【目标】为解决干线协调控制中固定绿波速度与交通流需求不匹配而影响干线通行效率的问题, 提出一种智能网联环境下的干线交通流车速引导与优化方法。【方法】首先, 根据车辆当前时速、信号配时方案和前车行驶状态等建立智能网联车车速引导模型, 并构建不同场景下的车速引导策略, 以实现车辆少停车或不停车通过多个交叉口。其次, 针对受引导车辆加减速变化较急剧的问题, 应用最优控制理论, 将车速引导场景下的车辆轨迹优化问题转化为考虑信号灯约束的车辆最优控制问题。最后, 基于SUMO软件Traci接口和Python平台, 搭建车速引导仿真环境, 以武汉市冶金大道3个连续信号交叉口为背景进行仿真验证, 将车速引导方法与Webster信号配时方法、MAXBAND方法进行对比验证。【结果】所提车速引导方法与Webster信号配时方法、MAXBAND方法相比, 平均行程时间、平均停车次数和平均停车时间均有所优化; 不同渗透率下的试验结果表明, 智能网联车的渗透率越大, 车速引导策略的效果越明显。所提车辆轨迹优化方法与MAXBAND及车速引导方法相比, 在加速通过、减速通过和减速停车场景下的加速度干扰分别降低了58.70%, 31.68%和76.72%。【结论】所提方法既能提升干线通行效率, 又能提高车辆行驶舒适度。
【目标】为适配非结构化泊车场景下驾驶意图的多样性和不确定性, 针对紧凑复杂泊车场景中闭集分类适配性和预测精度不足的问题, 研究对目标车辆未来驾驶意图的准确预测, 为自动驾驶汽车的泊车决策提供关键技术支撑。【方法】提出了一种基于WOA-CNN-GRU的泊车场景车辆驾驶意图预测方法, 首先将目标车辆的历史轨迹与地图信息编码为栅格鸟瞰图像, 利用卷积神经网络提取其中的空间特征, 并与相对时间、方位角及基于A*算法的路径特征等交互特征进行融合。其次, 将融合后的特征输入至门控循环神经网络进一步捕捉时序依赖关系, 经全连接层输出目标车辆在未来时刻可能驶入的可泊车位与可行驶路段意图。同时建立目标车辆决策范围内意图类别及概率分配规则, 以得到所有意图点及其概率分布。最后, 采用真实停车场数据对模型进行训练和验证, 在训练过程中采用鲸鱼优化算法对组合模型的关键超参数进行全局优化, 提升模型的准确率和泛化能力。【结果】所提方法Top-1预测准确率达到79.43%, Top-3预测准确率达到100%。相较于基线模型, 所提方法在各项评价指标上均表现出较好性能; 与基线最优模型相比, 该方法在Top-1预测准确率上提升7.27%, 模型损失值降低46.13%。【结论】本文提出的方法能够有效提高泊车场景下驾驶意图的识别精度, 可为自动驾驶汽车在泊车场景下的轨迹规划与安全决策提供参考。
【目标】针对乡村旅游景区长距离单车道双向通行路段在高峰时段面临的系统性拥堵与对向冲突问题, 提出一种兼顾通行效率与安全性的实时信号控制方法。核心目标是在车流饱和条件下降低车辆延误, 同时实现对向冲突与会车平台容量溢出的零违规控制。【方法】构建分布式安全多智能体深度强化学习控制框架, 各智能体依据本地交通流状态生成信号控制策略, 并引入动态动作掩码机制保障控制动作的工程可行性与相位切换合法性。在奖励函数设计中, 采用拉格朗日乘子法将会车平台容量约束与对向冲突约束显式嵌入优化目标, 使安全约束在训练过程中被系统性满足。以义龙庆高速典型路段为案例, 基于SUMO仿真平台开展对比试验。【结果】所提方法全局平均延误为246.95 s, 较固定周期控制降低78.5%, 较次优安全多智能体算法降低15.6%, 且实现全程零冲突违规与零容量溢出。决策响应时间为13.35 s, 缩短至传统数学规划方法的1%以内, 兼具安全性与实时性优势。【结论】研究成果为智慧出行技术在乡村单车道双向通行场景中的应用提供了方法框架与技术支撑。所提方法对推动交旅融合发展、提升乡村道路交通管控智能化水平具有实践参考价值。
