积雪路面特性分析及其造成驾驶员行车紧张性评价

为定量研究积雪条件下的路面摩擦因子特性及驾驶员行车紧张特性,在现场观测的基础上,采用回归分析方法对积雪路面的摩擦因子与温度、湿度、积雪厚度及积雪压实度关系进行了研究,发现积雪路面的摩擦因子与温度和积雪厚度相关性较弱,与湿度和积雪压实度相关性较强,并构建了三者的多元线性回归模型。分别对经验丰富与经验欠缺驾驶员在静态条件、正常行车条件和积雪路面行车条件下的血流量、皮肤温度和呼吸量3项指标进行了测试。对比分析了积雪路面条件下驾驶员行车时血液循环系统、神经系统与呼吸系统的变化特性,建立了驾驶员行车心理紧张度评价模型。

基于朴素贝叶斯分类的路面积雪状态检测

为解决路面积雪状态(轻微、严重)检测问题以保证行车安全,利用监控视频得到路面实时状态,采用朴素贝叶斯分类方法进行积雪状态检测。首先利用机器视觉和视频目标分割方法提取视频中路面视觉特征,然后采用朴素贝叶斯分类方法进行路面积雪状态分类,通过实验,综合比较了朴素贝叶斯分类与KNN分类、人工神经网络(ANN)、支撑向量机(SVM)在路面积雪状态检测问题中的有效性,结果表明,朴素贝叶斯分类器更适合积雪状态的分类。

基于GIS的路面积雪灾害风险分析与区划研究

以宁夏高速公路为对象,利用1981—2018年25个常规气象站观测资料及交通相关数据资料,基于GIS、AHP等方法,从致灾因子的危险性、孕灾环境的敏感性、承灾体的易损性三方面进行高速公路路面积雪灾害风险分析与区划研究。结果表明:全区年平均积雪日数在6.5~86.7d,年平均降雪日数在10.3~64.5d,最大积雪深度在8~35cm,自南向北减少(浅),南部山区明显多(深)于北部地区。路面积雪灾害主要出现在冬季、初春和晚秋,大到暴雪级的路面积雪主要出现在秋冬转换的10~11月和冬春交替的3~4月。风险分析与区划研究结果表明,高风险区位于福银高速(G70)、青兰高速(G22)六盘山区东南麓区段;较高风险区位于福银高速(G70)固原市原州区段、青兰高速(G22)固原市隆德西段段、固西高速、彭青高速路段;同心以北的银川市、石嘴山市、吴忠市各路段风险总体较低。

一种健身式路面除冰雪机械装置设计

【目的】人力清理路面冰雪费时费力,而经常喷洒除雪剂则会对周围环境产生不利影响,大型除雪机械设备也不适用于校园、居民小区等区域道路环境。【方法】基于功能组合创新的原理,研究小组设计了一种适于小区道路环境的健身式路面除冰雪机械装置,该机械装置通过对路面冰雪进行加热预处理、镇压预破碎、凿削和收集4种工艺实现对路面冰雪的清理作业,该装置的总体设计包括热鼓风机和电瓶的选配、振动碾压辊机构设计、凿冰轮设计、机架与前叉设计、车轮设计以及整机装配设计等,并应用SolidWorks Simulation软件对机架和前叉进行了静力学有限元分析。【结果】在静载下,机架的最大弯曲应力为3.35 MPa,前叉部件最大弯曲应力为115 MPa,整机结构设计以及机架等零部件满足强度要求。【结论】该装置适用于学校校园、居民小区等场所的内部道路除雪,噪声小,无废气排放,环保性能良好,且增强了除冰雪工作的娱乐性和公益性,后续仍可进行该机械装置的轻量化和骑行舒适性等方面的优化设计。

温泉热能消除高海拔地区道路积雪暗冰试验研究

在雀儿山隧道出口端建立试验段,在混凝土路面的面层中铺设PVC管及钢管,布设间距分别为24cm和40cm,测定温泉热水通过两种管道后不同时刻路表面及不同埋深位置岩体的温度值,并观察记录路面冰雪层变化,研究了利用温泉水热能消除高海拔地区冬季隧道洞口路面积雪暗冰的可行性,对比分析了流体通过不同材质管道的温降效果。结果表明:钢管、PVC管试验段,分别在通温泉水20、24h后路面冰雪层出现融化现象,通温泉水48、96h后路面冰雪层完全融化;对于浅层路面,加热过程中钢管试验段比PVC管试验段升温速率快,40cm间距钢管系统比24cm间距PVC管系统更有效;提出了考虑管道材质因素的修正苏霍夫温降计算公式,利用PVC管、钢管管道温降试验数据得到了钢管、PVC管修正系数分别为1.8、0.9;研究可为合理确定高海拔地区路面融雪化冰设计参数提供参考。

基于LF1352森林运载车的履带板仿生设计及通过性

针对履带车辆在积雪路面的牵引力较差的问题,提出了将北极熊熊爪作为仿生对象,设计出具有较好通过性的仿生履带板.通过理论分析和有限元分析对履带板的牵引力进行计算,建立了履带板积雪路面的力学模型.对不同形式的履带板在积雪路面上的通过性进行分析,并对履带板设计进行了优化.结果表明,影响履带板在积雪路面通过性的主要因素是履刺高度和履带节距,其他因素对履带板的通过性影响较小.

除冰盐对混凝土化学侵蚀机理研究

通过测定混凝土强度、膨胀和剥落量 ,应用XRD、DTA分析 ,研究了除冰盐 (NaCl或CaCl2 )对混凝土化学侵蚀的机理。结果表明 :(1 )NaCl溶液和低浓度 (≤ 1 2 % )CaCl2 溶液对混凝土的化学侵蚀均较小 ,而高浓度 (2 0 % )CaCl2 溶液在温度较低 (1 0℃ )时引起混凝土严重破坏 ,随着环境温度的提高破坏明显减弱 ;(2 )粉煤灰能明显提高混凝土抗氯盐化学侵蚀能力 ;(3)复盐CaCl·Ca(OH) 2 ·H2 O的形成是高浓度 (2 0 % )CaCl2

管道式热源消除寒区路面冰雪的温度特征研究

高寒地区冬季路面容易积雪结冰,特别是在隧道洞口、弯道等路段形成的暗冰极易诱发交通事故,给交通带来严重危害。采用电能等传统方式解决路面积雪暗冰,能耗大,运行成本高。本文以雀儿山隧道出口地质条件、气象特征等为基础,对在高寒地区道路混凝土面板中铺设热水管道的温度场特征进行数值计算,通过对不同工况条件下混凝土面板中含有热管的路面温度场特征的系统分析,研究结果表明:(1)管间距大于40cm时,流体热管加热路面时,最冷时刻管道正上方路面和相邻两管中心上方路面温差随着流体温度的升高而增大,且随着管间距、埋深的减小,此现象越来越不明显;(2)管道宜设置在混凝土面板中间,间距以24m或40cm效果较好;(3)对含有冰雪层的路面来说,在融雪化冰过程中,由于要消耗部分温泉热能,会导致路面温度升高速度变慢,但并不会影响最终路面温度;(4)当路面存在2mm、4mm厚冰雪层时,流体温度为30℃及以上时,其冰雪层融化时间均小于1h。