不同当量轴载作用下结冰路面抗滑性能变化规律研究

路面抗滑性能受路面水环境影响巨大,不同的交通荷载也会对抗滑产生影响,开展不同当量轴载作用下结冰路面抗滑性能变化规律研究意义重大。通过在交通部公路交通试验场开展实车实验,研究了不同路段、不同当量轴载作用次数与不同结冰厚度条件下,路面摆值变化的规律,厚冰层表面温度与摆值的关系,以及室内实验和室外实验结果对比。结果表明:厚冰层表面温度每上升1℃,路面摆值将下降0.87BPN。由于受试验条件限制,不同轴载作用下结冰路面抗滑测试数据未能呈现明显的变化规律。

浅析冰城抗结冰路面应用前景

冰城冬季漫长且寒冷,路面积雪结冰给交通安全和经济发展带来了诸多影响。除机械和人工养护外,抗结冰路面也是减少冰雪影响的一个有效措施,其可以提高冬季行车的安全性,避免融雪剂污染,提高社会生产率。总结抗结冰路面的发展历程和国内外的研究现状,重点介绍干法橡胶改性沥青路面的抗冻结机理。

路面结冰检测技术发展研究

开展路面结冰检测是预防和减少交通事故的重要手段。首先,从气候条件、环境、道路基础设施这三个方面对路面结冰的影响因素进行了介绍;其次,分析了路面结冰的常见检测技术,包括基于气象数据的预测方法、基于路面状况的检测方法、基于遥感技术应用、基于人工智能与大数据技术融合应用,并从技术原理、常见应用等方面进行检测技术的探讨,每项技术都有其优势和缺点,多技术结合可有效提升结冰检测的精度和可靠性。

聚合物光纤结冰传感器设计与路面冰层厚度检测方法

为定点检测极端天气状况下沥青路面结冰状况与结冰厚度,该文首先通过比较聚合物光纤与石英光纤的各项性能指标,选用聚合物光纤作为光传输介质,选择同轴式传感器探头分布模式,并且设计微弱信号检测电路,最终完成聚合物光纤道路结冰传感器的设计;其次,验证了温度对结冰检测结果的影响可忽略不计,在模拟光照下进行不同光照强度下的结冰试验,得到结冰特性曲线;最后在自然光照下对结冰特性曲线进行验证试验,得到传感器输出电压‒结冰厚度曲线函数关系式,可为道路养护和管理部门以及出行者提供实时的路面安全信息,降低交通事故的发生。

基于深度学习的路面结冰自动检测系统设计

路面结冰严重威胁行车安全,甚至会造成恶性交通事故。及时发现并清除路面上的结冰,降低结冰对交通的影响,是公路养护部门的重要工作内容之一。本文基于深度学习算法,对路面结冰自动检测系统进行了设计,分别介绍了组成该系统的道路状态获取终端子系统和监控中心子系统,并对实验结果进行了分析。

基于逻辑回归的京藏高速民和至西宁段冬季路面结冰模型研究

使用2004~2020年冬季12月至次年2月京藏高速民和至西宁段民和、乐都、平安和西宁常规气象观测站的地面最低温度、日最低气温、平均相对湿度和地面最低温度与日最低气温的差值等气象资料,通过相关性分析表明:路面结冰与地面最低温度、日最低气温、相对湿度等气象要素相关性较好,相关系数均通过了信度为0.001的t检验。所以选用以上因子的气象资料,运用逻辑回归方法,建立了京藏高速民和至西宁段冬季道路结冰逻辑回归评估模型,可判断沿线段道路结冰发生的有无。经检验,道路结冰预测模型总判对正确率超过80.4%。可见,基于逻辑回归模型的道路结冰预报模型在京藏高速民和至西宁段道路结冰预报服务工作中具有较高的预报准确率,通过对逻辑回归结冰预报模型检验说明模型的构建过程是科学且具有显著统计学意义,可在实际业务工作中推广应用。

