基于SSA-CNN-BiLSTM组合模型的短时交通流量预测

为改善城市道路交通拥堵状况,并为智能交通系统决策提供辅助手段,针对短时交通流的非线性和时序性特点,构建了一种基于麻雀搜索算法(SSA)优化的卷积神经网络(CNN)联合双向长短时记忆神经网络(BiLSTM)的组合模型以预测短时交通流量。首先,对原始交通流数据进行异常值清洗、小波阈值去噪和归一化处理。然后,利用SSA算法对CNN与BiLSTM组合网络中的隐藏层单元数、初始学习率和L2正则化系数三个超参数迭代寻优。最后,将搜索得到的最优超参数组合输入搭建好的组合网络中进行训练和预测。实验结果显示:与粒子群优化(PSO)和灰狼优化(GWO)算法相比,SSA算法在网络超参数寻优过程中的收敛速度更快,全局寻优能力更强;与3种对比模型(CNNBiLSTM、BiLSTM和LSTM)相比,在5 min时间尺度划分下,SSA-CNN-BiLSTM组合模型的均方根误差(RMSE)分别降低了5.46、12.78、20.38,平均绝对百分比误差(MAPE)分别降低了0.49%、2.24%、3.11%;在15 min时间尺度划分下,SSA-CNN-BiLSTM组合模型的RMSE分别降低了9.70、28.42、41.18,MAPE分别降低了0.50%、1.98%、2.59%。研究表明,相比既有算法,该短时交通流量预测组合模型在精度和稳定性上都有所提升,可通过提供更精准的短时交通出行信息来改善道路交通状况。

基于增强长短期记忆网络的空气处理系统故障诊断

暖通空调空气处理系统具有很强的动态时变特性和批次动态特性,为了能有效地诊断所检测到的故障模式,本文构建了一种基于增强长短期记忆(LSTM)网络、能高效识别待辨识故障数据稀疏慢特征的故障诊断模式。在ASHRAE研究项目RP-1312实验数据集上进行的案例研究表明,与相关的故障识别方法相比,该方法在识别空气处理系统故障方面有较大的改进。

高速公路传感网优化布局研究

为更好地满足高速公路对交通运行状态信息的感知需求,使用需求与感知耦合性算法开展了各类传感设备单独或组合使用时的检测条件和精度研究。研究结果表明,通过优化设计传感设备与传感网络的时空布局,实现了全网或特定需求路段的最优布设方案,有效提高了设备利用率,降低了布设成本,同时提高了路网交通运行状态监测、管理的准确性和可靠性。以山东高速为算例,计算得出山东高速某路段的布设间距和传感器设备选型方案,当成本需求为6万~10万元时,可选取的最优传感设备方案为雷视一体机和雷达检测传感器的组合方案,其平均布设间距为835.2 m。相关研究结论可为类似高速公路传感网优化布局设计提供参考与借鉴。

桥面现浇混凝土细微裂缝用环氧灌浆材料的环境适应性

为明确混凝土细微裂缝用环氧灌浆材料在极端环境条件下的性能变化情况,采用环氧树脂E-54、聚醚胺D230固化剂与三种活性稀释剂(AD-Ⅰ、AD-Ⅱ和AD-Ⅲ)制备了四种环氧灌浆材料(EP、EP/AD-Ⅰ、EP/AD-Ⅱ和EP/AD-Ⅲ),以冲击强度为评价指标对比分析了四种环氧灌浆材料常温与低温柔韧性,基于环氧灌浆材料拉伸性能与界面粘结强度,探究了EP、EP/AD-Ⅰ、EP/AD-Ⅱ和EP/AD-Ⅲ灌浆材料在高温冲击、温变以及冻融循环工况下的力学性能演变规律。结果表明,与EP灌浆材料相比,活性稀释剂弱化了环氧灌浆材料低温柔韧性、耐高温冲击性、耐温变性以及抗冻性。其中AD-Ⅲ活性稀释剂对环氧灌浆材料常温韧性改善效果最佳,但其-10℃冲击韧性比EP灌浆材料低31.4%;经高温冲击、温变处理以及冻融循环后四种环氧灌浆材料的拉伸性能与粘结强度均出现了不同程度的衰退,高温冲击下四种环氧灌浆材料粘结强度损失较大,降幅高达14.67%,但粘结强度仍高于2.5 MPa;温变工况下环氧灌浆材料粘结强度降幅均在3.5%以内,环氧灌浆材料拉伸性能受冻融循环工况的影响较为显著,但其拉伸强度仍大于40 MPa,断裂伸长率仍高于4.0%。

基于多通道排队论的公交站台停车位优化研究

公交车是城市公共交通系统中的重要组成部分,而公交停靠站则是公交运行的枢纽.本文分析了当前公交停靠站在规划设计中的问题,提出运用排队论对公交停靠站的停车位进行优化设计.运用公交停靠站的车辆到达率和服务率计算出初始设计停车位,通过连续试算满足一定约束条件的停车位即为合理的设计停车位数,并运用实例分析来验证模型的合理性.