【目标】为精准预测建筑项目施工区入场的日交通需求量, 解决传统预测未综合工序差异、路网拥堵与动态扰动的问题, 设计一种基于人工智能的交通量预测模型。【方法】首先, 基于施工计划表求得日平均交通需求量; 其次, 根据施工区域内工序的工期和施工进度的关系、物料特性、相邻工序影响、人员分配、设施配置等计划层面确定性因素, 对各类工序进行分类; 然后, 综合考虑上述确定性因素及天气、管理效率等不确定性因素, 利用拟合函数模型分析因素对每类工序的日平均交通需求量的修正系数; 最后, 利用马尔科夫链预测周期内施工区周边交通路网的拥堵程度, 以此为依据分析拥堵带来的系统规划转移量, 完善日交通需求预测模型。【结果】所建模型分类准确率高于SVM, 修正后均方误差显著降低; 考虑路网拥堵的预测值与实际交通量误差更小, 预测精度满足工程应用要求。【结论】该模型可以精准预测施工单位预测周期内的日交通需求量, 为运输计划决策提供可靠依据, 节约项目的运输成本。
【目的】针对公路交通LiDAR在校准中由于缺少符合其反射条件的小角度反射比的量值传递链, 导致无法直接使用小角度反射比对LiDAR进行校准的问题, 建立小角度反射比绝对测量装置, 提出基于反射比最优估计算法的校准方法, 形成小角度几何条件的反射比量值溯源链路。【方法】首先通过精密的光路设计, 解决了小角度条件下光源与探测器之间的空间相互遮挡问题, 实现了在入射角和观测角均小于0.1°的几何条件下对小角度反射比的测量。其次提出了一种以反射标准板在小角度条件下的定标值为基准, 并基于反射比最优估计算法的LiDAR校准方法。最后使用LiDAR测量行人目标物, 获得了目标物常规反射比和小角度反射比的差异结果。【结果】小角度反射比绝对测量装置在小角度条件下测得的标准板反射比, 与国家基准定标值的理论计算值相对偏差优于1%, 验证了此装置的准确性。通过以标准板在小角度条件下的定标值及基于反射比最优估计算法的LiDAR校准方法, 获得AEB成人与儿童目标物的小角度反射比分别为0.711和0.697。获取的行人目标物小角度反射比与ISO 19206-2标准中的反射比值相比, 最大偏差达31.1%, 此差异可能引发智能汽车将行人与水泥柱等混淆误判的风险。【结论】获得的数据分析结果对提升智能汽车环境感知定量测试准确可靠性具有积极意义。
【目标】针对交通标线逆反射系数检测存在的效率低、泛化能力不足等问题, 研究一种快速、低成本且适用于多场景的标线质量自动评估方法, 提出以车载激光雷达替代传统手持逆反射系数检测仪, 实现全样本、无需设置作业区的交通标线逆反射性能快速检测。【方法】通过车载激光雷达采集交通标线点云数据, 结合地面分割、最大熵阈值法与区域生长法提取标线点云, 并计算各点的激光入射角与传感器距离等特征, 构建多维特征向量。以子结构最优传输半监督学习方法建立域适应模型, 融合少量手持逆反射系数检测仪标签数据与大量无标签激光雷达数据, 实现交通标线逆反射系数分级。