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长寿命耐候钢桥锈层稳定性原位测试与评价

交通运输工程学报 2025年

作者：王春生王一伟张静雯段兰长安大学公路学院

基于耐候钢锈层形成和损伤机理，总结了耐候钢桥锈层检测及评价方法，并以中国首批3座免涂装耐候钢桥为工程依托，采用目测检查法和胶带粘附力测试法2种方法对典型构件的构造细节处锈层进行原位测试，通过对锈层稳定性的定性与定量分析... 详细信息

基于耐候钢锈层形成和损伤机理，总结了耐候钢桥锈层检测及评价方法，并以中国首批3座免涂装耐候钢桥为工程依托，采用目测检查法和胶带粘附力测试法2种方法对典型构件的构造细节处锈层进行原位测试，通过对锈层稳定性的定性与定量分析，明确了结构型式、气候气象和环境条件等对耐候锈层形成的影响规律，分析了不同位置的表面锈层分布特点及稳定性差异，建立了长寿命耐候钢桥锈层稳定性技术状况评价模型，开展全桥锈层稳定性技术状况评价，提出了锈层的针对性维护管养建议。研究结果表明：稳定锈层的形成受结构构造形式、水汽及光照等各种因素作用影响；耐候钢桥受日照充足的区域，其耐候锈层形成快、稳定性好，通风好且不易积水积尘区域的耐候锈层状况优于积水积尘区域和潮湿通风不畅区域，高湿热环境中的耐候钢桥，通风、日照条件好的区域，其耐候锈层形成快且稳定；耐候锈层稳定性技术状况可根据承重结构锈层稳定性状况、桥梁附属结构技术状况和桥位环境状况三类评价指标分为1～4级，综合评价眉县常兴二号桥、黄延高速隆坊跨线桥和西藏扎墨公路达国大桥锈层稳定性技术状况等级分别为2级、2级和3级；稳定可靠的耐候锈层是实现耐候钢桥长寿命设计和使用的技术保证之一，长寿命耐候钢桥锈层检测方法与评价指标可为桥梁构造设计及锈层维护管养提供依据，将推动长寿命耐候钢桥的工程应用。

关键词：桥梁工程免涂装耐候钢桥长寿命桥梁锈层检测稳定性评价模型锈层维护

基于混合模型的自动驾驶车辆事故严重程度影响因素分析

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交通运输工程学报 2025年

作者：阎莹王玉莹周旋王文璇长安大学运输工程学院

为深入探究自动驾驶车辆事故中各因素之间的交互作用对事故严重程度的影响，提出考虑因素交互作用的可解释机器学习与树形增强朴素（TAN）贝叶斯网络混合模型，基于汇总后的加利福尼亚州2014至2023年自动驾驶车辆事故报告公开数据确定... 详细信息

为深入探究自动驾驶车辆事故中各因素之间的交互作用对事故严重程度的影响，提出考虑因素交互作用的可解释机器学习与树形增强朴素（TAN）贝叶斯网络混合模型，基于汇总后的加利福尼亚州2014至2023年自动驾驶车辆事故报告公开数据确定了13个影响因素为自变量，并将因变量（事故严重程度）划分为无伤害、轻微和中重度事故3类；分别采用极端梯度提升、随机森林、K最近邻、支持向量机4种机器学习算法建立了自动驾驶车辆事故严重程度分类预测模型，选择性能最优的分类预测模型作为基础模型，结合基础模型与沙普利加和解释（SHAP）算法，筛选关键因素并建立TAN贝叶斯网络，以提取9组交互作用因素对，并结合SHAP算法分析了单因素和交互效果显著的3组交互作用因素。研究结果表明：碰撞部位、车辆驾驶模式和主车碰撞前的运动状态分别对无伤害、轻微和中重度事故严重程度有重要影响，2020年后自动驾驶车辆尾部被碰撞时，无伤害事故中SHAP交互值均为正值，中重度事故中SHAP交互值均为负值；在自动驾驶车辆碰撞部位为正面与碰撞对象碰撞部位为尾部两因素交互情况下，中重度事故中SHAP交互值仅有16.7%为正，在自动驾驶车辆碰撞部位为正面与碰撞对象碰撞部位为正面两因素交互情况下，轻微事故中89.1%的SHAP交互值为正。可见，自动驾驶车辆能够及时改变运行轨迹，避免车辆正面碰撞，从而降低了车辆碰撞的严重程度。

