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沥青混合料目标配合比级配优选的灰度模型评价法

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哈尔滨工业大学学报 2024年第7期56卷 11-18,36页

作者：程郅策纪伦郭宏斌郝晟谭忆秋哈尔滨工业大学交通科学与工程学院哈尔滨150090 吉林省路桥工程(集团)有限公司长春130062 天津市政工程设计研究总院有限公司天津300392

沥青混合料目标配合比级配组成设计时有多种选择,存在如何获得最优级配的问题,这关乎配合比设计的质量,直接影响铺面质量和路面的服役寿命,为此需要一种科学方法进行级配优选。基于优选理论,分析混合料性能指标特征,构建非定量指标、常... 详细信息

沥青混合料目标配合比级配组成设计时有多种选择,存在如何获得最优级配的问题,这关乎配合比设计的质量,直接影响铺面质量和路面的服役寿命,为此需要一种科学方法进行级配优选。基于优选理论,分析混合料性能指标特征,构建非定量指标、常规定量指标及路用性能指标3层次优选指标体系;设计3组典型级配,开展典型性能试验和分析,得到各评价指标值;采用德尔斐专家调查法进行隶属度、盲度分析和总体认识度指标赋权;采用灰度模型理论,对评价指标进行归一化处理,对各指标进行关联度分析,逐级对灰度模型体系进行综合评价和排序,根据排序结果最终选出最优的目标配合比级配。研究中,提出了灰度模型分析法的指标体系和流程,并讨论了方法中分辨系数的取值对优选结果的影响。结果表明:该方法可系统全面分析级配组成对应的性能指标体系,可筛选出符合路用性能指标的最优特征,可为沥青混合料目标配合比设计的级配优选提供一种有效技术方法。

关键词：沥青混合料目标配合比级配优选灰度模型关联度

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软土地区盾构小角度下穿箱形隧道的变形与控制

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铁道建筑 2024年第8期64卷 100-105页

作者：于全胜刘颖马小龙冀叶涛孟灵波盛鲁腾何运清程雪松中铁(天津)轨道交通投资建设有限公司天津300199 中铁隧道局集团路桥工程有限公司天津300308 天津大学建筑工程学院天津300072

以天津地铁4号线盾构隧道小角度、近距离下穿运营的地铁1号线明挖箱形隧道为工程背景,分析了下穿施工阶段既有隧道的竖向位移、水平位移变化情况,并对控制措施进行了研究。结果表明:盾构隧道左线、右线先后下穿引起的既有隧道纵向沉降... 详细信息

以天津地铁4号线盾构隧道小角度、近距离下穿运营的地铁1号线明挖箱形隧道为工程背景,分析了下穿施工阶段既有隧道的竖向位移、水平位移变化情况,并对控制措施进行了研究。结果表明:盾构隧道左线、右线先后下穿引起的既有隧道纵向沉降曲线分别呈V形、U形,右线下穿引起的既有隧道沉降较左线引起的大;与双洞盾构隧道正交下穿既有隧道工程相比,小角度下穿引起的既有隧道纵向沉降曲线的沉降槽宽度显著增大;随着盾构掘进,既有隧道水平位移的方向由逆着盾构掘进方向转变为朝着盾构掘进方向;二次注浆对于控制既有隧道竖向位移、水平位移效果较好。

关键词：地铁盾构隧道小角度下穿现场监测竖向位移沉降槽水平位移二次注浆

基于改进灰狼优化的桥梁检测爬壁机器人全覆盖路径规划

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计算机应用 2024年第3期44卷 966-971页

作者：黄海新于广威程寿山李春明河北工业大学土木与交通学院天津300401 交通运输部公路科学研究所北京100080 天津市交通运输基础设施养护集团有限公司天津300401

基于爬壁机器人对混凝土桥梁健康进行自动巡检是推动桥梁管养智能化的有效途径,而合理的路径规划对机器人全面获取检测数据尤为重要。针对爬壁机器人电源重量限制与巡检时能源补充困难这一工程实际问题,充分考虑主梁、高墩等桥梁构件巡... 详细信息

