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K-means算法在高速公路ETC数据分析中的应用

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公路交通科技 2024年第6期41卷 199-206页

作者：张添翼杨涵田俊山王歆远交通运输部公路科学研究院北京100088 福建省高速公路科技创新研究院有限公司福建福州350001

为了更高效地利用高速公路ETC数据集并提升数据处理速度,深入分析ETC用户的主要特征和高速公路存在的潜在问题。以我国某省份某高速公路出入口2023年6月的ETC通行数据为例,通过Python编程语言对数据进行清洗,采用环形特征编码处理时间数... 详细信息

为了更高效地利用高速公路ETC数据集并提升数据处理速度,深入分析ETC用户的主要特征和高速公路存在的潜在问题。以我国某省份某高速公路出入口2023年6月的ETC通行数据为例,通过Python编程语言对数据进行清洗,采用环形特征编码处理时间数据,并运用K-means聚类算法对数据进行处理。重点关注入口时间、出口时间、本省通行里程等指标,对用户的收费里程、速度以及行驶时间3个核心特征进行分析,借助聚类中心点和雷达图进行可视化展示。分析结果显示,傍晚时段的通行效率较低,晚间疲劳驾驶和午夜超速问题较为突出。根据通行里程分析,白天主要以短程和中程用户为主,长程用户倾向于在上午进入高速公路,同时,该高速公路存在大量的通勤车辆。在速度分析方面,低速组多为短途车辆。K-means聚类算法的应用使得数据处理过程快速且可靠,结合更多的ETC数据,可以进一步深入了解高速公路通行的主要群体和状况。研究成果可为制定差异化收费政策提供有力依据。例如,通过聚类分析进入高速公路的时间,确定高峰时段和低谷时段,适时提高高峰时段的费用,降低低谷时段的费用,从而提高通行效率、平衡路网流量。这具有重要的现实意义。

关键词：智能交通用户聚类 K-means算法高速公路ETC数据海量数据

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钢桁架人行天桥结构特性影响参数分析

三明学院学报 2024年第03期41卷 119-124页

作者：林建茂福建省高速公路科技创新研究院有限公司

以福州城市森林步道鱼腹式钢桁架人行桥结构为工程背景，采用Midas Civil有限元软件对该轻型结构性能进行分析，并进一步分析弦杆、竖向腹杆和斜向腹杆壁厚关键设计参数变化对结构主要性能指标的影响规律。结果表明：弦杆参数是影响钢... 详细信息

以福州城市森林步道鱼腹式钢桁架人行桥结构为工程背景，采用Midas Civil有限元软件对该轻型结构性能进行分析，并进一步分析弦杆、竖向腹杆和斜向腹杆壁厚关键设计参数变化对结构主要性能指标的影响规律。结果表明：弦杆参数是影响钢桁架人行桥结构强度、刚度、稳定性和自振频率的主要构件，竖向腹杆和斜向腹杆参数对结构特性影响较小。该研究结论可为同类桁架人行天桥结构设计提供参考和借鉴。

关键词：钢桁架人行天桥设计参数结构特性

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沥青混凝土起裂韧度试验研究

水力发电学报 2024年

作者：曹国瑞卿龙邦刘天云陈礼彪曾俊铖清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室河北工业大学土木与交通学院福建省高速公路集团有限公司福建省高速公路科技创新研究院有限公司

开展了沥青混凝土半圆弯曲断裂试验，获得了裂缝扩展全过程荷载-裂缝口张开位移曲线，结合线性相关陡降法研究了温度、加载速率及预制裂缝长度对沥青混凝土起裂韧度的影响。应用数字图像相关方法对沥青混凝土起裂及裂缝扩展全过程损伤... 详细信息

开展了沥青混凝土半圆弯曲断裂试验，获得了裂缝扩展全过程荷载-裂缝口张开位移曲线，结合线性相关陡降法研究了温度、加载速率及预制裂缝长度对沥青混凝土起裂韧度的影响。应用数字图像相关方法对沥青混凝土起裂及裂缝扩展全过程损伤变形特性进行了研究。结果表明：线性相关系数陡降法所得起裂荷载处于损伤产生时刻对应荷载范围内，验证了该方法应用于沥青混凝土起裂韧度研究的可行性。随温度和预制裂缝长度增加，起裂韧度逐渐降低；随加载速率增大，起裂韧度呈现出上升趋势。