基于GA-ELM的水性环氧乳化沥青黏结性能预测

水性环氧树脂改性乳化沥青原材料组分较复杂,其黏结性能评价往往需要综合考量多重影响因素,试验量繁杂且耗时较长。为快速精准预测水性环氧树脂改性乳化沥青的黏结性能,优选水性环氧树脂、固化剂、乳化沥青等原材料技术指标及测试温度范围作为输入因子、黏结拉拔强度作为输出因子,基于遗传算法(GA)优化后的极限学习机(ELM)算法,建立水性环氧树脂改性乳化沥青黏结性能预测模型,通过与传统单隐层神经网络算法进行对比分析,验证预测模型准确度。结果表明:GA-ELM模型具有更高的准确性和效率,可用来预测水性环氧树脂改性乳化沥青黏结性能,与BP、ELM模型相比,GA-ELM模型的误差分别降低了78.74%~79.67%和83.63%~87.41%。

外掺剂高模量沥青混合料性能研究

为进一步提升沥青路面力学性能与使用性能,以超高分子聚合物(UP)与聚丙烯(PP)为改性基础材料,石膏晶须(CSW)为改性辅助材料,制备了两种高模量沥青混合料,对比评价了两种高模量沥青混合料动态力学性能、高温稳定性、低温抗裂性以及水稳定性等路用性能。结果表明:相比于PC高模量沥青混合料,UC高模量沥青混合料路用性能表现更为优异,其动态模量提升17.4%,达17505 MPa;水稳定性能提升1.3倍,冻融劈裂抗拉强度比为88.85%;低温抗裂性能和高温稳定性能均有提高,其中破坏弯拉应变为2086με,增长13.86%,动稳定度为6032次/mm,增长17.24%。

环保型缓释抗凝冰沥青混合料制备及性能研究

针对路面积雪结冰影响行车安全、目前大部分氯盐类抗凝冰剂不环保且影响路面使用寿命的问题,文中对环保型缓释抗凝冰剂的材料组成进行了优选,通过电导率试验得到除冰缓释效果良好的抗凝冰剂组分,采用钢片腐蚀试验、种子发芽试验评价抗凝冰剂的环保性能,对添加缓释抗凝冰剂的沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水温性能进行评价。结果表明,采用低掺量的Y2硅藻土缓释抗凝冰剂融冰效果良好,对钢筋腐蚀低、对植物无伤害、性能环保,同时该种环保型抗凝冰制成的沥青混合料具备良好的路用性能。

高模量沥青结合料研究进展

0引言随着中国交通量急剧增加,重载、超载问题日益严重,高温地区公路不断涌现出大量车辙,高等级公路对路面材料抵抗永久变形能力的要求不断提高。为减少路面车辙病害,行业内学者们尝试了多种新型材料,其中高模量沥青混凝土(HMAC)动态模量可达14000MPa,远远高于普通沥青混混凝土,表现出优异的抗车辙、抗疲劳能力。

山东省高速公路网合理规模研究

高速公路网规模是区域综合交通规划中重要的指标。在分析山东省社会经济及高速公路网现状基础上,运用了改进的国土系数法、连通度法、类比法、时间序列法4种模型,系统分析了高速公路网与人口、人均GDP、高速公路系数等因素的关系,合理预测了未来山东省高速公路网规模。

聚合物改性乳化沥青微表处研究进展

为进一步提升沥青路面微表处使用品质,系统调查了国内聚合物改性乳化沥青微表处研究与应用现状,分析了聚合物改性乳化沥青微表处原材料类型及特点,对比评价了不同类型聚合物改性乳化沥青微表处性能。结果表明,聚合物改性乳化沥青微表处可拌和时间均能满足规范要求,且耐磨耗性能表现良好,其中树脂类表现突出,均值仅为231 g/m 2;相比树脂类及其他类型改性乳化沥青微表处,SBR,SBS改性乳化沥青微表处抗车辙性能明显提升,达34.78%~45.4%;此外,四种聚合物改性乳化沥青微表处水稳性能表现相当,30 min和60 min粘聚力均满足规范要求。

高速公路零碳服务区概念及评价指标研究

交通运输行业作为第二大碳排放行业,是各国重点关注的碳减排领域。而零碳交通示范区建设有助于实现国家“双碳”战略目标。通过界定零碳服务区概念和评价指标,以山东高速济南东零碳服务区为案例研究,在深入分析温室气体排放的基础上,分析济南东零碳服务区的实施路径。得出以下结论和建议:第一,济南东零碳服务区掌握先进绿色技术,减排效果明显;第二,应大力推动全国高速公路零碳服务区建设;第三,加快相关基础设施建设,促进高速公路与分布式光伏的深入融合;第四,完善相关技术标准和政策,推动高速公路零碳服务区健康可持续发展。