关键词：交通信息工程事故严重程度沙普利加和解释树形增强朴素贝叶斯网络自动驾驶车辆因素交互作用

盐冻环境下混凝土桥梁服役性能演变规律及耐久性评价指标综述

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长安大学学报(自然科学版) 2025年

作者：朱伟庆张亚飞张丽华贾金青殷天扬长安大学公路学院大连理工大学建设工程学院

为揭示盐冻环境下混凝土桥梁服役性能演变规律，并为在役混凝土桥梁的耐久性设计与科学维养提供决策依据，总结了盐冻环境下混凝土桥梁的典型病害和空间分布，分析了盐冻环境下混凝土和钢筋材料、混凝土构件性能劣化规律与机理，并提炼... 详细信息

为揭示盐冻环境下混凝土桥梁服役性能演变规律，并为在役混凝土桥梁的耐久性设计与科学维养提供决策依据，总结了盐冻环境下混凝土桥梁的典型病害和空间分布，分析了盐冻环境下混凝土和钢筋材料、混凝土构件性能劣化规律与机理，并提炼出影响因子及影响规律，凝练出盐冻环境下混凝土桥梁服役状况演变的材料-构件-结构的关联特性，系统梳理了规范中混凝土桥梁耐久性评价指标及其检测方法，在此基础上建立了盐冻环境下混凝土桥梁的耐久性评价指标体系，并建议了各指标的警戒阈值和极限阈值。研究结果表明：盐冻环境下混凝土桥梁典型病害为梁体和桥墩的混凝土剥落及钢筋锈蚀，且表现出显著的空间分布特征，北方寒冷和严寒地区、尤其是沿海与盐渍土地区的混凝土桥梁的盐冻病害更加严重。盐冻环境下材料性能演变可以大致分为初始阶段，发展阶段与加速阶段，各阶段中混凝土构件的承载能力退化是混凝土与钢筋力学性能、以及二者之间粘结性能下降共同导致；影响材料、构件性能劣化的因子可归结为水胶比、掺和料、外加剂、保护层厚度、钢筋种类、持载状态与初始裂缝等方面；混凝土桥梁的性能劣化主要表现为其关键混凝土构件的性能劣化，但其服役状况演变通过应力或受力状态在材料、构件、结构三个层面存在显著关联。规范中的耐久性指标可划分为材料属性、混凝土损伤、氯离子侵蚀、钢筋锈蚀四类；建立的耐久性评价指标体系充分考虑了指标的使用频率与可检测性，且可全面体现盐冻环境下混凝土桥梁典型病害特征。未来应进一步开展疲劳荷载和盐冻循环耦合作用下混凝土构件性能演变方面的研究，同时，基于大数据和机器学习技术，建立理论和数据双驱动的盐冻环境下混凝土桥梁服役状态演变模型。再者，结合更深入的理论研究及先进技术，提出综合性评价指标和更精确更效率的检测方法。

关键词：桥梁工程服役性能综述混凝土桥梁耐久性评价指标盐冻环境

有轨电车钢轨包裹材料-沥青混凝土交界面损伤行为研究

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铁道学报 2025年

作者：李加陕耀周顺华纪小平李檬同济大学上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室同济大学道路与交通工程教育部重点实验室长安大学公路学院

现场调研表明，有轨电车轨道近距离范围内的沥青路面与钢轨包裹材料界面的黏结失效是新型嵌入式有轨电车轨道结构的主要病害之一。分别从试验及仿真角度开展相关探索，设计沥青混凝土-包裹材料交界面试件的双悬臂梁实验(DCB)，通过ABAQU... 详细信息

现场调研表明，有轨电车轨道近距离范围内的沥青路面与钢轨包裹材料界面的黏结失效是新型嵌入式有轨电车轨道结构的主要病害之一。分别从试验及仿真角度开展相关探索，设计沥青混凝土-包裹材料交界面试件的双悬臂梁实验(DCB)，通过ABAQUS的UMAT子程序对内聚力模型（CZM）进行数值实现，对双材料接触界面的损伤特性进行表征。针对无法精准获取不连续接触界面内聚力模型关键性参数问题，提出一种基于试验信息的界面参数反分析识别方法，对黏结界面所采用的常见3种内聚力模型的相关参数开展反演研究，并分析不同有轨电车运行条件下钢轨包裹材料-沥青混凝土界面的损伤特征。结果表明：反分析识别方法能够有效快速地获取界面相关内聚力模型参数，其中双线性内聚力模型提供了最接近试验数据的结果；黏结界面损伤扩展路径为自下而上，失效范围是界面底部3 cm以内。