关键词：沥青混凝土起裂韧度数字图像相关方法裂缝扩展起裂荷载

基于多维融合分析的泉厦分层复合式高速公路功能定位研究

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公路 2024年第4期69卷 241-245页

作者：曹守华张淑宝袁茂存程佳馨交通运输部公路科学研究院北京市100088 福建省高速公路集团有限公司福州市350001 福建省高速公路科技创新研究院有限公司福州市350001

功能定位是确定公路技术标准、制定建设方案的基本前提。为精准确定泉厦分层复合式高速公路的功能定位,从项目所在地区特点、路网结构、交通特性等方面着手,融合泉厦通道、泉厦高速、泉厦高速上下层三个维度进行了深入研究。结果表明:... 详细信息

功能定位是确定公路技术标准、制定建设方案的基本前提。为精准确定泉厦分层复合式高速公路的功能定位,从项目所在地区特点、路网结构、交通特性等方面着手,融合泉厦通道、泉厦高速、泉厦高速上下层三个维度进行了深入研究。结果表明:在宏观层面,泉厦高速公路通道承担国家综合立体交通网主轴功能、承担优化全国城镇化空间格局功能、承担福建沿海综合立体运输通道功能、承担助推粤闽浙沿海城市群建设功能;在中观层面,泉厦高速公路承担全国南北向主干线公路功能、承担促进沿线产业快速发展功能、承担城市组团间到发交通需求功能;在微观层面,泉厦高速上层承担客运干线高速公路功能,下层为承担货运干线高速公路功能。

关键词：高速公路功能定位分层复合式多维融合分析

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融合机器视觉的桥梁动态称重方法

吉林大学学报（工学版） 2024年第1期54卷 188-197页

作者：龙关旭张修石辛公锋王涛杨干山东高速集团有限公司创新研究院济南250101 长安大学公路学院西安710064 山东省高速公路技术和安全评估重点实验室济南250101

为了进一步提升现有的桥梁动态称重技术,提出了一种融合机器视觉的桥梁动态称重系统。首先,利用机器视觉算法对车辆进行识别和追踪;其次,对车辆作用下的桥梁响应监测信息进行处理;然后,利用虚拟简支梁理论对轴重、轴距进行识别;最后,通... 详细信息

为了进一步提升现有的桥梁动态称重技术,提出了一种融合机器视觉的桥梁动态称重系统。首先,利用机器视觉算法对车辆进行识别和追踪;其次,对车辆作用下的桥梁响应监测信息进行处理;然后,利用虚拟简支梁理论对轴重、轴距进行识别;最后,通过模拟分析和室内试验的方式对本文方法的准确性进行检验。结果表明:本文方法在多种工况下,对车辆的轴重、轴距都具有较好的识别效果;轴重、轴距、总重识别平均相对误差分别为3.40%、4.31%和2.71%,并且具有一定的抗噪能力。

关键词：桥梁工程桥梁动态称重机器视觉虚拟简支梁

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CPC卡状态检测设备在高速公路中的应用

中国交通信息化 2024年第7期 76-80页

作者：田俊山福建省高速公路科技创新研究院有限公司福建福州350001

针对CPC卡清点耗时、分拣困难,以及异常CPC卡造成的收费清分争议和通行费流失等问题,本文对CPC卡使用现状和实际业务需求进行了调研,总结归纳了CPC卡的基本功能和痛点、难点,构建了CPC卡异常检测算法,创新开发了5.8GHz通信交易异常快速... 详细信息

针对CPC卡清点耗时、分拣困难,以及异常CPC卡造成的收费清分争议和通行费流失等问题,本文对CPC卡使用现状和实际业务需求进行了调研,总结归纳了CPC卡的基本功能和痛点、难点,构建了CPC卡异常检测算法,创新开发了5.8GHz通信交易异常快速检测、虚电检测两项功能,研发形成了高速公路CPC卡智能自动检测分拣专用设备。经福建省某收费站的应用测试验证,设备计费交易功能检测准确率大于99%,非交易类自动分拣准确率为100%,连接平台虚拟装箱速度为1700张/h,实现了CPC卡高效、精准和智能化管理,可有效代替人工清点,降低人工劳动强度。

关键词：高速公路 CPC卡异常检测自动分拣

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HPFRC预制T梁施工常见病害与防治措施

福建交通科技 2024年第4期 46-50页

作者：陈智威福建省高速公路科技创新研究院有限公司福州350001

高性能纤维混凝土(HPFRC)是一种新型的水泥基复合材料,具有单位承载力高、韧性强、耐久性好等特征,适用于各类公路桥梁结构工程。但与普通混凝土预制T梁构件相比,HPFRC预制T梁对施工工艺要求更为苛刻,存在施工精度高、工序衔接紧密等特... 详细信息

