车路云一体化智慧高速,开启未来交通新篇章

随着科技的进步,智慧交通已成为现代交通体系的发展趋势。智慧交通利用先进的信息技术、人工智能、物联网、大数据等科技手段,实现交通系统的智能化、高效化和安全化。在此背景下,智慧高速作为智慧交通的重要组成部分,逐渐受到广泛关注,具有广阔的发展前景和市场潜力。未来,随着技术的进步和政策的支持,智慧高速将进一步推动智慧交通产业的发展,为公众提供更安全、更便捷、更高效的出行体验。本文根据2023年12月26日,由中信科智联、赛文研究院联合主办的“智慧交通新引擎――车路协同产业分享会”上,山东高速集团有限公司执行总监左志武先生发表的主题演讲“车路云一体化山东智慧高速实践”整理成文。

连续配筋混凝土路面性能参数影响的试验

在对连续配筋混凝土路面（CRCP）病害调查的基础上，选定冲断和密集裂缝作为CRCP性能评价指标，修筑了11个CRCP试验段，通过改变混凝土组成、基层类型、钢筋防护、纵横向钢筋的夹角、纵向钢筋的埋置深度和主动控制裂缝间距等因素，测试了混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗弯拉强度、抗压模量和抗弯拉模量；调查了各试验段裂缝发展状况，进行了落锤式弯沉仪（FWD）测试，并对比分析了各因素对CRCP性能的影响。结果表明，混凝土材料、纵横向钢筋的夹角和基层类型对密集裂缝的影响大于混凝土面板和基层之间夹层的影响，1～5m的主动控制裂缝间距可以有效防止自然裂缝的产生。

钢筋混凝土桥墩立柱非均匀锈蚀结构破坏形式及可靠性分析

由钢筋锈蚀造成的桥梁结构损伤是一种常见的病害形式。不均匀锈蚀通常会造成结构不均匀损伤,这种损伤通常会改变结构的受力形式而使结构处于更加不利状态。本文以桥梁墩柱结构中比较常用的轴压构件和大偏压构件为例对钢筋非均匀锈蚀以后结构的破坏形式和可靠性进行了分析,期望为旧有桥梁结构的可靠性鉴定提供新的分析思路。

基于DEA模型的公路公司绩效评价研究

公路经营公司的绩效评价日益引起人们关注,在介绍了数据包络分析(DEA模型)方法的基本原理后,提出了利用DEA模型对公路经营公司进行绩效评价的基本思路,在一定程度上弥补了利用单一指标进行绩效评价的缺陷。

金山港大桥耐久性维护技术研究

金山港大桥耐久性病害现状主要是由于海洋环境中氯离子侵蚀造成,同时与结构混凝土质量离散性较大、局部混凝土保护层过薄密切相关;根据建立的混凝土桥梁结构抗氯离子侵蚀可靠度模型,对金山港大桥抗氯离子侵蚀性能进行了预测。结果表明,处于浪溅区和水位变动区的混凝土柱,已经接近甚至达到抗氯离子侵蚀耐久性极限状态;根据现状检测和预测结果,对金山港大桥的梁板、盖梁和柱大气区采取浸渍硅烷进行表面防护,对浪溅区柱采取喷涂渗透型阻锈剂和浸渍硅烷相结合的方式进行防护,对水位变动区柱采取挖除氯离子含量高的混凝土、用抗氯离子侵蚀性能较高的具有微膨胀性能的含钡硫铝酸盐混凝土进行修补并适当增大柱截面的方法进行维护。