【结果】所提方法能有效识别不同磨损程度的白色及黄色交通标线, 在昼夜多场景下的检测泛化能力较传统监督学习方法有显著提升。在白色和黄色标线昼夜检测中, 准确率平均提升3.17%;在昼间晴天等特定场景下, 准确率最高提升21.91%。【结论】基于车载激光雷达与半监督学习的交通标线逆反射系数检测方法, 有效解决了标签数据稀缺条件下跨场景泛化的难题, 为大规模交通标线磨损状态普查提供了可行的技术路径。该方法兼具安全性与经济性, 可为道路管养决策、路面寿命延长及行车安全保障提供高效的技术支撑。
【目标】为发现乘客接驳方式选择的深层逻辑, 针对城市综合客运枢纽接驳方式选择影响因素开展深入研究。【方法】采用问卷调查获取乘客个人社会经济、枢纽出行及出行情景3类属性数据, 以此构建接驳方式选择的影响因素集合。应用随机参数Logit模型, 从接驳方式独立分析层、类似方式合并分析层, 探究乘客接驳方式选择的影响机制。其中, 接驳方式独立分析层建立地铁、公交车、出租车、网约车和私家车的随机参数Logit模型; 类似方式合并分析层建立线路型交通方式、按需型交通方式的随机参数Logit模型。【结果】模型结果揭示了接驳方式选择显著影响因素及其异质性。接驳方式独立分析层发现是否有紧急情况、是否携带大件行李、是否与老人或儿童同行、是否有身体不适共4个乘客出行情景特征对接驳方式选择有显著影响。类似方式合并分析层作为接驳方式独立分析层的补充, 发现是否拥有小汽车、常驻地共2个新的共同影响因素, 同时发现类似方式合并改变了参数的随机性, 消除了其对于接驳方式选择的异质性影响。类似方式合并分析模型也会造成部分因素的丢失, 具体地, 是否携带大件行李在接驳方式独立分析模型中为显著变量, 但在类似方式合并分析模型中却不显著。【结论】研究结果有利于精确调度城市综合客运枢纽接驳运力, 实现快速疏散客流。
【目标】针对网约车驾驶员普遍面临的停车、就餐、如厕、休息"四难"问题, 本研究旨在提出一种数据驱动的司机驿站布局方法, 以提升驾驶员职业幸福感与运营安全, 并为城市网约车配套服务设施规划提供科学依据。【方法】以网约车订单结束点作为驾驶员潜在休息需求的代理特征, 基于某省会城市2024年7月约350万条订单数据, 首先构建融合行程时长、距离、结束时段及星期类型的多因素加权需求识别模型, 量化各点需求强度; 其次, 运用时空聚类方法识别需求热点区域, 并引入复杂网络分析中的度中心性、紧密中心性、介数中心性及节点需求强度4个指标, 建立基于变异系数法与TOPSIS法的综合评价模型, 识别网络中的关键需求节点; 最后, 依据需求中心性排序与最大覆盖原则, 提出司机驿站分级布局方案, 并通过服务覆盖率及与对比方案的比较验证布局有效性。【结果】共识别出42个需求热点节点, 经综合评价得到需求中心性最高的关键节点。在此基础上布局8处驿站, 实现订单结束点整体覆盖率81.5%、订单开始点覆盖率76.2%, 分别比仅按需求强度排序方案提升6.2%和6.4%, 比仅按中心性排序方案提升9.4%和4.7%, 且在不同时段均保持较好服务可达性。【结论】在样本城市和研究时段内, 本研究提出的基于订单结束点时空特征的司机驿站布局方法, 能精准识别需求热点并以较少驿站覆盖主要休息需求, 具有较强的实用性与可操作性, 可为城市交通管理部门与网约车平台企业规划服务设施提供数据支持与决策参考。
