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高速公路限速区段安全与效率优化协调模型

哈尔滨工业大学学报 2019年第3期51卷 158-164页

作者：李瑞马荣国梁国华邓亚娟王宝杰长安大学公路学院西安710064

为改善高速公路分区段限速管理下的运行安全与效率,缓解由于限速区段设置不当、频繁换速造成的驾驶负担,对高速公路分区段限速管理下的限速区段进行优化协调设置.首先,以损失时间最小为原则,提出3种情形下的高速公路限速区段优化协调模... 详细信息

为改善高速公路分区段限速管理下的运行安全与效率,缓解由于限速区段设置不当、频繁换速造成的驾驶负担,对高速公路分区段限速管理下的限速区段进行优化协调设置.首先,以损失时间最小为原则,提出3种情形下的高速公路限速区段优化协调模型;其次,依据驾驶人认知距离、心理稳定距离和限速标志前置距离,及驾驶员问卷调查统计数据,对模型计算中的最小限速区段长度和最大限速区段数目两参数进行标定;最后,根据经济学风险与收益的原理,分别用风险函数和收益函数表征高速公路交通安全和效率,构建高速公路安全指数、效率指数评价模型,并结合案例高速公路初始限速区段设置情况,对所提限速区段最优协调模型的实效性进行仿真检验.结果表明:案例高速公路应用所提优化模型进行限速区段协调控制后,高速公路综合安全指数值减小45.51%、综合效率指数值增大26.78%,安全、效率状态更加靠近理想点(a,b).针对分区段限速控制的高速公路交通安全与效率的提升,该方法具有较好的可行性与实效性,可为高速公路限速管理提供理论支持.

关键词：交通工程分区段限速限速区段优化协调模型高速公路安全与效率

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基于非均质模型的水稳碎石材料细观开裂行为

吉林大学学报（工学版） 2024年第5期54卷 1258-1266页

作者：赵晓康胡哲牛振兴张久鹏裴建中温永长安大学公路学院西安710064

本文采用离散元法(DEM)研究非均质水稳碎石(CSM)材料的细观开裂行为,基于Weibull材料随机场,建立了不同均质度水平的CSM细观断裂模型,通过虚拟半圆弯曲(SCB)试验模拟细观开裂过程,分析砂浆基体均质度的影响。结果表明:CSM裂纹沿着砂浆... 详细信息

本文采用离散元法(DEM)研究非均质水稳碎石(CSM)材料的细观开裂行为,基于Weibull材料随机场,建立了不同均质度水平的CSM细观断裂模型,通过虚拟半圆弯曲(SCB)试验模拟细观开裂过程,分析砂浆基体均质度的影响。结果表明:CSM裂纹沿着砂浆薄弱点和界面共同扩展,砂浆基体的断裂占主导地位。峰值强度和破坏形变随均质度的提高而增大,砂浆中少量的性能薄弱点有益于改善结构形变特性而提升其整体强度,适当均质度水平有助于CSM材料抗裂性能的发挥。

关键词：道路工程水泥稳定碎石细观非均质半圆弯曲试验离散元法

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基于传播模型的非机动车违规过街行为研究

交通运输系统工程与信息 2018年第6期18卷 172-177,200页

作者：马书红刘传起唐大川阴星星长安大学公路学院西安710064

为研究信号交叉口非机动车违规过街行为,选取西安市的7个信号交叉口,通过视频拍摄获取资料,应用复杂网络来分析非机动车网络的结构特征和演化规律.建立了交叉口非机动车网络,基于SI模型的基本思想,提出了非机动车违规过街行为的传播模型... 详细信息

为研究信号交叉口非机动车违规过街行为,选取西安市的7个信号交叉口,通过视频拍摄获取资料,应用复杂网络来分析非机动车网络的结构特征和演化规律.建立了交叉口非机动车网络,基于SI模型的基本思想,提出了非机动车违规过街行为的传播模型.并通过python程序进行模拟分析,在不同的网络结构和不同的传播率下,获取了非机动车违规过街的行为趋势.结果表明:随着等待时间的增加,一旦有骑行者闯红灯,更多的骑行者将加入到违规过街的行列;在内向度和外向度方面,电动自行车均高于普通自行车;非机动车违规行为随着传播率及非机动车流量的增加而增加.

