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基于路侧毫米波雷达的群体车辆目标识别与跟踪

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吉林大学学报（工学版） 2024年第7期54卷 2104-2114页

作者：李立吴晓强杨文臣周瑞杰汪贵平长安大学电子与控制工程学院西安710064 云南省交通规划设计研究院有限公司陆地交通气象灾害防治技术国家工程实验室昆明650200 云南省数字交通重点实验室昆明650103

为了提升道路交通流检测精度,本文提出了一种基于路侧毫米波雷达的群体车辆识别与跟踪方法。首先,基于预处理后的城市多车道主干路交通流毫米波雷达检测数据,提出了一种基于高斯核距离的带噪声密度空间聚类(DBSCAN)算法,实现对群体车辆... 详细信息

为了提升道路交通流检测精度,本文提出了一种基于路侧毫米波雷达的群体车辆识别与跟踪方法。首先,基于预处理后的城市多车道主干路交通流毫米波雷达检测数据,提出了一种基于高斯核距离的带噪声密度空间聚类(DBSCAN)算法,实现对群体车辆所反射有效雷达信号的时空聚类;其次,提出了一种无迹卡尔曼滤波(UKF)和线性高斯混合概率假设密度(GMPHD)融合算法,以提升非线性运动群体车辆的跟踪精度;最后,在仿真和实际环境中进行算法测试,仿真结果验证了UK-GMPHD算法能够精准、稳定地跟踪非线性运动车辆。实测结果表明:基于核距离的DBSCAN算法能够有效改善经典算法特征向量的调参问题;与GMPHD算法对比,UKGMPHD算法对目标跟踪的距离、速度和角度均方根误差分别减少了21.03%、23.41%和20.67%。

关键词：智能交通毫米波雷达群体车辆目标识别车辆跟踪滤波高斯混合概率假设密度

喜马拉雅造山带高速远程滑坡动力学机理研究的思考

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地质学报 2024年

作者：程谦恭王玉峰林棋文冯止依明杰何可西南交通大学地质工程系西南交通大学高速铁路运营安全空间信息技术国家地方联合工程实验室

高速远程滑坡是地球岩石圈造山带多见的一类大规模、多相变、跨尺度的地表固体物质迁移过程,其动力学机理是国际地球科学领域长期关注的热点与亟待解决的重大前沿性课题。喜马拉雅造山带被誉为全球变化与环境灾害的天然实验室,其在复杂... 详细信息

高速远程滑坡是地球岩石圈造山带多见的一类大规模、多相变、跨尺度的地表固体物质迁移过程,其动力学机理是国际地球科学领域长期关注的热点与亟待解决的重大前沿性课题。喜马拉雅造山带被誉为全球变化与环境灾害的天然实验室,其在复杂内外动力地质背景下孕育的高速远程滑坡,不仅是解决国际滑坡动力学科学难题的重点研究对象,同时滑坡灾害风险防控亦是影响南亚交通廊道等重大工程规划、建设和运营的关键工程地质难题。本文首先阐明了喜马拉雅造山带高速远程滑坡孕育的内外动力地质背景;然后根据喜马拉雅造山带高速远程滑坡发育的动力学特征,主要从摩擦热熔融动力学机理、破碎相依动力学机理、路径相依动力学机理三个方面,对国内外的高速远程滑坡的研究现状进行了概要述评;最后指出了喜马拉雅造山带高速远程滑坡动力学机理进一步研究应重点关注的3个关键科学问题,即:高速远程滑坡摩擦生热矿物相变机理研究、高速远程滑坡破碎相依能量转换机理研究、高速远程滑坡路径相依流态转化机理研究。相关认识对于推动造山带高速远程滑坡动力学机理研究和制定风险防控策略具有重要意义。

关键词：喜马拉雅造山带高速远程滑坡动力学机理述评关键科学问题

考虑施工时序的隧道工作面坍塌风险分析方法与验证

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防灾减灾工程学报 2024年第3期44卷 579-595页

