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高速公路的特性与行车安全探讨

汽车维护与修理 2024年第5期 71-72页

作者：孙东权江苏省宁淮高速公路南京管理处

随着社会不断地进步,我国高速公路建设也实现了飞速发展,截至2022年底,我国公路总里程达到535万km,10年增长112万km,其中高速公路通车里程17.7万km,稳居世界第一。高速公路给人们带来了方便、快捷、畅通、高效的生活环境,大幅缩短了通... 详细信息

随着社会不断地进步,我国高速公路建设也实现了飞速发展,截至2022年底,我国公路总里程达到535万km,10年增长112万km,其中高速公路通车里程17.7万km,稳居世界第一。高速公路给人们带来了方便、快捷、畅通、高效的生活环境,大幅缩短了通行时间,提高了通行效率。但如果在高速公路上发生交通事故,其危害是非常大的,因此高速驾驶所存在的安全风险不容小觑。高速公路具有很高的技术要求和特殊性,随着季节的变化,冰、雪、雨、雾、高温等不同天气给高速行驶带来了诸多隐患。

关键词：高速公路行车安全通行时间通行效率交通事故公路通车里程高速行驶总里程

基于多目标并行加点映射代理模型的高速铁路桥上行车安全快速评价方法

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铁道学报 2023年第11期45卷 154-163页

作者：勾红叶梁浩赵虎肖畅刘钰西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南交通大学桥梁智能与绿色建造全国重点实验室四川成都611756 中国铁道学会标准与认证部北京100844

高铁基础结构服役性能劣化是影响轨面几何形态极其关键的因素之一,也是高铁长期安全运营需要考虑的关键核心问题。为破解传统算法难以快速评价列车安全舒适性的难题,提出基于映射代理模型的桥上行车安全快速评价方法。基于Kriging代理模... 详细信息

高铁基础结构服役性能劣化是影响轨面几何形态极其关键的因素之一,也是高铁长期安全运营需要考虑的关键核心问题。为破解传统算法难以快速评价列车安全舒适性的难题,提出基于映射代理模型的桥上行车安全快速评价方法。基于Kriging代理模型,首先提出一种多目标并行加点新算法,并对算法在优化精度、效率、稳定性方面的优越性进行验证;其次以软土沉降区域运营高铁为例,通过将物理模型与优化算法相结合,构建板底脱空条件下桥墩沉降与列车动力响应的多点映射关系,搭建复杂服役条件下高效率计算行车安全参数的映射代理模型,最终实现对行车安全性的快速评价。研究结果表明:提出的映射代理模型能在快速、准确计算沉降与脱空组合工况下列车动力响应的同时,精准刻画行车安全阈值轮廓,促进高铁桥上行车安全智能评价方法的逐步形成,有力保障高铁桥梁-轨道系统的安全服役。

关键词：高铁桥梁行车安全快速评价多目标并行加点映射代理模型

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货车驾驶人驾驶行为与行车安全研究进展

交通运输系统工程与信息 2022年第5期22卷 55-74页

作者：覃文文李欢李武谷金晶戢晓峰昆明理工大学交通工程学院昆明650504 云南省现代物流工程研究中心昆明650504 大连理工大学建设工程学部辽宁大连116024 同济大学电子与信息工程学院上海201804

驾驶行为是影响交通安全最活跃的因素,在“人-车-路”复杂环境中扮演着关键角色。为了深入理解货车驾驶人驾驶行为规律和行为风险性,本文聚焦货车驾驶人驾驶行为对行车安全的影响,对货车驾驶人的驾驶行为风格、行为风险性及其与行车安... 详细信息