【目标】针对目前车辙预测方法存在的泛化能力差、预测精度不高、参数量大的问题, 基于足尺试验场实测数据, 提出融合卷积神经网络(CNN)、双向长短期记忆网络(BiLSTM)和注意力机制(Attention)的深度学习模型CNN-BiLSTM-Attention, 以实现对车辙深度的精准预测。【方法】模型以当量设计轴载累计作用次数、落锤荷载、弯沉盆面积、纹理深度、中心点弯沉、平整度、平均气温这7项关键因素为输入, 对比支持向量回归、随机森林、CNN、BiLSTM等传统模型, 并设计消融试验分析不同特征组合对预测精度的影响。【结果】CNN-BiLSTM-Attention模型在各项评价指标上均优于对比模型, 表现出更高的预测精度和泛化能力。消融试验结果表明, 完整特征输入时模型预测精度最高; 移除纹理深度后模型预测精度下降最为显著, 其次为移除弯沉盆面积和平整度。相比之下, 移除落锤荷载、中心点弯沉和平均气温后模型预测精度下降相对较小。此外, 仅保留当量设计轴载累计作用次数和平均气温特征输入, 预测精度仍优于缺失关键特征的输入组合。【结论】该模型通过CNN提取空间特征、BiLSTM捕捉时序依赖、注意力机制优化特征权重, 实现多因素耦合下的车辙精准预测, 并通过消融试验确定了关键输入特征。
【目标】黄土作为黄土地区路基填筑的主要材料, 其特殊的工程特性引发的工后不均匀沉降、湿陷变形是长期困扰该地区道路安全稳定的关键问题。为服务黄土地区路基工程设计与施工实践, 亟需对黄土力学特性与路基变形控制领域的研究成果进行系统总结。【方法】本文从黄土的压缩变形特性、黄土材料蠕变特性及本构模型、黄土路基沉降变形机理、黄土路基沉降计算和预测方法4个维度, 系统梳理了国内外相关研究成果; 对比分析了不同研究方法(室内模型试验、现场原位测试及数值模拟)的适用范围与技术特点, 并归纳总结了现行路基病害处治措施及其工程效果。【结果】综合评述表明, 黄土材料的变形机理与其含水率、干密度及应力路径密切相关; 现有沉降计算方法与预测模型各有适用条件与局限性。【结论】尽管国内外学者结合基础建设对黄土的基本性质及本构关系开展了大量研究, 但面对日益复杂的工程建设需求, 仍有新的工程实践问题亟待解决。未来研究应该重点关注湿度变化、循环荷载、长期蠕变效应及多场耦合作用等方向。本研究可为黄土地区路基建设与安全运营提供理论依据和技术参考。
【目标】针对湿热多雨地区高速公路红黏土路基服役性能劣化问题, 探究湿化-动载耦合作用下红黏土路基动力响应演化规律。【方法】依托湖南衡永高速公路红黏土路基试验段, 开展了不同轴重、车速和含水率的现场行车试验, 揭示不同湿化和动载条件下红黏土路基的动应力、动加速度、动位移幅值沿深度和路基横向的分布规律及其衰减规律。【结果】动应力、动加速度和动位移幅值随着轴重和车速的增加而增大; 相同动载条件下, 含水率增加导致路基的动力响应增加40%~70%;动应力、动加速度和动位移幅值随着深度和路基横向距离的增加呈快速降低后稳定的非线性衰减; 轴重和车速的增加会导致路基动静应力比的增大, 当车速为60 km/h时, 车辆空载时的影响深度为1.6 m, 车辆满载时的影响深度高于2.3 m。基于现场试验结果, 建立了考虑含水率、轴重和车速的动应力、动加速度、动位移幅值预测模型。【结论】湿化动载耦合作用加剧路基动力响应, 导致路基工作区深度增加, 路基产生更大的变形。研究结果可为湿热多雨地区耐久性红黏土路基的服役性能评价提供参考。