高速公路零碳服务区光-储-充直流系统设计与多能互补协调控制方法

为推动公路交通行业节能减排,实现高速公路服务区低碳运行,针对分布式电源、电动汽车以及常规负荷的直流属性,设计了包含光-储-充多设备联合运行的高速公路服务区直流微电网架构,并分析了服务区源-荷-储多维用能场景的直流可行性。考虑光伏、电动汽车源荷不确定性特征,在提取服务区光伏出力、负荷典型场景基础上,考虑碳排放成本,以全系统运行经济性最优为目标构建了日前-日内两阶段多能协同调度模型。为验证技术方案的可行性,对关键装置和系统协调运行情况进行了初步测试,验证了系统设计和所提方法的有效性。

饱和度对黄泛区中高液限黏土强度与模量的影响研究

为了给黄泛平原区冲淤积中高液限黏土路基设计与施工提供指导,文章对该类土的抗剪强度和回弹模量进行了研究。基于直剪试验,获得了不同含水率、压实度下黄泛区中高液限黏土抗剪强度的变化规律,并分为3个典型的含水率区域:高强度的低含水率区、具备一定强度的稳定含水率区和低强度的高含水率区。其次,土体抗剪强度在饱和度低于80%时处于较高水平,且随施工压实度的提高而明显增大。但考虑到实际运营中的路基压实度基本保持恒定,路基的饱和度变化主要为含水率的变化引起的,提出了饱和度Srω与归一化抗剪强度指标的相关关系,并分别获得了土体黏聚力、内摩擦角与临界饱和度的相关关系。最后,基于承载板试验,发现土体回弹模量随饱和度增加近似呈线性衰减,且压实度越高,回弹模量随饱和度增加的衰减幅度越大。结合公路路基回弹模量的要求,提出了不同压实度条件下黄泛区中高液限黏土饱和度的控制标准。

PBL和PZ组合销剪力连接件承载力试验研究

为了研究剪力连接件在波形钢组合桥面板中的抗剪承载力性能,给钢混组合结构的设计提够参考,采用了推出试验方法,考虑了贯穿钢筋、椭圆孔、黏结摩擦力等影响因素,设计并制作了8组试件,得出了荷载-滑移曲线,分析了两类剪力连接件的承载力、滑移量、抗剪刚度、延性系数等静力性能指标。考虑组合销本身及椭圆孔的作用,提出了应用在波形钢组合桥面板中带椭圆开孔的PZ剪力连接件承载力计算公式。结果表明:两类剪力连接件均为混凝土剪切破坏,破坏时出现贯通裂缝,PZ连接件钢销及椭圆孔和PBL(开孔板)连接件圆孔均未发生明显变形,但贯穿钢筋变形明显。两类剪力连接件有着相同趋势的荷载-滑移曲线,相同条件下PZ剪力连接件的极限承载力高于PBL剪力连接件,而且开椭圆孔会明显提高PZ剪力连接件的极限承载力。钢板与混凝土之间的黏结摩擦力对剪力连接件的抗剪性能发挥着重要的作用。PZ剪力连接件的抗剪刚度高于PBL剪力连接件,贯穿钢筋会提高抗剪刚度,但开椭圆孔会使抗剪刚度降低。两类剪力连接件均为延性破坏,但PZ剪力连接件延性优于PBL剪力连接件。钢销下部应变幅变化较大,为PZ组合销剪力连接件应力集中区域。提出的带椭圆开孔的PZ剪力连接件承载力公式与试验结果吻合度较好。

CRCP冲断区域退化延缓措施研究

冲断是连续配筋水泥混凝土路面(CRCP)的主要病害形式,美国已将其列为CRCP的基本设计指标。退化严重的冲断会大大降低行车舒适性,缩短路面使用寿命。为研究CRCP冲断区域退化问题,在已有研究成果的基础上,进行抗剪强度、弯拉强度、冻融循环室内试验。研究结果表明:混凝土弯拉强度随着粉煤灰掺量的增加逐渐降低,随着硅灰掺量的增加先略微增加后减小,随着微钢纤维或PVA纤维掺量的增加明显增加;掺入0.6%的钢纤维,混凝土抗剪强度提高13%;掺入4.5kg/m^3的聚丙烯纤维后,240次冻融循环作用下混凝土质量损失减少了80%。可见,纤维的掺入可提高混凝土弯拉强度、抗剪强度、耐久性,进而延缓冲断区域的退化。总之,为延缓冲断区域退化,可适当降低水灰比,适量掺入引气剂、减水剂、矿物掺合料、纤维等,适当增加板厚,提高路基和基层模量,严格控制车辆超载,及时处治板底脱空、路面错台及裂缝等病害,加强路面施工质量控制和初期养护。