识别算法。采集了广东省多条高速公路的监控视频图像,建立了高速公路监控场景下天气分类数据库,包括晴天、雨天、浓雾等天气场景。为了分析Vision Transformer自注意力机制的特性,利用特征图可视化手段对全连接层特征图的分类贡献作分析,分类贡献图像显示Vision Transformer分类网络的分类判断依据与人类视觉有相似之处,能有效关注到相同监控场景下不同天气图像的差异性。试验过程中,通过迁移学习方法以及数据增强的图片预处理方法提高了分类网络性能与鲁棒性,并测试对比了Vision Transformer与传统卷积神经网络在天气分类任务中的分类精度和识别速度。试验结果表明:由于具有自注意力机制,相比传统卷积神经网络,Vision Transformer特征提取能力更为高效,在天气图像分类任务中最高识别精度达到99.1%;在中小型数据集的分类任务中,压缩网络自注意力结构能保证识别精度的同时显著提高分类速度,达到与轻量化卷积神经网络相同的分类速度。试验过程中压缩自注意力层的Vision Transformer网络与原网络相比,识别精度仅降低了0.1%,识别速度提高了15.9%。
  • 交通工程
    窄路肩条件下保护层厚度对4级波形梁护栏防护性能的影响规律
    唐文斌, 邰永刚
    2023, 40(7): 170-175. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.022
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    为解决公路波形梁护栏设置在土路肩时,在窄路肩条件下立柱保护层厚度不足从而导致护栏无法设置的问题,依据现有公路横断面状况及规范,选取3种不同宽度土路肩条件和一种极限条件下的护栏立柱保护层厚度,按照1∶1比例分别建立了4种四(SB)级波形梁护栏的仿真模型。采用计算机仿真方法对4种工况的四(SB)级波形梁护栏防护性能进行了碰撞仿真计算。以最不利车型分析了不同保护层厚度条件下车辆碰撞护栏的最大横向动态变形值、最大横向动态位移外延值、最大动态外倾值、最大动态外倾当量值、车辆乘员碰撞速度和碰撞后加速度等防护性能参数。通过对比各种工况条件下的护栏防护性能参数指标,得到了不同保护层厚度条件对护栏各项防护性能指标的影响规律。采用实车足尺碰撞试验方法,以小型客车、中型客车、大型货车3种车型验证了在12 cm保护层厚度条件下护栏的安全防护性能,并以中型客车验证了在0 cm保护层厚度条件下的护栏安全防护性能。试验结果验证了窄路肩条件下四(SB)级波形梁护栏的可靠性,护栏防护性能满足评价标准要求,四(SB)级护栏可应用在土路肩宽度为50 cm的路段,极限条件下四(SB)级波形梁护栏可应用于土路肩宽度为38 cm的路段。
    • 智能交通
  • 智能交通
    基于车-路互联的路面附着系数测算方法研究
    张洪昌, 刘恒, 王舒航, 曾娟
    2023, 40(7): 176-184. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.023
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    路面附着系数对于车辆主动安全控制起到至关重要的作用,及时准确地获得车辆前方路段的路面附着系数,可以有效地避免发生道路交通事故。针对车辆前方超视界路况不易预测、现有路面附着系数测算算法准确度低和计算实时性较差等问题,提出了一种基于车-路互联技术的路面附着系数精确测算方法。建立了三自由度整车模型和Dugoff轮胎模型,设计了转换容积卡尔曼滤波算法、自适应加权融合算法和递推平均滤波式数据融合算法。其运行步骤为:基于三自由度整车模型、Dugoff轮胎模型和容积卡尔曼滤波算法,测算单个车轮对应的路面附着系数;通过自适应加权融合算法用于测算单台车辆对应的路面附着系数;在道路信息共享站中,针对多车对应的路面附着系数,采用递推平均滤波式数据融合算法测算待测路段准确的路面附着系数。通过两辆不同型号的SUV车辆分别进行了多次湿滑雪地沥青路况和干燥沥青路况的实车试验验证。结果表明:对于湿滑雪地沥青道路,路面附着系数测算的精确度达86.67％;对于干燥沥青道路,路面附着系数测算的精确度达94.89％;因湿滑雪地沥青路况出现局部结冰及车辙处积雪变薄的现象,测算结果相对干燥沥青路况误差较大。该方法可以有效地提高路面附着系数测算的精确度和实时性。