【目标】既有地基处治效果评价是高速公路改扩建工程中新老路协同工作面临的关键技术难题。本研究旨在定量评价强夯、挤密碎石桩和粉喷桩3种地基处理方法的长期加固效果, 为高速公路改扩建处治方案优选提供依据。【方法】依托新扬高速公路扩建工程, 针对沿线广泛分布的可液化粉土和软土, 选取7个典型断面, 采用静力触探与高频大跨距跨孔CT联合原位测试技术, 开展处理区与未处理区的对比试验, 系统获取不同加固方案下的地基性能参数。【结果】强夯法使浅层(≤10 m)粉土锥尖阻力增幅最大可达350%, 表层土密实度提升突出; 挤密碎石桩的加固效果最优, 特别是桩间距为1.2 m并联合等载预压方案, 锥尖阻力增幅超过400%;粉喷桩桩间土锥尖阻力提升幅度较小, 数据离散性大, 深层软土段与未处理区基本一致, 加固效果有限。【结论】加固效果的差异源于工法与地层特性的机制相容性, 挤密碎石桩通过排水挤密协同液化粉土与软土的均衡强化, 较之强夯深层黏土能量衰减和粉喷桩桩间土改善不足具有最优长期性能。研究可为类似成层地基处治方案选择提供技术参考。
【目标】针对老化对沥青低温抗裂性能的影响, 开展了沥青低温流变性能的评价指标研究, 为沥青路面低温开裂风险防控提供理论依据。【方法】首先, 使用旋转薄膜烘箱试验和压力老化试验模拟沥青老化; 其次, 通过弯曲梁流变试验测试老化沥青低温流变性能, 结合Burgers黏弹模型拟合得到蠕变曲线, 并对松弛时间、低温综合柔量参数和低温指标比(蠕变速率与弯曲蠕变劲度的比值)等流变参数进行老化敏感性分析; 最后, 提出了基于低温综合柔量参数的低温流变性能演化模型, 并使用红外光谱试验探索沥青的官能团变化与低温流变参数的相关性, 验证演化模型的可靠性。【结果】沥青的低温抗裂性能受其老化和环境温度的共同影响, 当环境温度降低到一定程度后, 将取代老化成为沥青低温性能降低的主导因素; 与松弛时间和低温指标比相比, 低温综合柔量参数的老化敏感性更强, 可作为评价沥青的低温抗裂性能的指标, 建立的沥青低温流变性能演化模型的相关系数均大于0.85, 变量间的显著性均小于0.05;红外光谱分析验证可知, 低温综合柔量参数能有效反映沥青老化过程中化学成分的变化情况, 与亚砜基指数、羰基指数、脂肪族官能团指数的相关性较高, 老化后沥青的低温综合柔量参数随着化学官能团含量变化呈现出多元线性关系。【结论】所提出的演化模型可有效评价各温度下沥青老化过程中低温抗裂性能, 为沥青道路的设计和养护提供技术支撑。
【目标】为实现桥梁结构面向BIM平台的一站式数字化、智能化的设计分析服务, 以混凝土节段梁桥为依托, 提出一种将BIM参数化建模与桥梁智能计算结果输出相结合的技术流程。【方法】首先, 基于节段梁桥通用族和Revit API开发了混凝土节段梁桥参数化输入与提取程序, 实现了节段梁桥信息的数字化快速更新与自动识别; 进而基于WPF框架内的MVVM架构开发了面向BIM平台的工程参数用户交互界面, 无需迁移模型即可实现桥梁分析所需的数据输入, 并自动进行标准数据文件的转化与导出。最后, 提出一种理论驱动的梁式桥智能计算方法, 采用一维时序卷积神经网络建立核心的深度学习模型, 与预训练边界神经网络进行联合训练以提高计算效率, 输出桥梁截面内力分布、节点反力分布与变形的计算结果。该计算模型也可通过快速解析工程参数用户交互界面导出的数据实现与BIM模型的良好衔接, 同时引入结构力学方程作为先验知识, 保证了计算结果的正确性。【结果】采用该智能计算方法所得到的内力变形计算结果与MIDAS Civil软件分析结果相比, 最大弯矩误差小于3%, 跨中最大挠度误差小于6%, 能够达到工程应用所需精度。【结论】所提BIM参数化建模与智能计算流程能够打通模型更新、分析参数组织和计算结果输出环节, 可为节段梁桥一站式数字化设计与分析提供技术支撑。