云南麻昭高速公路冬季路面结冰灾害时空特征分析

文章采用云南麻昭高速公路沿线5个交通气象站分钟级数据,对云南麻昭高速公路沿线路面结冰灾害的时空特征进行了分析。研究发现:云南麻昭高速公路路面结冰灾害主要发生于冬季12月份和1月份,并且每天晚上20点至次日凌晨7点时段是路面结冰的高发时段,该时段发生的路面结冰次数占比达到80%以上,是进行抗冰保通作业重点关注的月份和时段;从空间特征来看,不同路段发生路面结冰的次数具有明显差异,牛家沟大桥发生次数较少,而桥梁群站、昭阳特大桥站发生次数较多,是需要重点关注的路段。上述研究结果可为判识麻昭高速公路路面结冰风险点、冬季抗冰保通作业提供理论支持,对提高运营安全保障能力具有重要意义。

车载路面结冰预警系统的设计

冬季路面结冰是交通事故发生的主要原因。基于参照光与工作光的反射强度变化可以实现道路结冰预警。该系统快捷、准确、经济,即可以实现定点测量,也可以安装在交通工具上实现动态测量。对提升交通安全,降低交通事故有很大的现实意义。

结冰路面抗滑性能分析及对交通安全影响研究

采用摩擦接触理论和有限元方法分别计算了路面不同结冰工况下的汽车制动距离,并进行现场制动试验验证。结果分析表明,采取防冰措施可大幅降低制动距离和提高行车安全性,建议冰雪天气控制行车速度不超过60km/h,小汽车和货车的车辆间距分别不低于80m和100m,且宜采取间断放行方式以策安全。

南京地区冬季路面结冰天气标准及其预测

本文通过对南京地区1984—2003年20 a 110个降水结冰样本当日温度的统计分析,讨论了南京地区结冰时间变化和各影响温度的变化规律,总结了对结冰预报具有指示意义的关键因子;同时利用支持向量机方法探讨了南京地区结冰预报方法,该方法具有显著的预报价值。在此基础上根据Norrman提出的路面打滑分类,结合南京地区具体情况得出了南京雨雪天气路面结冰的类别、标准和预测预报方法。

基于红外技术的沥青路面积水结冰厚度测试方法与影响因素

为了检测路面安全状况,提出了一种基于红外技术的沥青路面积水结冰厚度测试方法.采用红外发光二极管和光电三极管集成制作了收发一体的光电传感器,实现了对路面干燥和潮湿状态的判断以及积水深度和结冰厚度的量化检测,并从环境温度、光照强度、泥水质量比、试件空隙率和路表纹理构造等方面分析了其影响规律.研究结果表明,取显著水平α=0.05,环境温度、光照强度和泥水质量比对输出电压无显著影响,试件空隙率和路表纹理构造则对输出电压有显著影响.利用开发的传感器和所提测试方法,能够显著区分不同空隙率和路表纹理下路面积水深度和结冰厚度,为实际工程应用提供参考.

杭州地区路面结冰天气特征及其预测

通过整理2004-2010年杭州高速路段逐时的交通事故数据,并利用1961-2010年逐日气象资料,研究了杭州地区路面结冰天气特征及气象条件,在此基础上建立了结冰天气预报模型.结果表明：（1）杭州高速路段的平均交通事故百分率日变化呈双峰分布,峰值分别出现在9：00-12：00和15：00-18：00.结冰时,峰值更为显著,夜间的事故率普遍高于平均事故率.（2）1961-2010年杭州结冰平均开始时间为12月2日,结冰平均结束时间为3月2日,其中结冰结束日期有明显提前的趋势.（3）不同结冰天气下发生结冰时,最低地表温度基本均在0℃附近及以下,风速较小.其中,降水后发生结冰时,气温分布的跨度范围较大,且一般要高于地表温度.降雪（雨）后结冰的相对湿度明显低于降雪时结冰.（4）运用支持向量机方法建立杭州地区结冰判断模型,TS评分73%,可以为结冰预测提供一定的参考.