关键词：有轨电车内聚力模型黏结界面损伤反分析识别

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城市砂层隧道注浆参数优化室内试验研究

北京交通大学学报 2025年

作者：魏进王锦涛卞海丁张巍王朋路冯畅长安大学公路学院西安市市政建设(集团)有限公司

为优化城市砂层隧道注浆参数，改善注浆效果，依托实际工程砂层隧道注浆问题，自主研制了室内砂层注浆试验系统，试验设计自变量为注浆压力、土体孔隙率和浆液水灰比，因变量为结石体强度、浆液扩散半径和注浆量，通过试验结果回归拟合... 详细信息

为优化城市砂层隧道注浆参数，改善注浆效果，依托实际工程砂层隧道注浆问题，自主研制了室内砂层注浆试验系统，试验设计自变量为注浆压力、土体孔隙率和浆液水灰比，因变量为结石体强度、浆液扩散半径和注浆量，通过试验结果回归拟合了自变量与因变量之间的相对关系式，进而采用试验所得的线性回归方程优化了现场注浆设计参数，并结合优化后的掌子面开挖与浆脉情况、取芯结石体强度、地表沉降进行了效果评价。研究结果表明：经复相关系数、方差分析与回归系数检验，所得自变量与因变量之间的关系方程线性回归性强、回归系数显著；注浆压力对注浆量影响最大、浆液扩散半径次之、结石体强度影响最小，土体孔隙率对注浆量影响最大、结石体强度次之、浆液扩散半径影响最小，浆液水灰比对结石体强度影响最大、注浆量次之、浆液扩散半径影响最小；采用优化后的注浆参数进行现场施工，观察到掌子面开挖过程揭露浆脉较多、浆液扩散均匀，掌子面保持直立且无地下水渗出，取样结石体强度满足要求，地表沉降稳定，表明优化后的注浆效果较好，可有效保证依托工程隧道施工的质量与安全。

关键词：隧道工程砂层注浆室内试验优化设计

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钢桥表面相对湿度分析方法

交通运输工程学报 2025年

作者：王壮刘永健龚勃旭陈莎刘江刘冒佚汪志强长安大学公路学院重庆大学土木工程学院重庆市城市建设投资公司

为探究钢桥表面相对湿度时变规律与分布特性，提出了相对湿度边界层的概念，厘清了表面相对湿度与环境相对湿度的差别；基于空气温、湿度物理关系，提出了一种钢桥表面相对湿度计算方法并验证了其准确性；利用提出的方法计算了钢拱桥的... 详细信息

为探究钢桥表面相对湿度时变规律与分布特性，提出了相对湿度边界层的概念，厘清了表面相对湿度与环境相对湿度的差别；基于空气温、湿度物理关系，提出了一种钢桥表面相对湿度计算方法并验证了其准确性；利用提出的方法计算了钢拱桥的表面相对湿度，并量化了表面相对湿度与环境相对湿度的差异。计算结果表明：对于钢拱桥而言，表面相对湿度与环境相对湿度变化规律基本一致，年、日变化规律均具有明显的正弦特征，表面相对湿度变化幅度更大；表面相对湿度高于环境相对湿度的情况普遍发生，且在高湿环境下该状态可能持续数日；拱肋表面相对湿度纵向分布极不均匀，拱顶和拱脚顶、底板表面相对湿度最大分别相差16%和10%；系梁中部表面相对湿度分布均匀，但端部与中部表面相对湿度差异显著，最大差值超过30%；测试周期内环境湿润时间为1 191.5 h，表面湿润时间为2 016 h，为环境湿润时间的1.71倍；拱肋顶板表面湿润时间大于底板，最大差别达17.5%，系梁顶板表面湿润时间小于底板，最大差别达25.5%；相对湿度差异系数与湿润时间差异系数均可表征钢桥表面环境与大气环境的差异，2种表征方式下差异系数的分布规律基本一致，拱顶附近差异系数大于拱脚，系梁中部差异系数大于端部，同一断面处拱肋顶板差异系数大于底板，系梁顶板差异系数小于底板。

关键词：桥梁工程表面相对湿度理论分析温度大气腐蚀

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基于逆向分析的车辆对碰事故再现系统研究

西南交通大学学报 2025年

作者：刘永涛高隆鑫方腾源闫星培杨京帅滑海宁长安大学汽车学院武汉理工大学汽车工程学院公安部道路交通安全研究中心

为提高车辆对碰事故再现的精度与有效性，基于动量与动量矩守恒定理，建立了车辆碰撞速度计算方程组，并通过碰撞坐标系旋转变换，构建了车辆碰撞瞬间的解析模型。其次，将碰撞事故过程分阶段进行分析，构建了车辆三维车身动力学模型。... 详细信息