  • 智能交通
    混合交通流下的高速公路作业区最佳预警距离
    袁锐, 陈宁, 仝瑶, 贾建林, 陈艳艳
    2023, 40(7): 185-190,206. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.024
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    为缓解高速公路作业区因车道数量变少或路障设置而引起的交通运行效率急剧下降问题,降低车辆在高速公路作业区因频繁换道或加减速而带来的交通事故发生风险,以江苏省五峰山北向南四车道过江通道为研究环境,针对高速公路典型作业区开展了相关研究,构建了高速公路作业区效率、安全、油耗综合指标体系。基于Vissim仿真软件,考虑不同的流量、装配率和预警距离条件,构建了道路场景和预警模型。利用贝叶斯神经网络进行预测,研究了高速公路作业区不同条件下车辆的最佳预警距离。结果表明:该方法对高速公路作业区综合、安全、能耗指标的预测平均相对误差为0.4%,0.4%,0.2%;通过对综合效率、安全和能耗指标的最佳预警距离分析得出,更高的装配率下3项指标结果更优,最佳预警距离更短;在自由流下,最佳预警距离为300~800 m,且最佳预警距离随着流量的增大而增加;在饱和交通流下,最佳预警距离为800~1 200 m,但此时流量的增加对预警距离的影响并不大;在流量过饱和后,最佳预警距离为1 200~1 800 m,且随着流量增大而继续增大。研究结果可以为高速公路作业区车辆的安全驾驶和交通管理部门发布道路预警提供一定参考,同时也提供了一种高速公路作业区车辆预警最佳距离的预测方法。
  • 智能交通
    基于多维流量特征的短时交通流量预测模型
    闻川, 成卫, 肖海承
    2023, 40(7): 191-199. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.025
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    大多数基于神经网络的短时交通流量预测模型存在以下2个方面的问题:一是提取时间特征和空间特征导致模型结构复杂、运算速度慢,二是模型中不断增加的交通态势特征难以采集。针对上述问题,提出了一种以历史交通流量构建多维流量特征的滑动窗口图注意力网络(SW-GAT)模型。首先,提出了引入历史流量及多组流量的滑动窗口数据,通过模型训练以获取潜在时间特征的假设。其次,引入图注意力机制,获取了路网节点之间的空间特征。最后,引入节点邻接距离矩阵构建了双层SW-GAT模型,以此提高输出的准确性和鲁棒性。将长短时记忆网络(LSTM)、图卷积网络(GCN)、图注意力网络(GAT)及多维流量特征GCN模型作为对照组进行了模型评价,间隔时间取值为15 min。试验结果表明:最优的滑动窗口K取值为3和4;相比于对照组的4种模型,双层SW-GAN模型的预测精度分别平均提高了约2.5%,5.82%,3.36%,8.2%;平均绝对误差MAE分别下降了约19.83,17.82,15.23,16.19;均方根误差RMSE分别下降约21.27,20.33,19.25,20.62;在交通流量变化频繁的时间段(7:30—18:30),SW-GAT模型曲线的拟合效果优于对照组的4个模型,对突变的交通流量有着更好的预测精度。SW-GAT模型能在保证预测准确率的情况下,降低对数据特征的要求和模型的复杂度,为解决深度学习特征数据搜集困难的问题提供了一种新思路。
  • 智能交通
    交叉口相位自适应信号控制优化方法
    郑保力, 杨逢肃