作者：周鸣亮李泽豫黄宏伟仝跃张伟同济大学土木工程学院地下建筑与工程系上海200092 云南省交通规划设计研究院有限公司云南昆明650041

岩石隧道钻爆法开挖过程中存在多工序交叉作业,且频繁遭遇复杂的地质环境,导致工作面坍塌事故时有发生。为分析隧道施工中工作面坍塌风险,结合T-S(Takagi-Sugeno)模糊事故树与贝叶斯网络,提出了一种考虑岩石隧道施工基本事件时序性的工... 详细信息

岩石隧道钻爆法开挖过程中存在多工序交叉作业,且频繁遭遇复杂的地质环境,导致工作面坍塌事故时有发生。为分析隧道施工中工作面坍塌风险,结合T-S(Takagi-Sugeno)模糊事故树与贝叶斯网络,提出了一种考虑岩石隧道施工基本事件时序性的工作面坍塌风险分析方法。广泛调研了46起钻爆法岩石隧道工作面坍塌事故,筛选辨识出影响工作面稳定性的30项致险因子与孕险环境作为基本事件,基于统计数据量化计算各基本事件的发生概率模糊子集与各节点间条件概率,构建了隧道工作面坍塌T-S模糊事故树并映射为贝叶斯网络,运用贝叶斯网络的双向推理功能,计算得到各基本事件的后验概率与重要度,筛选出部分对隧道工作面坍塌影响较大的关键基本事件。随后结合隧道施工过程中各基本事件发生的时序性,通过在贝叶斯网络中逐次更新对应事件的风险状态,得到工作面坍塌风险发生概率的时序性变化。以油坊坪隧道坍塌事故为工程实例,讨论了隧道建设中考虑施工时序的工作面坍塌风险分析的可行性与挑战,给出了岩石隧道不同施工阶段的风险管控方案与重点,为岩石隧道施工安全风险分析与管控提供了新的理论基础与技术手段。

关键词：岩石隧道工作面坍塌 T-S事故树贝叶斯网络风险分析时序性

沥青混合料中集料迁移的表征方法与评价指标综述

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材料导报 2024年第11期38卷 114-127页

作者：龚芳媛拜佳威陈祎程雪佼王书岳邓锐河北工业大学土木与交通学院天津300401 天津市交通工程绿色材料技术工程中心天津300401 河南省交通规划设计研究院股份有限公司郑州451464 浙江交通职业技术学院路桥学院杭州311112

集料作为沥青混合料的主要组成部分,通过表征其在混合料中的迁移特性来量化其形态特征和粒径对沥青混合料性能的影响,对研究混合料细观结构变化及预估路面变形类病害有重要意义。目前,表征不同形态特征和粒径集料迁移特性方法的系统性... 详细信息

集料作为沥青混合料的主要组成部分,通过表征其在混合料中的迁移特性来量化其形态特征和粒径对沥青混合料性能的影响,对研究混合料细观结构变化及预估路面变形类病害有重要意义。目前,表征不同形态特征和粒径集料迁移特性方法的系统性研究仍有待完善。为评述不同集料迁移特性的表征方法与评价指标,本文对表征集料形态特征及粒径分布的传统试验、图像、数值仿真方法进行总结;从数字图像处理、传感器、离散元方法等角度,对现有追踪不同集料迁移及分布特征的光学扫描设备、算法、传感器、软件种类及适用范围等进行对比;通过分析可量化集料迁移特性的空间位移、空间旋转角、欧拉角、加速度、位移增量等17种指标,对混合料中不同集料颗粒运动规律的评价方法进行研究。最后,基于现有表征和评价不同集料迁移特性方法和指标的不足,对未来研究沥青混合料细观结构的方法和评价指标进行展望。

关键词：沥青混合料集料形态迁移特性细观结构表征方法评价指标

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基于选择集成的山区高速事故预测模型

吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：孟祥海王国锐张明扬田毕江哈尔滨工业大学交通科学与工程学院云南省交通规划设计研究院有限公司陆地交通气象灾害防治技术国家工程实验室