为提高车辆对碰事故再现的精度与有效性，基于动量与动量矩守恒定理，建立了车辆碰撞速度计算方程组，并通过碰撞坐标系旋转变换，构建了车辆碰撞瞬间的解析模型。其次，将碰撞事故过程分阶段进行分析，构建了车辆三维车身动力学模型。基于3DMAX和OpenGL图形技术以及基础数据库技术，设计了碰撞事故重建系统，并通过真实的对向碰撞事故案例进行仿真分析，以验证系统的精度和有效性。研究结果表明：该系统模拟车速的平均相对误差值小于5.1%、车辆运动轨迹吻合程度的平均相关性为0.85，有效解决了模拟车辆碰撞瞬间逆向不确定性方程组的解析化难题，提高了车辆碰撞事故中相关参数的解算精度，具有较高的实用性与便捷性。

关键词：逆向算法车辆对向碰撞事故再现动力学计算模型 3维再现

改进YOLOv8n的轻量化交通标志检测算法

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激光与光电子学进展 2025年

作者：罗向龙吕温馨石镇岳刘若辰长安大学信息工程学院首钢集团有限公司技术研究院

针对复杂场景下交通标志小目标检测精度下降和模型复杂度过高问题，本文提出一种改进YOLOv8n的轻量化交通标志检测方法。在YOLOv8n的主干网络中引入全维动态卷积和EMA注意力机制以精准获取标志特征和上下文信息；增设160×160小目标检... 详细信息

针对复杂场景下交通标志小目标检测精度下降和模型复杂度过高问题，本文提出一种改进YOLOv8n的轻量化交通标志检测方法。在YOLOv8n的主干网络中引入全维动态卷积和EMA注意力机制以精准获取标志特征和上下文信息；增设160×160小目标检测层，有效结合不同尺度的特征，保留更多细节信息，提升对小目标检测的准确率；引入GhostBottleneckv2进行轻量化处理，并设计GSConv模块，降低模型复杂度提升收敛速度；采用Wise-IoUv3损失函数提高模型定位目标的能力。实验结果表明本文算法在TT100K数据集和CCTSDB2021数据集上与原始YOLOv8n相比平均精度分别提升了7.6%和2.4%，参数量分别降低了7.6%和7.9%，不仅保持了YOLOv8n模型的轻量性，同时具备更高的检测性能。

关键词：交通标志检测深度学习 YOLOv8 注意力机制轻量化

渭河流域净初级生产力遥感反演及变化归因分析

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水利水电技术(中英文) 2025年

作者：潘鹏飞潘飞燕张海旭金裕河南省轨道交通智能安全工程技术研究中心长安大学地质工程与测绘学院西安工程大学理学院

【目的】研究旨在探讨2000年实施生态修复政策以来，渭河流域净初级生产力的演化特征，揭示气候变化与人类活动对植被生态的综合作用机制，为流域生态保护与可持续发展提供理论依据。【方法】基于GEE云平台，本研究调用MOD17A3HGF6.1数... 详细信息

【目的】研究旨在探讨2000年实施生态修复政策以来，渭河流域净初级生产力的演化特征，揭示气候变化与人类活动对植被生态的综合作用机制，为流域生态保护与可持续发展提供理论依据。【方法】基于GEE云平台，本研究调用MOD17A3HGF6.1数据，分析NPP、CPP和VPG三类净初级生产力的时空分布格局。通过构建六种植被变化情景，探讨气象因子和人类活动对植被变化的驱动模式，并结合最小二乘回归分析法、Pearson相关系数和贡献指数对各影响因子进行定量评估。【结果】（1）2000—2023年间，渭河流域NPP在年内呈单峰型季节性变化，年际增幅为9.91gC·m-2·a-1，空间分布呈现“南高北低”的分布格局。（2）在植被恢复过程中，气温和降水与植被生长呈正相关，相关系数分别为0.26和0.43；太阳辐射在以人类活动为主导的植被恢复中呈轻度正相关，相关系数为0.12；人口密度和道路密度对约34.77%的植被恢复区域起促进作用。（3）在植被退化过程中，降水对植被退化的贡献度为30.43%，人口密度和道路密度对植被退化的相关系数分别为0.71和0.64。【结论】研究期间，渭河流域NPP整体呈增长趋势，气温、降水、人口密度和道路密度对NPP的驱动作用显著，太阳辐射的影响相对较弱。气候变化是推动流域植被恢复的主要因素，而生态修复等人类活动措施则有效提升了区域植被的生产力。

关键词：净初级生产力(NPP) 气候生产潜力(CPP) 气候变化人类活动渭河流域影响因素