基于爬壁机器人对混凝土桥梁健康进行自动巡检是推动桥梁管养智能化的有效途径,而合理的路径规划对机器人全面获取检测数据尤为重要。针对爬壁机器人电源重量限制与巡检时能源补充困难这一工程实际问题,充分考虑主梁、高墩等桥梁构件巡检场景,将能量消耗指标作为性能评价优化目标函数并建立相应约束条件,进而提出全覆盖路径规划评价模型。针对传统灰狼优化(GWO)算法易陷入局部最优的不足,提出一种改进的灰狼优化(IGWO)算法。IGWO算法通过K-means聚类改善了灰狼初始种群在搜索空间难以保持相对均匀分布的特性;以非线性收敛因子提高算法局部开发能力和全局搜索性能;结合粒子群算法个体优越性的思想对位置更新公式进行改进,提升算法的模型求解能力。仿真对比实验结果表明,IGWO算法相较于GWO、差分进化(DE)与遗传算法(GA)等全局优化算法,稳定性更好,能耗降低了10.2%~16.7%,迭代次数与求解时间分别减少了19.3%~36.9%和12.8%~32.3%,路径重复率降低了0.23~1.91个百分点,同时路径长度缩短1.6%~11.0%。

关键词：灰狼优化桥梁检测爬壁机器人全覆盖路径规划能耗模型

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考虑岸桥作业的集装箱船配载多目标优化

上海海事大学学报 2024年第2期45卷 35-45页

作者：李俊赵雅洁肖笛温想天津港(集团)有限公司天津300461 武汉科技大学汽车与交通工程学院湖北武汉430070

为进一步提高集装箱码头作业效率,降低船舶在港停留时间,将码头前沿负责装卸作业的岸桥设备纳入集装箱船配载决策考虑范围内,通过降低航线上各港口的岸桥作业不均衡量保证船舶在港作业效率。考虑船舶运输安全性、经济性、适航性等需求,... 详细信息

为进一步提高集装箱码头作业效率,降低船舶在港停留时间,将码头前沿负责装卸作业的岸桥设备纳入集装箱船配载决策考虑范围内,通过降低航线上各港口的岸桥作业不均衡量保证船舶在港作业效率。考虑船舶运输安全性、经济性、适航性等需求,以岸桥作业不均衡量、船舶阻塞箱数量、稳心高度、横倾角和纵倾值为目标,构建集装箱船配载多目标优化模型。为有效求解多目标优化问题,采用灰熵并行分析法改进第三代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithmⅢ,NSGA-Ⅲ)。实验结果表明:改进算法在求解性能上优于一般的带精英选择策略的算法,对算例参数设置变化具有较好鲁棒性,可为制订岸桥作业量均衡的集装箱船配载计划提供一定决策支持。

关键词：船舶配载多目标优化第三代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ) 岸桥作业量均衡

基于北斗的超长距离跨河高程测量技术研究与实践

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测绘通报 2024年第3期 151-155,178页

作者：梁永刘朝松中国铁路设计集团有限公司天津300250 天津市轨道交通导航定位及时空大数据技术重点实验室天津300250

目前常用的跨河高程测量方法有水准测量、测距三角高程测量、GNSS测量。常规水准测量视距较短,测距三角高程测量对场地条件要求非常高,要求测点间相互通视并同步对向观测,测量精度受风力、大气折光、距离远近影响较大,随着测量距离的增... 详细信息

目前常用的跨河高程测量方法有水准测量、测距三角高程测量、GNSS测量。常规水准测量视距较短,测距三角高程测量对场地条件要求非常高,要求测点间相互通视并同步对向观测,测量精度受风力、大气折光、距离远近影响较大,随着测量距离的增加,垂线偏差的影响也随之增大,导致精度降低。当跨距超过3500 m时,没有相关标准规范可以遵循,对于跨度10 km以上的超长距离跨河高程传递测量,更是一个较大的挑战。本文研究对超长距离跨江工程进行高程测量的方法。首先介绍基于北斗跨河水准测量方法的基本原理;然后以沪渝蓉高铁崇太过江隧道跨长江高程传递为例,阐述在跨河水准测量实施过程中水准控制网的布设方法、外业测量质量控制、数据处理及精度分析等。实践结果表明,在地势较平坦、高程异常变化率相对平缓的测区,通过布设强制观测墩、优化设计控制网网形、采用双测线跨河水准测量方法,内外符合精度指标均可满足二等水准测量要求。本文成功实现了10.2 km超长距离跨河水准测量技术在沪渝蓉高铁崇太过江隧道二等水准传递应用,对类似工程项目有很好的借鉴和参考意义。