关键词：城市交通违规过街行为复杂网络理论非机动车 SI模型从众心理信号交叉口

在役隧道环境侵蚀下管片承载能力概率劣化模型

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中国公路学报 2022年第1期35卷 49-58页

作者：韩兴博叶飞夏天晗张稳军邓念兵长安大学公路学院陕西西安710064 长安大学公路大型结构安全教育部工程研究中心陕西西安710064 天津大学建筑工程学院天津300350 宁波市交通工程管理中心浙江宁波315042

在役盾构隧道管片衬砌的承载能力劣化模型是隧道结构耐久性评价及科学养护的基础。以建立能考虑工程不确定性的钢筋混凝土管片概率承载能力劣化模型为目标,考虑隧道运营环境的主要侵蚀因子及管片衬砌的压弯受力特性,建立碳化侵蚀与氯离... 详细信息

在役盾构隧道管片衬砌的承载能力劣化模型是隧道结构耐久性评价及科学养护的基础。以建立能考虑工程不确定性的钢筋混凝土管片概率承载能力劣化模型为目标,考虑隧道运营环境的主要侵蚀因子及管片衬砌的压弯受力特性,建立碳化侵蚀与氯离子侵蚀下管片主筋的锈蚀模型;考虑锈蚀管片中钢筋的截面面积损失以及钢筋-混凝土黏结滑移,以钢筋锈蚀率为媒介,构建锈蚀管片的时变抗弯及抗压承载能力计算模型;考虑衬砌管片抗弯及抗压承载能力的系统特性和相关性,基于概率统计理论,建立衬砌结构系统失效概率及可靠度的计算模型与方法。通过算例发现:管片抗弯承载能力劣化显著于抗压承载能力劣化,服役100年时,剩余抗弯承载能力和抗压承载能力分别约为初始值的30%和97%;结构抗力的均值与标准差均随结构劣化而减小;对管片的受弯模式,可靠度在95年时,拱顶、边墙及拱底部分位置不足规范要求,管片受压模式的可靠度(3.4~3.9)始终维持在较高水平;受弯和受压模式的相关性系数在0.93左右,管片结构的失效主要由抗弯承载能力不足引起。研究结果可为盾构隧道管片衬砌的耐久性设计及养护策略制定提供支持。

关键词：隧道工程管片衬砌概率劣化模型可靠度分析时变压弯承载能力

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侧风下峡谷桥隧连接段汽车的行驶特性

吉林大学学报（工学版） 2019年第3期49卷 736-748页

作者：王露刘玉雯陈红长安大学公路学院西安710064

为保障山区高速公路的运营安全,研究了在风环境下峡谷桥隧连接段车辆瞬态气动特性及其规律,借助Carsim软件建立车辆模型,并模拟峡谷桥隧连接处的路段特性,以西汉高速桥隧连接段的实测数据输入风速值和侧风角度等参数,来模拟不同风速及... 详细信息

为保障山区高速公路的运营安全,研究了在风环境下峡谷桥隧连接段车辆瞬态气动特性及其规律,借助Carsim软件建立车辆模型,并模拟峡谷桥隧连接处的路段特性,以西汉高速桥隧连接段的实测数据输入风速值和侧风角度等参数,来模拟不同风速及角度对车辆行驶的影响。首先,对运行仿真后得到的车辆纵向速度、侧向加速度、车辆气动三分力(气动阻力、侧向力、气动升力)、气动侧偏角等参数进行分析;其次,通过分析不同车速、风速、风向角的车辆气动力,探究其对行车稳定性的影响程度;最后,研究了车辆在侧风环境下安全稳定行驶的临界车速和临界风速。研究结果表明:车辆行驶在有侧风作用影响下的峡谷桥隧连接段时,车速由60 km/h提升至80 km/h,车辆气动阻力、侧向力及气动升力分别增加160%、53%及89%,并且在风速达80 km/h的冰雪路面下,伴随出现超过1 m的大偏移量侧滑,当经历西汉高速年最大风速31. 5 m/s(约113 km/h)时,车辆出现明显倾覆现象,对行车安全构成了一定的风险。

关键词：交通运输安全工程车辆气动性能 CARSIM 桥隧连接段峡谷风

基于Jamming转变理论的沥青路面车辙演化机制

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哈尔滨工业大学学报 2024年第9期56卷 150-160页

作者：赵晓康张凯裴建中张久鹏计杰长安大学公路学院西安710064

沥青路面宏观车辙其实质是混合料细观结构演变的结果,为了深入理解路面车辙流变行为的发展过程,基于颗粒物质Jamming理论开展了沥青混合料车辙演化机制研究。采用图像处理技术构建了沥青混合料细观结构模型,基于时-温等效原理开展了车... 详细信息