省级公路信息系统互联方案探讨

根据省级公路系统信息工作需要，并结合新兴电信业务的开展，提出覆盖省──市──县级三级公路系统的省级公路信息系统互联方案的意见和建议。

探地雷达对路面脱空现象的检测研究

分析了水泥混凝土路面板脱空的成因及其检测方法,结合实际,探讨了使用探地雷达进行检测的适用性及存在的问题。

双掺矿物添加剂对水泥基材料自修复性能的影响

为研究双掺矿物添加剂对水泥基材料早期自修复性能的影响,利用硅灰、偏高岭土、生石灰、膨胀剂及Na_(2)CO_(3)通过两两复掺的形式对10%(质量分数)的水泥进行置换,通过裂缝观测和透水试验评定了九种双掺配比的试件分别在浸水养护和标准养护环境下的修复规律,并测定了浸水养护前后的抗压强度。结果表明,随着修复时间的延长,双掺试件的裂缝宽度及透水系数均逐渐减小,且在浸水环境下的修复效果优于标准养护环境下的修复效果;生石灰分别与硅灰、偏高岭土复掺的试件的裂缝修复效果较好,效果最好的是生石灰与偏高岭土复掺的试件,其在浸水环境下的28 d裂缝修复率可达100%,透水性恢复率可达80%;浸水修复28 d后试件的抗压强度可提升10%~30%,达到无损伤试件强度的60%~80%,且强度提升效果与裂缝宽度及透水系数的修复程度相关性较高;含生石灰的双掺试件的主要修复产物为碳酸钙、氢氧化钙和含Mg化合物,其与硅灰、偏高岭土复掺后的修复产物还有水化硅酸钙、水化硅铝酸钙和一些铝相化合物。

高速公路营运期交通噪声污染与防治措施

公路建设的发展,促进了国民生产总值的增长和社会的进步,同时也加剧了公路交通噪声污染的程度,控制、治理公路交通噪声,改善公路沿线的声环境质量是至关重要的。对高速公路营运期的噪声污染治理措施和控制对策,进行了分析研究。

连续配筋混凝土路面早期力学响应现场测试与分析

为了确定环境荷载作用下连续配筋混凝土路面(CRCP)力学分析模型中的边界条件,对环境荷载作用下CRCP的早期应力、应变进行测试。将应变计植入无应力瓦中测试混凝土与应力无关的应变,将应变计纵向埋入CRCP不同深度处测试混凝土的总应变、钢筋的应变、混凝土的膨胀系数以及凝结时的温度和应变,并计算出混凝土的应力。结果表明:在进行环境荷载作用下CRCP应力、应变分析时,混凝土与钢筋不是完全粘结的,裂缝处不能采用固定或自由边界条件,测试出的裂缝处钢筋的应力可以直接体现在裂缝处边界条件中;路面开裂时混凝土的应力与直接拉伸强度比较接近。

设防水层桥面铺装抗剪性能研究

选用A、B和C等3种防水材料,通过剪切试验,在不同材料类型、温度和混凝土表面状况时,对材料的抗剪强度和界面剪切系数分别进行了分析,提出了材料的抗剪性能变化规律。研究结果显示,材料不同,对温度变化的敏感性不同。结合实际路况,同时考虑温度的敏感性和不同温度时的抗剪强度值,总体评价B材料相对较好;随着温度的升高,材料与混凝土表面间的界面剪切系数逐渐降低。试验结果同时表明,3种材料在粗糙状态比光滑状态时的抗剪强度都高;随着混凝土表面越来越粗糙,3种材料的界面剪切系数急剧增大,说明材料与混凝土的抗剪能力随着混凝土表面的粗糙程度增大而增大;与此同时,界面剪切系数将不同表面状况下的抗剪能力合理拉开,更能科学地区分材料抗剪性能。材料厚度相同时,3种不同品牌材料抗剪性能差别不大;对于厚度较厚的A4材料,抗剪强度相对较高;另外,由于厚度和品牌不同,其界面剪切系数差别很大。

TransCAD在公路诱增交通量预测中的应用研究

分析公路建设项目可行性研究中诱增交通量常用的计算方法。建议采用公路建成前后车辆出行条件的变化来计算诱增的交通出行分布,进而计算出各OD小区诱增交通出行量。研究表明,基于重力模型的思想,借助TransCAD在路网建模、矩阵计算等方面的优势,及其提供的多种重力模型和标定软件包,为定量计算公路尤其是高速公路诱增交通量建立新的途径。计算结果符合公路诱增交通量的特点和发展规律,并与定性分析结论相吻合。