驾驶行为是影响交通安全最活跃的因素,在“人-车-路”复杂环境中扮演着关键角色。为了深入理解货车驾驶人驾驶行为规律和行为风险性,本文聚焦货车驾驶人驾驶行为对行车安全的影响,对货车驾驶人的驾驶行为风格、行为风险性及其与行车安全的关系等相关研究成果进行系统地梳理和分析。首先,利用构建的文献检索策略,筛选出38篇相关文献,并结合LDA(Latent Dirichlet Allocation)模型,对生成的4个研究主题,即货车驾驶人驾驶行为辨识,危险驾驶行为与行车安全,货车碰撞事故致因分析及驾驶安全风险评估进行总结;其次,针对数据源、特征工程及建模方法等分析要素,构建了适用于任意研究主题的通用研究路径,并重点归纳了目前研究主题在数据源、变量选择方法、研究地点及建模方法等关键要素的研究进展;最后,分析和探讨了货车驾驶人驾驶行为与行车安全领域面临的主要问题,从描述、解释、关联及应用的角度提炼该领域研究的未来发展趋势。研究认为:有必要将驾驶状态特性、车辆运行状态及道路交通状况等多维特征变量进行多源信息融合,开展基于大数据和人工智能双驱动的驾驶行为研究;需加强研究山区公路环境下货车与其他类型车辆之间的交互作用机制,从“人-车-路”视角分析货车碰撞事故致因;需进一步完善智能网联和自动驾驶等高新智能自动化环境下的货车驾驶人驾驶行为与行车安全关系研究;拓展面向驾驶安全的货车驾驶人驾驶风险评估的理论方法和应用框架。研究成果将为货车事故治理、公路货运平台监控及道路线形设计等应用场景提供重要依据,并有助于相对全面地理解货车驾驶人驾驶行为与道路行车安全的交互作用机理。

关键词：交通工程驾驶行为 LDA模型货车驾驶人行车安全风险评估

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强风环境下跨海桥梁行车安全评价与管控方法

汽车工程 2022年第9期44卷 1456-1467页

作者：袁志群刘宇峰林立厦门理工学院机械与汽车工程学院厦门361024 厦门理工学院土木工程与建筑学院厦门361024 福建省客车先进设计与制造重点实验室厦门361024 福建省风灾害与风工程重点实验室厦门361024

鉴于提高强风环境下跨海桥梁的通行能力是保障桥梁通行安全和通行效率的关键,而采用现有限速或限行的桥梁通行管理模式,不能适应未来智能交通发展的需要,本文中以厢式货车和轿车为研究对象,提出了一种强风环境下跨海桥梁行车安全评价与... 详细信息

鉴于提高强风环境下跨海桥梁的通行能力是保障桥梁通行安全和通行效率的关键,而采用现有限速或限行的桥梁通行管理模式,不能适应未来智能交通发展的需要,本文中以厢式货车和轿车为研究对象,提出了一种强风环境下跨海桥梁行车安全评价与管控方法,研究了“风-车-桥”交互气动作用关系及其对汽车侧风稳定性的影响规律,利用强风作用下的汽车动态响应,开展了风速、车速和路面等多因素联合定量评价工作,最后对不同工况下跨海桥梁安全行车的行车组织和行车速度管控方法提出建议。

关键词：汽车动力学强风环境侧风稳定性跨海桥梁行车安全交通管控

风屏障破坏所致风载突变对桥梁列车行车安全影响研究

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桥梁建设 2023年第1期53卷 78-86页

作者：吴肖波张迅韩艳何旭辉桥梁结构健康与安全国家重点实验室湖北武汉430034 中铁大桥科学研究院有限公司湖北武汉430034 长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114 中南大学土木工程学院湖南长沙410075

为研究桥上风屏障局部破坏对桥梁列车行车安全性的影响,以某四塔公铁两用斜拉桥为背景,进行列车动力响应和行车安全性影响参数分析。推导列车通过风屏障破坏段时车辆和桥梁的风荷载,并通过桥梁和列车节段模型风洞试验,测得计算所需气动... 详细信息

为研究桥上风屏障局部破坏对桥梁列车行车安全性的影响,以某四塔公铁两用斜拉桥为背景,进行列车动力响应和行车安全性影响参数分析。推导列车通过风屏障破坏段时车辆和桥梁的风荷载,并通过桥梁和列车节段模型风洞试验,测得计算所需气动力系数;在此基础上建立风-车-轨-桥耦合振动模型,研究了风屏障破坏段长度、平均风速和列车车速对列车动力响应及行车安全的影响。结果表明:突风效应会导致列车横向位移达到最大值,遮风效应会使列车横向加速度达到最大值;随风屏障破坏段长度、平均风速和列车车速的增加,列车动力响应随之增加;风屏障破坏会增加列车的轮重减载率和脱轨系数,并且高风速下各节车辆在风屏障破坏段的脱轨系数差异较大;仅在风速不大于10 m/s时,列车可以180 km/h的车速安全通过风屏障破坏段。