为提升交通事故预测模型的精度并减少鲁棒性，本文利用Stacking集成策略构建事故预测模型。首先，构建基于决策树、极端随机树等8种机器学习模型的单一事故预测模型，利用MIC检验与图着色法度量各事故预测模型的相似度，选取相似度低、... 详细信息

为提升交通事故预测模型的精度并减少鲁棒性，本文利用Stacking集成策略构建事故预测模型。首先，构建基于决策树、极端随机树等8种机器学习模型的单一事故预测模型，利用MIC检验与图着色法度量各事故预测模型的相似度，选取相似度低、多样性强的模型参与集成；然后，对单一事故预测模型结果进行Box-Cox变换，并利用特征加权法为各单一模型分别赋予不同的权重；最后，选用BP神经网络、Logistic回归等模型作为元学习器进行Stacking集成。研究结果表明：元学习器选用BP神经网络的集成模型预测精度高于其他集成模型，相较于预测精度最高的单一事故预测模型，集成模型的MAE、RMSE分别降低了24%和14%，R2提高了6%。

关键词：交通运输规划与管理交通事故预测山区高速公路机器学习集成学习

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胶粉改性沥青老化机理及表征评价研究综述

吉林大学学报（工学版） 2024年第1期54卷 22-43页

作者：唐乃膨薛晨阳刘少鹏朱洪洲李睿重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程研究中心重庆400074 重庆交通大学土木工程学院重庆400074 交通运输部规划研究院北京100028

综述了国内外对胶粉改性沥青老化机理、表征及评价的研究现状。胶粉改性沥青的老化过程伴随着胶粉的溶胀、降解反应以及沥青与胶粉之间的物质交互作用;胶粉改性沥青老化行为的表征主要从化学组分、分子结构、分子量、表面形貌入手,并解... 详细信息

综述了国内外对胶粉改性沥青老化机理、表征及评价的研究现状。胶粉改性沥青的老化过程伴随着胶粉的溶胀、降解反应以及沥青与胶粉之间的物质交互作用;胶粉改性沥青老化行为的表征主要从化学组分、分子结构、分子量、表面形貌入手,并解释其对宏观性能的影响;胶粉改性沥青老化性能评价主要采用黏度、复数模量、低温蠕变劲度、疲劳寿命等流变学指标,且通常与微观表征及化学方法相结合。然而,当前国内外对胶粉改性沥青老化过程中填料迁移行为关注较少,特别是炭黑、白炭黑等填料的作用机理有待进一步挖掘;缺乏胶粉改性沥青多组分老化特征同步表征方法;缺乏统一的老化评价指标,且大多研究在混合料老化性能验证方面存在不足。最后,提出了胶粉改性沥青老化机理及表征评价研究的发展趋势与展望。

关键词：道路工程胶粉改性沥青综述老化机理老化表征老化评价

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动力湿化作用下压实红黏土累积变形规律与控制研究

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岩土工程学报 2024年

作者：刘维正黄轩嘉徐阳李慧丽万家乐中南大学土木工程学院高速铁路建造技术国家工程研究中心湖南省交通规划勘察设计院有限公司

针对南方多雨地区在役红黏土路基易发生湿化，并在交通荷载联合作用下产生过大附加变形问题，开展了不同含水率的静三轴试验以及不同湿化次数、幅度和动应力的动三轴试验，分析含水率变化对黏聚力和内摩擦角的影响，探究动应力幅值、湿... 详细信息

针对南方多雨地区在役红黏土路基易发生湿化，并在交通荷载联合作用下产生过大附加变形问题，开展了不同含水率的静三轴试验以及不同湿化次数、幅度和动应力的动三轴试验，分析含水率变化对黏聚力和内摩擦角的影响，探究动应力幅值、湿化次数和幅度对累积变形以及动回弹模量的影响规律，并建立了考虑动应力幅值、湿化次数和幅度、黏聚力和内摩擦角的累积变形预测模型；基于谱元法建立了移动荷载下红黏土路基横观各向同性动力响应计算模型，通过与现场行车试验结果对比验证了解析模型的有效性，并分析了湿化与动荷载作用下路基顶面竖向压应变规律。结果表明：累积塑性应变随动应力幅值、湿化次数和幅度的增加呈非线性增大；动回弹模量随初始含水率和湿化次数的增加而减小；湿化3次后的路基顶面竖向压应变增长约一倍。进而建立了路基顶面竖向压应变与累积应变的经验关系，结合现有规范给出了红黏土路基累积应变控制值，提出了红黏土路基变形控制方法，并在某高速公路试验段通过水泥改良强化路床和动回弹模量试验验证了所提方法的可行性。研究结果可为红黏土地区耐久性路基的设计和服役性能评价提供参考。