桥面防水材料评价方法与指标体系研究

桥面防水材料在我国使用多年,由于缺乏系统的试验评价方法与指标指导,整体现状却不容乐观。为此,作者根据桥面防水层实际使用状态,提出了桥面对防水材料的性能要求;研究提出了桥面防水材料物理性能评价方法与指标,包括拉伸性能、耐热性能、耐冷性能和不透水性能等;对耐久性能、粘结性能、抗剪性能等路用性能试验方法、评价指标与标准进行了研究;最后对桥面防水材料抗施工损伤性能提出了相应的评价方法与指标。

长效自减排改性沥青材料制备及其功效评价

为减少沥青路面建设-运营-养护期沥青有害物排放,实现道路沥青全寿命周期自减排,提出了减排剂定向合成目标,设计并研制了兼具“微孔-介孔-大孔”多级孔径结构及自发极化效应的新型沥青减排剂,制备了长效自减排改性沥青材料,明确了其路用性能;提出了“建设-运营-养护”全寿命周期自减排改性沥青材料减排功效测试评价方法,深入研究了自减排沥青材料全寿命周期减排功效演变规律,揭示了自减排改性沥青减排功效协同增强作用机理。结果表明:与普通沥青胶浆相比,自减排改性沥青材料高、低温流变及疲劳性能均有不同程度的提升;全寿命周期内,自减排改性沥青材料实现了对CO_(2)、CO、SO_(2)、NOx、H_(2)S、TVOC、PM2.5及PM10等各项有害物主要成分的高效均衡减排,其减排功效随减排剂掺量增加而增强。针对各项有害物主要成分,自减排改性沥青的建设期减排率均超过54%(TVOC减排率最高,达70%);运营期减排率均超过48%(TVOC减排率最高,达64%);养护期,老化后自减排改性沥青减排率变异系数均小于5%。自减排改性沥青混合料/混凝土的建设期减排率均超过54%(PM10减排率最高,达75%),运营期减排率均超过48%(NOx减排率最高,达62%)。自减排改性沥青及其混合料/混凝土的全寿命周期减排功效长效持久。减排剂借助多孔结构及静电场作用吸附了沥青有害物,而后依靠晶体内部电荷迁移原理还原降解了孔内有害物,物理吸附及电荷迁移作用协同增强了自减排改性沥青减排功效。

IntelliWay-变耦合模块化智慧高速公路系统一体化架构及测评体系

根据当前智慧高速公路系统的发展历程,总结一些典型的车路协同系统逻辑与物理模型。在总结国内外智慧高速公路系统的整体架构之后,提出新一代智慧高速系统的总体架构-IntelliWay,包括智慧高速公路系统分层模块化架构、基于变耦合程度的智能分级和基于事件驱动的数据分发机制。同时,根据当前智慧高速公路系统的主流应用技术,总结车载高精度定位、高级驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistance System,ADAS)与车载总线、路侧设备优化、异构网络融合、网络负载均衡、网络信息安全、多传感器融合与协同感知、以用户为中心的场景自适应信息发布、车辆群体协同自动驾驶、基于大数据与人工智能的交通态势预测、车道级主动交通管理、组件式应用服务开发等驱动智慧高速公路系统快速发展的新兴技术研究现状,然后基于以上关键技术的特点提出未来智慧高速公路系统应用的实施建议;分析广播式交通信息服务、主动交通管理、伴随式信息服务、自动驾驶专用道、车辆队列协同驾驶等智慧高速公路系统的典型应用场景,进行智慧高速系统的测评方法分析和相关案例分析。最后,系统性地分析和预测智慧高速系统存在的挑战及未来发展趋势,以及“人-货-车-路-云”之间的高可信信息交互与智能协同管控将为高速公路自动驾驶提供一个高可靠、强实时的交通环境,研究成果将对当前和未来智慧高速公路系统的研究和应用具有一定的参考价值。