【目标】螺栓是钢结构桥梁的关键连接件, 其松动、脱落和腐蚀等病害严重威胁桥梁结构运行安全。传统人工巡检效率低, 而现有深度学习方法在实桥环境中由于样本稀缺、目标尺度小且密集、类别分布不平衡, 导致模型迁移能力不足, 检测性能受限。为此, 本文提出一种融合迁移学习与目标检测的桥梁螺栓缺陷检测方法。【方法】首先, 基于加权余弦相似度筛选与目标域特征相近的源域样本进行预训练, 以缓解样本稀缺并降低负迁移风险。其次, 设计轻量IRMA模块嵌入YOLOv8s主干网络, 增强密集小目标的特征提取能力。然后, 引入Varifocal Loss损失函数, 通过动态加权机制平衡正负样本, 降低对缺陷类别的漏检率。最后, 在自建桥梁螺栓缺陷数据集上进行对比试验与消融试验, 并与Faster R-CNN, SSD, YOLO系列等主流方法进行性能对比。【结果】所提方法在数据集上取得89.9%的精度与91.1%的mAP@0.5。【结论】该方法能够有效缓解实桥场景中样本不足与类别不平衡问题, 提高模型对密集小目标的检测能力与跨域泛化能力, 可为桥梁螺栓表观缺陷检测提供可靠技术支撑。
【目标】为确定高烈度地震区非对称独塔斜拉桥纵、横向合理的抗震约束体系, 解决该类桥梁因结构非对称导致的质量中心与刚度中心偏离、地震响应集中等问题, 提出软钢阻尼器的优化配置方案与量化设计参数。【方法】以某高烈度区非对称独塔斜拉桥为研究对象, 采用非线性时程分析方法, 开展漂浮体系、约束体系、黏滞阻尼体系及软钢阻尼体系的抗震性能比选; 在此基础上, 进行阻尼器参数敏感性分析与优化设计, 确定纵、横向软钢阻尼器的最优规格与布置方案, 并验证其减震效果。【结果】纵向抗震体系中软钢阻尼体系减震效果最优, 结构弯矩较其他体系降低约70%;位移较漂浮体系降低58.3%, 较黏滞阻尼体系降低28.3%。横向抗震体系中塔梁与墩梁均布设软钢阻尼器时控制效果最佳, 关键截面弯矩和位移最大降低幅度分别为21.5%和29.2%。经参数优化确定最优配置方案为: 塔梁间设置4个1 500 kN纵向软钢阻尼器及2个1 000 kN横向软钢阻尼器, 墩梁间设置2个500 kN横向软钢阻尼器。该方案使结构纵向、横向最大减震率分别达到45.99%和40.44%, 显著缓解了非对称结构地震响应集中问题。【结论】高烈度区该类桥梁宜采用纵向塔梁间设置软钢阻尼约束、墩梁间纵向活动, 横向塔梁与墩梁均布设软钢阻尼器的约束体系。建议按上述优化参数确定阻尼器规格与布置数量, 为同类型斜拉桥抗震设计提供量化参考。
【目标】针对塔墩梁固结、单索面钢管混凝土桁架斜拉桥成套换索过程中主梁线形、塔顶偏位与索力耦合强、温度干扰显著的问题, 提出一种基于影响矩阵敏感性分析的换索控制方法。【方法】首先, 建立"索力-线形-塔顶偏位"耦合影响矩阵, 识别关键索位和敏感施工阶段; 然后, 在此基础上形成"对称分区、分批换索、分级加载、统一张拉"的控制策略, 并构建"时间-温度-主梁线形"矩阵, 对实测线形进行温度效应识别与修正。