关键词：大跨度桥梁风-车-轨-桥耦合振动模型风屏障风载突变行车安全脱轨系数轮重减载率气动力系数

龙卷风作用下大跨度桥梁车-轨-桥耦合振动及行车安全性

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湖南大学学报（自然科学版） 2022年第9期49卷 51-61页

作者：张迅王力东韩艳朱志辉蔡春声何旭辉长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114 中南大学土木工程学院湖南长沙410075 东南大学交通学院江苏南京211189

为研究龙卷风作用下大跨度桥梁车-轨-桥系统动力响应及行车安全性,首先以Kou-wen三维模型模拟龙卷风速度场,基于准定常理论确定了移动龙卷风作用下车辆和桥梁风荷载时程.然后,分别采用多体系统动力学和有限元理论建立列车和轨道-桥梁子... 详细信息

为研究龙卷风作用下大跨度桥梁车-轨-桥系统动力响应及行车安全性,首先以Kou-wen三维模型模拟龙卷风速度场,基于准定常理论确定了移动龙卷风作用下车辆和桥梁风荷载时程.然后,分别采用多体系统动力学和有限元理论建立列车和轨道-桥梁子系统动力方程,基于轮轨空间非线性接触建立风-车-轨-桥系统动力方程,并采用分离迭代法求解系统动力响应.数值算例中,以某公路铁路两用斜拉桥为研究对象,通过风洞试验和CFD数值模拟确定车辆和桥梁气动力系数,分析了龙卷风移动路径、强度等级和行车速度对车-桥系统动力响应及列车行车安全性的影响.结果表明:桥梁竖向振动响应比横向显著,且龙卷风竖向风速对桥梁竖向位移起控制作用.当车辆经过风荷载最大位置时,车辆的横向和竖向振动响应均达到最大值,且车辆动力响应受龙卷风荷载和桥梁动力响应共同影响.EF1级和EF1.3级龙卷风作用下,列车安全通过的车速阈值分别为180 km/h和114 km/h.

关键词：风-车-桥系统龙卷风行车安全桥梁

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极端温度下高速铁路钢管混凝土拱桥行车安全

铁道工程学报 2023年第3期40卷 50-56页

作者：勾红叶苏震乾王君明袁蔚陈泽宇西南交通大学成都610031 四川交大工程检测咨询有限公司成都610031 中铁二院工程集团有限责任公司成都610031 中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

研究目的:为研究温度荷载作用下桥梁结构产生的变形对桥上行车安全性的影响,以成贵高铁某钢管混凝土拱桥为研究对象,基于ANSYS建立大跨桥梁-轨道精细化有限元模型,分析不同温度荷载作用下结构变形规律。在此基础上,将桥梁-轨道结构有限... 详细信息

研究目的:为研究温度荷载作用下桥梁结构产生的变形对桥上行车安全性的影响,以成贵高铁某钢管混凝土拱桥为研究对象,基于ANSYS建立大跨桥梁-轨道精细化有限元模型,分析不同温度荷载作用下结构变形规律。在此基础上,将桥梁-轨道结构有限元模型导入SIMPACK中进行联合仿真,构建列车-轨道-桥梁耦合振动分析模型,最后从列车运营安全性与舒适性方面讨论不同温度荷载作用和不同车速下列车动力响应指标的变化规律。研究结论:(1)桥梁上挠温致变形引起的轨道附加不平顺比下挠更不利;(2)组合温度作用下,行车安全性指标仅轮重减载率出现超限,建议将其作为高速铁路桥上行车安全的主要评价指标;(3)温度梯度是导致轮重减载率出现超限的重要原因,实际工程中分析温度作用对列车行车安全的影响时,应考虑温度梯度的作用;(4)垂向Sperling指标对温度作用十分敏感,为保障行车舒适性,列车在极端温度条件下行驶时应控制车速;(5)本研究成果可为钢管混凝土拱桥的行车安全性评价提供参考。