关键词：红黏土动力湿化抗剪强度累积变形动回弹模量预测模型变形控制

卷破波冲击新型桩板桥梁结构水动力特性试验研究

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振动与冲击 2024年第7期43卷 355-364页

作者：徐普张晟宇郑中凯刘秋江邱俊峰福州大学土木工程学院福州350116 福建省交通规划设计院有限公司近海公路建设与养护新材料技术应用交通运输行业研发中心福州350004

依托福建省滨海国道涉海浅滩段新型桩板桥梁结构工程,通过波浪水槽开展卷破波冲击桩板桥梁结构水动力特性试验,研究了三个阶段卷破波冲击作用下波浪爬高和桩板桥梁结构所受波浪力水动力特征,并与规则波冲击作用试验结果进行对比,分析了... 详细信息

依托福建省滨海国道涉海浅滩段新型桩板桥梁结构工程,通过波浪水槽开展卷破波冲击桩板桥梁结构水动力特性试验,研究了三个阶段卷破波冲击作用下波浪爬高和桩板桥梁结构所受波浪力水动力特征,并与规则波冲击作用试验结果进行对比,分析了入射波高、波浪周期、水深对波浪爬高和波浪力的影响规律。结果表明:三个阶段卷破波冲击新型桩板桥梁结构的水动力特性显著不同,破碎前阶段和破碎中阶段卷破波会出现明显的波浪爬高现象,破碎前阶段卷破波爬高后的波面高程可达规则波的1.99倍;破碎前阶段的水平波浪力最强,是同阶段竖向波浪力幅值的4.48倍,可达规则波水平波浪力的3.08倍。波浪特征参数和水深对三个阶段卷破波冲击水动力特性影响显著,入射波高和水深的增加会使破碎中阶段卷破波的波面高程和竖向波浪力超过其他阶段;波浪周期的增加会使破碎后阶段卷破波冲击前波面高程和破碎前阶段的竖向波浪力超过破碎中阶段卷破波。

关键词：卷破波桩板桥梁结构水动力特性波浪力波浪爬高

基于数据迁移下Bayes特征融合可靠度评估模型

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航空动力学报 2024年第3期39卷 173-181页

作者：张晓洁唐家银唐莉西南交通大学数学学院成都611756 西南交通大学综合交通大数据应用技术国家工程实验室成都611756

基于同种产品的多类试验源寿命数据信息,利用不同数据源间的映射关系,将多源数据迁移至现场数据源中形成混合数据源,以此作为产品可靠性贝叶斯统计分析基础。对于不同应力下加速寿命数据,将其折算至常应力水平下确定参数分布密度函数解... 详细信息

基于同种产品的多类试验源寿命数据信息,利用不同数据源间的映射关系,将多源数据迁移至现场数据源中形成混合数据源,以此作为产品可靠性贝叶斯统计分析基础。对于不同应力下加速寿命数据,将其折算至常应力水平下确定参数分布密度函数解析,以此作为产品可靠性贝叶斯统计分析的先验条件。将贝叶斯统计模型与数据迁移模型进行结合,融合多源数据的同时确定其参数估计值,得到产品密度函数解析并完成产品可靠性分析。算例表明:该类模型利用数据源间映射关系可有效实现数据迁移,且能实现加速寿命数据与其他各类数据源的同步融合,融合样本数据后的产品可靠性综合评估比单一寿命数据源的产品可靠性评估更全面、客观。

关键词：数据迁移贝叶斯数据融合指数分布可靠度