    2023, 40(7): 200-206. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.026
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    目前对交叉口信号控制问题的研究大多基于固定的相位相序方案,或在几种特定的相位相序方案中进行选择,难以适应交通流的时变特性,在交叉口交通流不均衡的情况下无法充分发挥交叉口的运行效率。针对该问题,提出一种交叉口相位自适应信号控制方法。首先根据交叉口交通流之间的冲突关系,构建了交叉口信号相位集。结合信号控制领域知识,形成了对交叉口相位相序方案、绿灯时长方案及相关约束的数学描述。在此基础上,建立了交叉口相位自适应信号控制的双层规划模型。上层规划以车辆的释放量最大为目标,以相位唯一性约束、车流连续性约束、周期完整性约束为约束条件,对相位相序方案进行优化。下层规划以车辆释放效率最大为目标,以车流最小、最大绿灯时长为约束,对相位绿灯时长进行优化,并将结果返回上层规划。通过上、下层之间的交互,实现对相位相序及绿灯时长的同步优化。为验证方法的有效性,在交叉口非饱和、饱和、过饱和状态下,将该方法与定相位控制、NEMA双环相位结构控制、基于排队长度的贪心控制等方法进行了对比。结果表明:在交叉口不同状态下,与其他方法相比,该方法在车辆释放效率、平均停车延误、平均停车次数、交叉口排队长度等方面均表现出一定的优越性。
    • 汽车工程
  • 汽车工程
    无迹卡尔曼滤波观测下轮毂电机电动车横摆稳定性控制
    孟祥明, 周志刚, 杨文豪
    2023, 40(7): 207-215. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.027
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    针对轮毂电机驱动电动汽车在不同附着系数的路面行驶容易导致横摆稳定性下降的问题,设计了轮毂电机驱动电动汽车横向稳定性控制系统,并提出了基于无迹卡尔曼滤波状态观测的制动力矩分配控制策略。首先,基于无迹卡尔曼滤波算法搭建了无迹卡尔曼滤波观测器,通过无迹变换确定采样点,以提高在非线性状态下均值以及协方差的计算精度,并简化计算,实现快速准确地识别和采集轮胎与路面间的附着系数参数,进而提高控制系统的响应速度和响应精度;其次,提出了控制策略采用分层控制结构,上层将车辆的横摆角速度和质心侧偏角作为控制目标,通过搭建的模糊神经网络控制器,用来计算汽车稳定行驶所需要的期望横摆力矩。下层则结合观测到的路面附着系数制定差动制动逻辑控制规则,并提出了单轮/单侧差动制动控制策略,控制各驱动电机将驱动力矩进行合理分配。最后,利用Simulink和Carsim软件搭建联合仿真平台进行了仿真验证。结果表明:在高、低附着系数情况下,横摆稳定性控制策略能够实现汽车横摆角速度和质心侧偏角对理想值的精确跟随,汽车横摆角速度和质心侧偏角的控制效果分别提高了28%和27%,使车辆具有较好的路径跟踪能力,提高了轮毂电机驱动电动车的横摆稳定性以及主动安全性。
  • 汽车工程
    汽车自动紧急制动系统控制研究
    舒红, 张光琛, 何杉, 赵胡屹, 陈波
    2023, 40(7): 216-223,230. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.028
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    为了提高汽车自动紧急制动系统的安全性能和乘坐舒适性,提出了一种基于模型预测控制的汽车自动紧急制动系统控制算法。优化目标函数考虑避撞与制动过程平稳性,并针对不同工况的紧急制动设计了不同的最小相对距离约束。建立了基于模糊控制的自动紧急制动系统控制算法。利用CarSim建立了某款E级SUV的车辆动力学模型,在前车静止、前车慢行和前车制动这3种工况下进行了MATLAB/Simulink和CarSim的联合仿真。对模糊控制算法进行了实车路上试验,验证了算法的有效性。