最后, 通过有限元全过程对比和实桥监测数据, 对所提方法的控制效果进行验证。【结果】与常规顺序换索方法相比, 本文方法使主梁竖向挠度峰值降低约8%, 高挠度阶段95%分位值降低近20%。实桥应用表明, 换索后主梁标高偏差控制在±10 mm以内; 59根斜拉索索力偏差控制在±5%优控范围内, 占全桥76根斜拉索的77.6%, 其余斜拉索索力偏差均满足±8%的工程控制要求; 塔顶偏位变化平稳, 未出现持续累积趋势。【结论】所提方法能够在不中断交通和显著温度扰动条件下实现主梁线形、塔顶偏位与索力的协同控制, 可为同类桥梁成套换索设计、施工监测和过程验收提供技术支撑。
【目标】配筋超高性能混凝土(UHPC)结构在早龄期的受力性能取决于UHPC与钢筋的黏结性能。本文旨在明确早龄期UHPC与带肋钢筋的黏结性能演化规律, 以获得良好的早龄期黏结性能, 从而保证配筋UHPC构件在施工早期有效传力和结构安全。【方法】通过中心拉拔试验, 研究了1, 1.5, 2, 3, 7, 28 d共6个龄期下UHPC中带肋钢筋的黏结强度、黏结-滑移行为及失效模式, 并分析了龄期对抗压强度、黏结强度及临界锚固长度的影响。【结果】早龄期内黏结强度增长速率较快, 并随着龄期增加黏结强度增长速率逐渐变缓。1, 2, 3 d龄期的黏结强度为28 d黏结强度的40%, 60%, 70%。不同龄期的黏结强度与其龄期对应的抗压强度存在线性相关性。早龄期UHPC在钢筋拔出时易形成劈裂裂缝, 而超过3 d龄期的破坏模式均为钢筋滑移破坏, 28 d龄期的试件则发生钢筋屈服破坏。钢筋临界锚固长度需考虑早龄期影响, 龄期超过3 d时, UHPC中钢筋临界锚固长度建议取4倍钢筋直径, 而龄期小于3 d时建议取5倍钢筋直径。【结论】早龄期UHPC的黏结性能发展迅速且与龄期密切相关, 现有黏结强度计算公式对早龄期适用性较差, 需进行龄期修正。
【目标】建立基于现场试验的预应力混凝土小箱梁有效预应力时变模式, 揭示预应力损失沿程分布规律, 为同类桥梁的预应力设计与施工控制提供依据。【方法】以20, 25, 30 m跨径PC小箱梁为对象, 开展原位有效预应力沿程分布长期监测。采用多元线性回归方法反演管道摩擦系数和偏差系数, 利用7 d龄期张拉时刻的实测数据, 反算混凝土早期弹性模量, 据此修正弹性压缩损失计算。在此基础上构建有效预应力时变模式, 并评估其长期预测精度。【结果】实测管道摩擦系数为0.264, 与现行规范取值0.250。吻合较好; 偏差系数为0.003 3, 约为规范值0.001 5的2.2倍, 这表明小截面箱梁管道定位偏差对摩擦损失影响显著。混凝土7 d弹性模量仅为标准值的72.2%, 导致弹性压缩损失大于规范理论值。所建时变模式平均预测误差为2.25%, 长期(50 a)有效预应力评估准确度达90%以上。【结论】小箱梁施工中应严格控制预应力管道定位精度; 早龄期张拉时须以实测弹性模量替代标准值计算压缩损失; 所建时变模式可为同类PC小箱梁的长期性能评估提供参考。