关键词：超长距离跨河水准高程异常变化率二等水准测量

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斜拉桥全寿命周期碳排放计算模型

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第1期57卷 31-41页

作者：马佳星蒋建男谢含军周朝阳李忠献天津大学建筑工程学院天津300350 宁波市政工程建设集团股份有限公司宁波315012 重庆交通大学土木工程学院重庆400074

为助力建筑业实现“双碳”目标,对斜拉桥的碳排放量化模型展开研究.将斜拉桥的全寿命周期划分为设计规划、建材准备、施工、运营维护以及拆除报废5个阶段,界定其碳排放边界,梳理碳排放源.采用碳排放因子法逐一建立各个阶段的碳排放计算... 详细信息

为助力建筑业实现“双碳”目标,对斜拉桥的碳排放量化模型展开研究.将斜拉桥的全寿命周期划分为设计规划、建材准备、施工、运营维护以及拆除报废5个阶段,界定其碳排放边界,梳理碳排放源.采用碳排放因子法逐一建立各个阶段的碳排放计算模型,并对宁波杭州湾新区杭州湾大道跨十一塘江斜拉桥进行定量分析.计算结果表明,案例斜拉桥全寿命周期碳排放量为185900.41 t,主要在运营维护阶段和建材准备阶段产生.各阶段碳排放占比分别为0.04%、45.34%、0.58%、50.75%和3.29%.就综合质量碳排放量而言,案例斜拉桥建设期上部结构最大,为0.78 t(CO_(2)e)/t;附属设施次之,为0.34 t(CO_(2)e)/t;下部结构最小,为0.23 t(CO_(2)e)/t.通过不同桥型间的碳排放对比(设计规划阶段除外)可知,案例斜拉桥与其他3种桥型的全寿命周期碳排放规律略有不同,占比最大的是运营维护阶段,占比最小的是施工阶段.就桥面单位面积碳排放而言,悬索桥最大,为11.22 t(CO_(2)e)/m^(2);混凝土梁桥为6.48 t(CO_(2)e)/m^(2);斜拉桥为4.96 t(CO_(2)e)/m^(2);钢混组合梁桥最小,为4.45 t(CO_(2)e)/m^(2).本文建立的碳排放计算模型可用于指导桥梁选型、运维策略,同时为后续相关标准的出台提供了科学依据.

关键词：斜拉桥全寿命周期碳排放计算排放因子法碳排放模型

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京雄城际铁路全生命周期能耗及碳排放研究

交通运输系统工程与信息 2024年第5期24卷 37-44,55页

作者：曹猛袁振洲杨洋聂英杰那艳玲孙云超陈进杰北京交通大学交通运输学院北京100044 中国铁路设计集团有限公司天津300308 石家庄铁道大学交通运输学院石家庄050043

城际铁路作为绿色运输骨干,对减少能源消耗和实现“碳达峰碳中和”目标起到支撑作用,本文通过对我国城际铁路发展及能耗现状进行分析,基于“双碳”背景下对规划设计、施工建造、运营等全生命周期能耗及碳排放进行研究,考虑节能减排、绿... 详细信息

城际铁路作为绿色运输骨干,对减少能源消耗和实现“碳达峰碳中和”目标起到支撑作用,本文通过对我国城际铁路发展及能耗现状进行分析,基于“双碳”背景下对规划设计、施工建造、运营等全生命周期能耗及碳排放进行研究,考虑节能减排、绿化碳汇等措施影响,以京雄城际铁路为典型案例进行分析。研究结果表明,规划设计阶段勘测产生的碳排放占比很小,运营期年均能耗占比最大,约占全生命周期年均总综合能耗的74.9%,建材生产阶段(折算100 a)年均能耗占比约22.4%,考虑节能减排以及绿化固碳等措施效果明显,年均能耗可节约12%左右;与国内外同类铁路能耗指标类比分析,单位运输牵引能耗指标为6.42 tce·(10^(6)人公里)^(-1)符合预期,并对照转移公路出行客运量减碳效果明显,节省碳汇交易总额约61267万元,产生的社会效益较大。本文为构建绿色低碳城际铁路碳排放双控指标体系提供了参考和借鉴。