关键词：钢管混凝土拱桥温致变形轨道不平顺列车-轨道-桥梁系统行车安全

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地震下高速铁路简支桥梁行车安全指标研究

土木工程学报 2022年第7期55卷 66-76页

作者：刘祥蒋丽忠向平赖智鹏福建工程学院福建福州350118 中南大学湖南长沙410075

我国高速铁路线路分布广阔,有一部分跨越地震设防区域,且桥梁占线比重高,因此当地震发生时,会威胁到桥上高速列车的行车安全性。目前,国内在基于列车安全行驶的高速铁路桥梁抗震设计方面仍无相关规范及标准。文章旨在提出对应的行车安... 详细信息

我国高速铁路线路分布广阔,有一部分跨越地震设防区域,且桥梁占线比重高,因此当地震发生时,会威胁到桥上高速列车的行车安全性。目前,国内在基于列车安全行驶的高速铁路桥梁抗震设计方面仍无相关规范及标准。文章旨在提出对应的行车安全指标,供设计人员及研究人员参考、使用。通过数值方法建立地震下列车-桥梁系统振动模型,讨论列车非线性悬挂的必要性,并基于轨面响应及轮轨相对位移量筛选最优指标,最后计算出不同桥梁周期、不同列车速度下的桥梁轨面动力响应指标限值,其中将桥梁自振周期分为三个阶段,即短周期阶段(0.1~0.7s)采用轨面HI指标,中等周期阶段(0.7~1.5s)采用轨面PV指标,长周期阶段(1.5~1.9s)采用轨面SaT_(1)指标。将得到的指标与基于轮轨力准则得到的指标对比表明:基于轮轨力准则得到的指标较为保守,根据此特点建议采用两级指标,相关人员可快速且方便地评判行车安全性能。

关键词：高速铁路桥梁行车安全抗震设计指标车轮抬升量

高速铁路桥梁-轨道体系检测监测与行车安全研究进展

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交通运输工程学报 2022年第1期22卷 1-23页

作者：勾红叶刘畅班新林孟鑫蒲黔辉西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031 中国铁道科学研究院集团有限公司北京100081

为了提升桥梁-轨道结构服役安全性能,保证复杂环境条件下高速铁路结构适应性和行车安全舒适性,研究了高速铁路桥梁-轨道体系检测监测装备的改进与优化,分析了桥梁-轨道结构服役性能动态演变规律,总结了复杂条件下桥上行车安全评价与预... 详细信息

为了提升桥梁-轨道结构服役安全性能,保证复杂环境条件下高速铁路结构适应性和行车安全舒适性,研究了高速铁路桥梁-轨道体系检测监测装备的改进与优化,分析了桥梁-轨道结构服役性能动态演变规律,总结了复杂条件下桥上行车安全评价与预测方法,展望了未来研究重点与方向。研究结果表明:在桥梁-轨道体系检测监测技术方面,现有研究聚焦于传统检测监测装备的优化和智能化技术与损伤识别方法的深度融合,核心目标是提高桥梁-轨道结构检测监测的效率、精度与标准化程度,实现基础设施服役状态的精准评判与预测;在桥梁-轨道空间变形映射关系方面,考虑基础结构各部分交互影响的变形映射模型能够准确描述结构层间界面状态演变引起的轨面几何形态变化趋势、发展规律和频谱特性,但目前尚缺乏对高速铁路桥梁-轨道协同设计和变形智能调控装置的深入研究;结构服役性能演化研究大多基于理想化的弹塑性本构模型,且对于服役性能劣化行为与规律的研究局限在特定服役环境;正在逐步深入开展基于列车-轨道-桥梁动力相互作用理论的长期服役条件下高速铁路桥梁行车安全性研究,建立基于不同指标体系的行车安全评价准则;充分利用桥梁-轨道体系检测监测数据,加强复杂服役环境下桥梁-轨道结构性能演变机制和损伤失效机理研究,信息更新条件下具有高可移植性的行车安全性智能评价与预测新方法是今后重点关注的研究方向。

关键词：桥梁工程高速铁路桥梁-轨道结构体系检测监测变形映射服役性能行车安全