【目标】为缓解农村电商物流配送网络中的高成本和低效率问题, 针对农村电商物流网络的选址-路径问题开展研究。【方法】首先, 考虑配送成本(含站点与路径)、村级网点惩罚成本及多车型(燃油车与电动汽车)碳排放成本, 以政府补贴下物流企业利润最大化为目标, 将村级取件需求设为模糊变量, 构建多车型两级选址-路径模型。其次, 引入三角模糊数表征需求, 通过期望值规划实现清晰化, 并针对求解复杂性设计两阶段混合启发式算法: 第1阶段采用遗传算法确定乡镇配送中心选址, 第2阶段采用蚁群算法优化两级配送路径。【结果】选取陕西省渭南市白水县进行实证分析, 表明混合启发式算法可以有效求解多车型两级选址-路径模型; 当政府对两层网络补贴分别为0.4元/件和0.6元/件时, 既保证物流企业的可盈利性, 又能推动农村物流的发展; 利用电动汽车作为配送工具, 可显著降低物流网络的碳排放成本。【结论】研究可为"县-乡-村"三级电商物流网络的优化提供理论依据, 表明合理的政府补贴与电动车型的推广应用能够协同提升物流网络的经济与环境效益。
【目标】针对省域农村电商物流从传统各自配送转为共同配送后产生的社会经济与环境效益, 确定影响配送成本的关键指标。【方法】从农村经济、农村需求水平、物流企业供给能力、能源环境等因素出发, 分析实施共同配送后, 车辆出行量、配送成本、能源消耗、二氧化碳排放和配送频次的变化情况。从农村经济、需求水平、物流企业供给、能源环境四维度分析系统关联, 运用系统动力学构建农村电商物流共同配送模型, 以辽宁省2016—2021年数据为基础, 采用Vensim PLE开展仿真分析。【结果】在农村快递和物流企业供给能力不断增长的情况下, 实施共同配送模式, 预计车辆出行总量减少73.75%~79.00%;快递配送成本预计从1.31元/件降低到0.64~0.91元/件; 能源消耗量、二氧化碳排放量减少30%~51%。影响共同配送成本的主要指标是满载率、平均运距、配送频次。车辆满载率最佳的决策区间在80%~90%, 在此区间, 平均运距每增加5 km, 每件的快递成本增加0.10~0.12元。当快递量较少时, 在不影响农村居民满意度的情况下, 可选择减少配送频次。【结论】在农村地区采用共同配送, 可以有效降低配送成本, 减少车辆出行量, 降低能源消耗和污染气体排放。研究结果可以为探索省域农村物流发展新模式提供参考。
【目标】针对成品油道路配送中安全风险高、运营成本敏感及低碳约束严格的现实挑战, 在兼顾安全性、经济性与环境友好性的前提下, 构建多油库异构车辆带时间窗的路径优化模型, 并提出高效求解方法, 为成品油安全绿色运输与精细化调度决策提供理论支撑与技术路径。【方法】设计了综合实时车辆荷载和人口密度的风险测度模型, 以及融合行驶速度、行驶时间、车辆硬件参数和实时荷载的综合模态碳排放模型, 使风险与碳排放的评估更加贴近实际运输场景。为高效求解该模型, 开发了一种基于NSGA Ⅱ框架的多目标优化算法NSGA Ⅱ-Tent-VNS。该算法首先采用改进的Tent混沌映射对种群进行初始化, 以增强种群的多样性。随后, 通过自适应交叉变异机制对个体进行进化, 并结合问题特性的邻域搜索, 对交叉变异后的路线进行优化, 从而进一步提升解的质量和搜索效率。【结果】基于西安市成品油运输网络真实数据与不同规模Solomon标准算例开展仿真试验, 证实了模型与算法的有效性; 与经典NSGA Ⅱ算法相比, NSGA Ⅱ-Tent-VNS在收敛稳定性与解分布性上优势显著, 其最优解的总风险、总成本及碳排放分别降低7.5%, 6.5% 和16.3%, 异构车辆配置可同时降低系统总体风险、运输费用与碳排放水平。【结论】所提模型与改进算法在多油库协作、异构车队混编的复杂约束下具有良好的适用性与有效性, 可为成品油承运企业制定运输路径方案、优化车辆配置、提升运输系统运行效率提供科学决策依据。