结果表明:基于模型预测控制算法自动紧急制动系统在所有测试工况下均成功避撞;在前车静止工况中,模型预测控制算法的最大制动减速度要小于模糊控制算法,且自车与前车能保持更小的停车距离;在前车慢行工况中,模型预测控制算法的乘坐舒适性更好;在前车制动工况中,模型预测控制算法能使自车与前车保持更大的相对距离,相比之下模型预测控制算法更加安全有效;基于模糊控制算法的自动紧急制动系统在前车以6 m/s2减速度制动的工况中发生了轻微碰撞,模型预测控制算法在此工况下仍使自车与前车保持2.283 m的最小相对距离;模型预测控制算法在满足制动安全要求的前提下,可减小制动冲击并改善乘坐舒适性。
    • 物流工程
  • 物流工程
    基于改进多重BRB的网络货运单据异常识别方法
    董娜, 刚红润, 赵良
    2023, 40(7): 224-230. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.029
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    为解决网络货运平台单据异常识别准确率不高和网络货运中平台数据混乱的问题,提出了一种基于置信规则库(BRB)和证据推理(ER)算法的网络货运单据异常识别方法。结合网络货运平台运输业务异常逻辑,考虑相关性对特征量进行选择,将特征量作为BRB模型输入,建立了多异常模式并行检测BRB模型。运用ER推理算法对置信规则进行推理,形成了改进多重BRB异常识别模型,并运用差分进化算法对改进BRB模型的子系统进行了参数训练,将所有子系统异常识别数据作为BRB模型识别的结果。通过分析运输业务逻辑中的运输逻辑异常及成本比异常,提取BRB模型的先验属性,将2个子系统进行了并行检查并作为最终的异常识别结果。运用交通运输部网络货运信息交互系统中2020年某省部分特定商品的长途运输数据进行了研究,经过人工清洗验证及标记,可以准确得知的数据集22 793条样本中有10 986条数据被标为运输业务异常。根据人工标记数据集,可以得知BRB模型的异常识别正确率。通过对模型所得结果与人工数据进行十折交叉验证确定了模型的可用性,并与非BRB方法所得结果进行了对比。结果表明:改进后的BRB模型可以用来高效识别网络货运单据中难以进行识别的数据异常,所研究的部分规则已应用于交通运输部网络货运信息交互系统。
  • 物流工程
    基于改进蚁群算法的B2B城配模式下车辆路径优化
    陈志新, 闫昊炜, 张昕宇, 张志浩
    2023, 40(7): 231-238. https://doi.org/10.3969/j.issn.1002-0268.2023.07.030
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML   可视化   收藏
    考虑到物流城配企业在制订高效配送方案时需要更优化的车辆路径,提出了一种改进的蚁群算法并将其应用于城市B2B模式下车辆配送的路径优化。针对传统蚁群算法中只考虑收货点之间的距离和路径上的信息素浓度对状态转移概率公式的影响,而没有考虑从蚂蚁转移后的位置返回配送中心的距离,路径上的信息素浓度过高而导致寻优陷入局部最优解,或因为路径上的信息素浓度过低而影响算法收敛和寻优效率,对所有蚂蚁遍历完所有待访问的收货点后搜索到的所有路径上的信息素进行更新而导致算法收敛和计算效率降低等缺陷,改进了算法中的状态转移概率公式、优化了信息素浓度设定和更新方式,设计了改进蚁群算法的实现步骤。配送线路的安排是决定配送成本、准时性、效益等配送水平高低的关键。以某城市的啤酒配送中心业务为例,建立了B2B城配模式下的车辆配送路径优化模型并求解,验证了改进算法的可行性及有效性。将改进蚁群算法与基本蚁群算法进行了多次对比试验。结果表明:改进蚁群算法求得的最优解的路径长度和取得最优解的概率都优于基本蚁群算法;原调度系统根据订单数据调用改进算法,能实现配送和运输成本最低的车辆调度,为配送车辆提供最佳配送路线,并调用百度地图将智能规划的各车辆的最优配送路径进行可视化展示。