基于参数变异性的连续配筋混凝土路面横向裂缝分布预估方法

连续配筋混凝土路面(CRCP)的病害冲断主要发生在横向密集裂缝处,故裂缝的分布预估是准确预估冲断的基础。先进行环境荷载作用下CRCP应力和位移分析,然后考虑混凝土干缩、混凝土强度、混凝土线膨胀系数等参数沿路面纵向的变异性以及材料性能随时间的变化,采用增量分析方法和Monte Carlo方法对CRCP横向开裂进行了预估,最后对预估得到的裂缝间距进行了统计分析,并与CRCP的裂缝分布调查结果进行了对比。研究结果表明:由于采用了增量分析方法,可以考虑早期产生的裂缝对后期裂缝的影响;理论预估和实地调查得到的CRCP裂缝均服从Weibull分布,理论预估方法比较合理;混凝土强度、线膨胀系数、干缩以及基层与面板间摩阻系数的变异性还需实测确定。

山东省高等级公路“十五”及2010年发展规划研究

公路发展规划是公路建设的前提和依据 ,面对山东省社会经济发展的新趋势与新特点 。

桥面现浇混凝土抹光机行走路径设计及优化

超宽桥面现浇混凝土铺装层平整度多采用驾驶式抹光机进行精平。针对精平工序中存在的抹光机行驶路径混乱、工作时间较难控制等问题,提出了面向全局路径规划的驾驶式抹光机遍历式行走路径,并基于水泥混凝土初凝、终凝时间,综合考虑运输、布料、整平等施工工序,明确了驾驶式抹光机允许工作时间,厘定了水泥混凝土适宜布料长度,推荐了工作段长度校验方法,从而为驾驶式抹光机工作方式提供科学指导,对保障超宽桥面现浇混凝土铺装层施工质量、提高施工效率具有一定意义。

滨海岩溶注浆充填体性能研究

为研究海水侵蚀作用下充填材料的服役性能,对试样进行单轴抗压强度和低场核磁测试,研究了质量分数为5%的SO_(4)^(2-)和质量分数为3.5%的Cl^(-)侵蚀下充填材料的变化规律,揭示不同侵蚀离子对石灰石尾矿基充填材料力学性能的影响。试验结果表明:Cl^(-)和SO_(4)^(2-)对石灰石尾矿基充填材料抗压强度具有提升作用,随着Cl^(-)和SO_(4)^(2-)质量分数的增加,充填材料孔径及孔隙率均呈现减小的趋势,结石体中少害孔的个数随着养护龄期的增加而逐渐增多,多害孔的个数减少。在侵蚀条件下SO_(4)^(2-)和Cl^(-)对充填材料中硅铝质组分的水化反应具有促进作用,C-S-A-H凝胶和N-C-S-A-H凝胶增多,生成的水化产物充填了孔隙,使结构更加密实;同时SO_(4)^(2-)可与水化产物C-S-A-H凝胶发生反应,生成钙矾石,充实孔隙,使孔隙率减小。研究成果对滨海岩溶充填工程服役性能评价具有一定指导作用。

桩侧注浆提升粉质黏土地层既有桩基承载力试验研究

针对处于粉质黏土地层的既有桩基础承载力不足问题,通过注浆模拟试验,对桩侧注浆提升既有桩基承载力的效果进行系统研究。其加固机理主要是通过注浆材料对桩周土体的挤密作用,增大桩侧-土界面的摩擦阻力,限制桩身沉降,提高桩基础的承载能力。试验结果表明:浆液水灰比、注浆压力、注浆孔布设位置与注浆量为桩基加固效果的4个主控因素。浆液水灰比和注浆压力两者综合作用,通过对浆脉形态的控制,直接影响浆液对粉质黏土地层的挤密效果。根据挤密效果的不同,将不同水灰比与注浆压力的组合分成强、中、弱3个加固设计区,其中,选用浆液水灰比0.8与注浆压力2 MPa的挤密土体在最大程度上提升了物理力学强度。桩基础承载力的提升幅度与注浆量呈正相关关系,与浆脉形成位置距桩身的距离呈反比例关系,根据浆脉形成位置距桩身的距离、注浆加固土体范围被分成了强作用区与弱作用区。桩侧注浆对侧摩阻力的提升主要产生于桩身的中下段,在实际工程中,着重对该段进行加固将大量减少对人力、物力的消耗。