高性能纤维混凝土(HPFRC)是一种新型的水泥基复合材料,具有单位承载力高、韧性强、耐久性好等特征,适用于各类公路桥梁结构工程。但与普通混凝土预制T梁构件相比,HPFRC预制T梁对施工工艺要求更为苛刻,存在施工精度高、工序衔接紧密等特点。为此,以某高速HPFRC预制试验T梁施工为例,针对构件施工存在的钢筋保护层厚度合格率偏低、浇筑气泡、施工冷缝、收缩裂缝等典型病害特征成因进行剖析,并提出相应的防治措施,旨在提升同类材料的T梁结构施工品质及工程推广应用。

关键词： HPFRC预制T梁施工常见病害防治措施

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沥青混凝土起裂韧度试验研究

水力发电学报 2024年第8期43卷 56-63页

作者：曹国瑞卿龙邦刘天云陈礼彪曾俊铖清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室北京100084 清华大学水利水电工程系北京100084 河北工业大学土木与交通学院天津300401 福建省高速公路集团有限公司福州350001 福建省高速公路科技创新研究院有限公司福州350001

开展了沥青混凝土半圆弯曲断裂试验,获得了裂缝扩展全过程荷载-裂缝口张开位移曲线,结合线性相关陡降法研究了温度、加载速率及预制裂缝长度对沥青混凝土起裂韧度的影响。应用数字图像相关方法对沥青混凝土起裂及裂缝扩展全过程损伤变... 详细信息

开展了沥青混凝土半圆弯曲断裂试验,获得了裂缝扩展全过程荷载-裂缝口张开位移曲线,结合线性相关陡降法研究了温度、加载速率及预制裂缝长度对沥青混凝土起裂韧度的影响。应用数字图像相关方法对沥青混凝土起裂及裂缝扩展全过程损伤变形特性进行了研究。结果表明:线性相关系数陡降法所得起裂荷载处于损伤产生时刻对应荷载范围内,验证了该方法应用于沥青混凝土起裂韧度研究的可行性。随温度和预制裂缝长度增加,起裂韧度逐渐降低;随加载速率增大,起裂韧度呈现出上升趋势。

关键词：沥青混凝土起裂韧度数字图像相关方法裂缝扩展起裂荷载

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锈蚀分布对斜拉索承载能力的作用效应

交通运输工程学报 2024年第1期24卷 232-244页

作者：徐俊张志乐林志平同济大学土木工程学院上海200092 福建省高速公路集团有限公司福建福州350001

为了提高斜拉索极限承载力评估的精度,考虑了斜拉索锈蚀损伤的影响,建立了锈蚀钢丝力学性能模型,模拟了完好与锈蚀钢丝的力学性能;以3种典型截面锈蚀分布模型模式和3种典型索长方向锈蚀分布模型类型的联合作用为前提,分析了斜拉索内不... 详细信息

为了提高斜拉索极限承载力评估的精度,考虑了斜拉索锈蚀损伤的影响,建立了锈蚀钢丝力学性能模型,模拟了完好与锈蚀钢丝的力学性能;以3种典型截面锈蚀分布模型模式和3种典型索长方向锈蚀分布模型类型的联合作用为前提,分析了斜拉索内不同位置处的锈蚀程度,研究了斜拉索的锈蚀分布规律;采用蒙特卡罗方法模拟了不同锈蚀程度下索内钢丝的力学性能,最终得到了索的极限承载力以及斜拉索达到极限承载力时的断丝数,统计分析了斜拉索极限承载力、断丝数、锈蚀深度以及截面锈蚀率之间的相关关系,分析了锈蚀分布规律的影响。分析结果表明:不同锈蚀分布条件下,锈蚀斜拉索达到极限承载力时的断丝数的样本均值相差可达到约3倍,而斜拉索极限承载力的样本均值变化可达到约20%;虽然锈蚀斜拉索达到极限承载力时的断丝数随着锈蚀程度增加而增加,但是断丝数与极限承载力间的相关性较差,在某些锈蚀分布条件下甚至仅为0.014;为了保证斜拉索的安全可靠性,不宜以断丝数作为评估索承载力的技术指标。

关键词：桥梁工程斜拉索极限承载力锈蚀分布模型蒙特卡罗方法断丝数

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