基于红外技术的路面结冰预警系统研究进展

基于红外技术的路面结冰预警系统是一项基于机器视觉检测的传感技术,可自动连续监测路面结冰情况,对提高行车安全、收集道路气象数据具有重要的意义。文章将从红外传感技术方面介绍实时路面结冰预警系统的构成,分析了近、中红外结冰传感器在路面结冰预警系统中的检测原理以及研究进展。

基于多传感器的路面结冰检测系统

路面结冰不均匀且厚度较大，由单一传感器实现结冰检测较困难。选用对薄冰敏感的压电平膜结冰传感器、可测量厚冰的光纤结冰传感器、温度传感器以及图像传感器组成一种路面结冰检测系统。系统能测量10mm以内的路面结冰，对0-5mm范围内结冰测量精度可达0．2mm，对5-10mm范围内结冰测量精度可达0．5mm。

SMA路面结冰规律与预警阈值研究

道路结冰威胁行车安全,引发交通事故,造成重大损失。路面结冰对于道路交通安全的影响主要体现在路面摩擦因数的降低上,为准确预测结冰时机,目前主要以摆式仪法测量路面摩擦因数。采用室内试验模拟我国南方地区冬季SMA路面结冰过程,分析路面结冰规律,建立了结冰路面摆值与温度、降水量以及干燥路面摆值之间的回归模型;确定了用于判断路面是否出现结冰现象的相对摩擦因数阈值。结果显示:路面薄冰的摩擦因数约为0.635-0.645;存在一临界温度,当试验温度高于临界温度时,路面摩擦因数随时间呈缓慢上升最后达到稳定;当试验温度低于临界温度时,路面摩擦因数随时间呈缓慢下降最后达到稳定。并且降水量越小,两级变化规律越显著。

基于模拟实验的路面结冰预测研究

针对高速公路路面结冰严重威胁行车安全的现状,主要探索在雨天且低温的天气下出现路面结冰的事件。通过在温控实验室构建场景模拟道路运行环境,设置几种常见冬季温度和降雨量作为试验控制变量,观测路面结冰的形成、消融规律,通过神经网络对试验样本进行网络训练,构建路面结冰状态预估模型;结冰过程中路面抗滑能力逐渐下降,按照不同路面状况对行车安全的影响程度划分道路结冰预警等级。

路面结冰时间预测方法

通过室内控制试验获取路面结冰相关数据,将温度、风速及降雨量作为输入变量,结冰时间作为输出变量,建立了路面结冰时间的多变量多项式回归预测模型;引入核函数,将路面结冰预测问题转化为高维空间中的线性回归问题,构造了多输入、单输出的支持向量机路面结冰时间预测模型。将预测结果与实测数据进行比较。结果表明,两类方法均能较好地预测路面结冰时间,四次多项式统计模型预测值与实际值的相关性为0.974,支持向量机预测值与实际值相关性为0.99,支持向量机预测结果更精确,表明支持向量机更适用于处理小样本、非线性、维数灾难和局部极小等问题。

基于CC2430的高速公路路面结冰检测系统的设计

介绍了一种高速公路路面结冰检测系统的设计方案,采用振动传播情况、温度是否达到冰点、电导率变化等多种检测相结合的办法,综合判别路面的结冰状况。系统以高性能的CC2430为核心,简化了外围接口电路的设计,提高了整个系统的性价比,提高了路面结冰的判别准确率。作为交通气象站无线传感网络中的一个节点,该系统具有组网灵活、低成本、低功耗的特点。

河北省高速公路路面结冰风险区划研究

基于河北省2011—2015年10月至第二年4月国家气象站数据、交通气象站数据、路面结冰风险普查数据、因路面结冰造成的交通管制和交通事故数据、车流量数据以及地理信息等数据,从致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性和承载体敏感性构建了高速公路路面结冰风险区划评价指标,利用层次分析法和GIS技术制定了河北省高速公路路面结冰风险区划。结果表明:河北省北部及邯郸西部山区高速公路为路面结冰高风险路段;张家口东部、承德南部、保定西部和石家庄西部山区和河北省东南部地区部分高速公路为路面结冰较高风险路段;京秦高速迁西支线、京昆、津汕、黄石、邢衡等高速部分路段为路面结冰低风险路段。

行车路面结冰报警器

每年冬季,报纸和电视台总要报道几起因路面结冰、汽车打滑而相撞的严重交通事故。预防这种事故的有效方法是降低车速和小心驾驶。然而,汽车驾驶员往往并不知道路面已经结冰,常常是出车时路面并无结冰打滑现象,但行驶一段路程之后,由于路面温度降低而不知不觉地进入结冰路段。本文介绍的报警器,可以不断地监测路面温度。一旦路面达到结冰温度,它就立即报警,及时提醒驾驶员减慢车速、小心驾驶,因而有助于防止上述事故的发生。