沥青路面宏观车辙其实质是混合料细观结构演变的结果,为了深入理解路面车辙流变行为的发展过程,基于颗粒物质Jamming理论开展了沥青混合料车辙演化机制研究。采用图像处理技术构建了沥青混合料细观结构模型,基于时-温等效原理开展了车辙仿真测试,分析了车辙变形过程中混合料宏细观结构的变化特征,探究了沥青路面Unjamming转变行为的影响规律与车辙演化机制。结果表明:Jamming理论可以很好地解释沥青路面的车辙演变全过程,车辙深度与沥青混合料颗粒的堵塞程度密切相关;随着加载时间和作用荷载的增加,混合料Jamming堵塞程度增大,车辙深度和面积分数也逐渐增加,并最终趋于稳定,颗粒体系Jammed态的转变受到了沥青砂浆和集料骨架共同作用的影响;随着测试温度升高,试件内部颗粒位移和位移差增大,混合料Jamming堵塞程度降低。沥青路面颗粒体系由稳定的Jammed态转变为不稳定的Unjammed态,是诱导路面车辙和泛油病害发生的内因,研究结果实现了Jamming理论在非晶体系中的应用,为深入理解沥青混合料的车辙演变行为提供了一种新的研究思路。

关键词：道路工程车辙演化颗粒体系 Jamming转变细观结构

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双面加筋土高挡墙的离心模型试验

岩石力学与工程学报 2005年第3期24卷 417-423页

作者：雷胜友长安大学公路学院岩土所陕西西安710064

在离心机上进行30.0～62.5m的双面加筋土高挡墙模型试验。模型组数为34组,模型分为设置错台和不设置错台2种情况,压实系数分别取0.80和0.90。试验表明,对于填土的压实系数为0.90的情况,无论设置错台与否,模拟的挡墙的最大直立高度可达62... 详细信息

在离心机上进行30.0～62.5m的双面加筋土高挡墙模型试验。模型组数为34组,模型分为设置错台和不设置错台2种情况,压实系数分别取0.80和0.90。试验表明,对于填土的压实系数为0.90的情况,无论设置错台与否,模拟的挡墙的最大直立高度可达62.5m;对于填土压实系数为0.80的情况,当不设错台时,模拟的挡墙高度可达30.0m,当设错台时,模拟的挡墙高度可达33.0m。挡墙的破裂面线开始于墙脚或设置错台处,当达到顶部时,距挡墙面板的距离为挡墙高度的0.169倍,其在顶部的范围为挡墙高度的0.08～0.35倍。破裂面线为对数螺旋曲线。挡墙施工完毕后,其侧向位移的发展已基本完成,且数值很小。墙后填土侧向压力的分布为沿着墙高自上而下变化,在上部大约4cm以上的范围内,其值接近主动土压力;而在上部4cm以下的范围内,其值基本上在主动土压力线之内,有个别点的值介于主动土压力与静止土压力之间。竖向土压力的分布基本上同侧向压力的分布有相似的规律性。所得结果对工程设计有指导意义。

关键词：土力学双面加筋土高挡墙离心加载相似材料

基于“成本-效益”指标的沥青路面大修技术评价体系

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中国科技论文 2013年第11期8卷 1100-1104页

作者：张敏周博闻张驰长安大学公路学院交通工程研究所西安710064 长安大学教育部特殊地区公路工程重点实验室西安710064

目前国内外针对沥青路面的大修技术的研究较多,但是却缺少对不同的大修技术进行客观评价的研究,难以指导具体的养护决策。在现有工程经济学和统计学的基础上,结合了路面残值的影响、养护投入的累积性等因素,提出了一个新的"成本-效益"指... 详细信息

目前国内外针对沥青路面的大修技术的研究较多,但是却缺少对不同的大修技术进行客观评价的研究,难以指导具体的养护决策。在现有工程经济学和统计学的基础上,结合了路面残值的影响、养护投入的累积性等因素,提出了一个新的"成本-效益"指标,再综合时间的递增效益建立了"成本-效益"体系,评价结果更加客观、合理。选取了陕西省某公路近10年中每年的大、中、小修费用和交通量的数据作为基础数据,对3种大修技术进行了评价,得到微表处为最优的大修技术。

关键词：沥青路面大修技术评价工程经济学统计学 “成本一效益”指标

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土基模量随季节变化对沥青路面设计的影响

长安大学学报（自然科学版） 2008年第4期28卷 7-10页

作者：武红娟王选仓长安大学公路学院

针对最不利季节土基强度值过低且不能真实反映不同季节土基强度变化的问题,引入等效回弹模量作为土基强度的设计值。根据东北地区粘性土、华北地区粘性土和西北地区黄土所测得土基回弹模量随季节的变化情况,得出不同地区的等效回弹模量... 详细信息

针对最不利季节土基强度值过低且不能真实反映不同季节土基强度变化的问题,引入等效回弹模量作为土基强度的设计值。根据东北地区粘性土、华北地区粘性土和西北地区黄土所测得土基回弹模量随季节的变化情况,得出不同地区的等效回弹模量值。通过对不同等级、不同轴载作用下沥青路面结构设计计算,分析了不同土基强度取值对路面结构层厚度的影响。结果表明：用等效回弹模量作为土基强度的设计值,土基设计强度提高了50%～60%,沥青路面结构层厚度平均减小10.4 cm。

关键词：道路工程沥青路面土基回弹模量季节变化