关键词：铁路运输碳排放全生命周期京雄城际能耗指标

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城市轨道交通非常态客流出行影响机制研究

铁道运输与经济 2024年第4期46卷 182-192页

作者：纪柯柯杨青纪凯丽张姝婷林春旺李正中武汉理工大学安全科学与应急管理学院湖北武汉430070 中汽数据(天津)有限公司碳数字技术室天津300393 天津商业大学理学院天津300134 济钢集团有限公司规划发展部山东济南250100 天津轨道交通运营集团有限公司天津轨道交通线网管理有限公司天津300392 天津市交通科学研究院交通安全应急研究中心天津300060

为探究异常天气情况下多维空间属性对轨道交通非常态客流出行机制的影响,基于梯度提升决策树模型,分析异常天气下天津市143个轨道交通站点的非常态客流出行特征,解析经济属性、交通便利性、建成环境等10个影响因子对非常态客流量的非线... 详细信息

为探究异常天气情况下多维空间属性对轨道交通非常态客流出行机制的影响,基于梯度提升决策树模型,分析异常天气下天津市143个轨道交通站点的非常态客流出行特征,解析经济属性、交通便利性、建成环境等10个影响因子对非常态客流量的非线性影响机制。研究发现:①异常天气下,轨道交通站点日均客流显著增长。受天气状况的影响,97%的轨道交通站点日均客流呈增长趋势,其中天津站客流增长幅度最大,达到32%;②建成环境对城市轨道交通非常态客流的影响最为显著,达到86.44%,因子“到市中心距离”影响程度最大;③各影响因子与非常态客流之间具有明显的非线性关系与阈值效应,除公交站点数量、交叉口数量以及居住设施密度与非常态客流间呈波动“凸”形非线性关系外,其他影响因子整体保持非线性正相关或负相关。

关键词：城市交通建成环境非常态客流梯度提升决策树非线性关系

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盾构下穿高速铁路隧道沉降变形控制标准研究

北京交通大学学报 2024年第1期48卷 32-43页

作者：浦逸辉彭华肖骁骐吴薪柳林家桢北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中国铁路设计集团有限公司天津300308

针对新建盾构下穿高速铁路隧道变形控制难的问题,以石家庄地铁4、5号线以及北京地铁8号线等3个典型的穿越高铁工程为依托,研究下穿高铁隧道沉降变形控制标准.首先,利用有限元软件Midas GTS NX构建精细化的无砟轨道-隧道三维有限元模型,... 详细信息

针对新建盾构下穿高速铁路隧道变形控制难的问题,以石家庄地铁4、5号线以及北京地铁8号线等3个典型的穿越高铁工程为依托,研究下穿高铁隧道沉降变形控制标准.首先,利用有限元软件Midas GTS NX构建精细化的无砟轨道-隧道三维有限元模型,计算盾构下穿整体现浇隧道、盾构法隧道及U型槽段引起的不同沉降工况下的结构内力值,得出满足裂缝宽度限值的结构允许变形值,并且计算了满足规范限值要求的CRTSⅡ型和CRTSⅢ型轨道结构的允许变形值.然后,利用Abaqus软件构建车轨耦合动力模型,计算不同列车速度和沉降工况下车辆的安全性和舒适性指标,得出轨道高低不平顺允许值.最后,汇总各结构的允许变形值,给出结构沉降变形控制标准.研究结果表明:从结构裂缝宽度限值、轨道10 m弦长高低偏差限值和动力学最敏感指标限值方面计算的既有结构允许变形值能够作为盾构下穿高铁隧道沉降变形的控制标准,可作为现行规范的支撑与补充.研究成果可为类似风险大、要求较严的高速铁路穿越工程项目提供隧道及轨道变形控制值参考.

关键词：盾构下穿高铁隧道沉降变形变形控制标准