PPP项目回报机制选择研究——以高速公路PPP项目为例

PPP项目回报机制的选择对于保障PPP项目顺利推进具有重要意义。在分析高速公路PPP项目回报机制选择影响因素的基础上,采用fsQCA方法,以我国55个高速公路PPP项目为样本,分析政府付费、使用者付费、可行性缺口补助等三种回报机制对应的内外部因素作用路径,总结归纳了PPP项目回报机制的选择原则,并以兴延高速公路为例进行验证说明。

基于平纵组合的山区高速公路连续下坡路段行车安全评价方法

受制于地理和经济条件,山区高速公路在建设中不可避免会存在连续下坡路段,其中平纵组合路段对车辆稳定性和安全性提出了更高的要求。为分析山区高速公路连续下坡平纵组合路段的行车安全,利用西南山区高速公路数据,以80 km/h的设计速度,在连续下坡路段的不同位置、不同平纵组合工况构建了驾驶仿真实验。根据驾驶者的心理数据、车辆速度变化数据和横向偏移数据推出综合评价指标;将综合评价指标与平曲线半径和纵坡进行相关性分析;再通过累计频率图划分评价阈值;提出了基于平纵组合的连续下坡路段行车安全评价方法,并依托评价方法提出了连续下坡路段坡顶、坡中和坡底位置的平纵组合设计建议值;并以西南山区某高速公路为例对该评价方法进行了应用与验证。研究结果表明:该方法能为高速公路连续下坡路段的行车安全评价提供有效的参考依据。

高速公路混合交通环境下的智能网联汽车换道策略研究

为推动智能网联汽车应用落地,提出高速公路混合交通环境下智能网联汽车换道策略。首先,改进NaSch元胞自动机模型,并采用马尔科夫链算法计算道路通行能力;其次,针对目标车道为专用车道和普通车道分别建立基于车速引导的决策模型和基于博弈论的双矩阵决策模型;最后,采用多目标轨迹优化算法优化换道轨迹。结果表明:目标车道为专用车道和普通车道时,所提出的策略可分别提高换道效率6%、3.38%。

高速公路安全应急管理系统界面设计与评价

目的提升高速公路管理人员在使用安全应急系统时信息提取效率,拥有更好的用户体验感。方法首先,根据高速公路应急管理工作的需求,绘制任务流程图和用户体验地图,得到用户基本需求;其次,应用Kano-AHP模型得出核心需求的权重,继而结合核心需求权重建立用户需求和设计要素之间的QFD质量屋模型并量化关键性设计需求,为方案设计提供指引;最后,通过眼动实验和SUS量表进行界面设计的效果评价。结果用户在操作安全应急管理系统界面时,需要从文字识别性、数据易读性、界面简洁性和交互统一性等方面,重点呈现突发事件、指挥调度、隐患调查和风险管控四个重要模块。结论通过绘制用户体验地图结合Kano-AHP-QFD的模型研究方法,能有效提高界面管理系统的用户体验,研究成果可为高速公路安全应急智慧管理系统界面设计的后续优化提供参考。

公路明挖隧道近接穿越地铁高架桥跨段稳定性分析

结合无锡至太仓高速公路惠山新城隧道工程穿越无锡地铁1号线高架桥工程设计,研究公路明挖隧道近接穿越地铁高架桥跨时对高架稳定性的影响,结合相关工程资料进行分析,在此基础上对基坑围护进行设计,并根据基坑所处地理位置及工程地质情况,利用Midas GTSNX建立三维模型进行模拟,分析其位移及整体稳定性。

基于信息化的高速公路布线快速选择研究

针对常规的高速公路布线快速选择主要根据实地勘测的数据建立评估模型,存在忽略信息化空间数据误差对选择结果造成的影响,致使选择结果的可靠度较低问题,提出信息化背景下的高速公路布线快速选择方法研究。首先对信息化背景下的高速公路布线数据进行预处理,并采用一次变换的方法对空间数据误差进行修正;然后初步选择布线方案的综合指标,据此建立高速公路布线快速选择模型;最后计算模型的指标权重对模型进行完善,将数据导入模型获得高速公路布线快速选择结果。结果表明,所提出方法应用后得出的快速选择结果可靠度较高,平均可靠度为0.979,应用效果较好,能满足高速公路建设的现实需求。

基于贝叶斯线性回归的造价预测模型

为在项目前期准确快速地预测高速公路造价,运用贝叶斯线性回归方程对造价进行预测。首先,识别高速公路造价影响因素,建立造价预测指标体系;其次,对收集的高速公路造价数据统一处理后,基于贝叶斯线性回归方程建立造价预测模型,并与BP神经网络预测模型进行预测效果对比;最后,利用Matlab进行仿真训练和预测。结果表明:相较于BP神经网络模型,贝叶斯线性回归模型具有更高的预测精度和稳定性,其预测值误差控制在5%以内,MAPE为2.29%,决定系数为0.925,可见贝叶斯回归模型的拟合度高、预测效果好,具有良好的可行性和适用性,可以应用于高速公路项目的造价预测。

基于实车路试的高速公路减速标线运行效果研究

为探寻高速公路减速标线设置对小客车的纵向运行特性的影响,明确减速标线的减速效果,以G50沪渝高速重庆段的3处减速标线区段为对象,开展了实车驾驶试验,采集了自然驾驶状态下的车辆速度、加速度和轨迹等数据,对比分析了车辆经过3处减速标线区段时的速度整体特征、幅值分布和变化模式;同时分析了纵向减速度变化特征;根据速度与加速度的组合示意图和纵向减速标线设置区段内速度的最大降幅、起止点的速度差异性,评价了减速标线的实施效果。结果表明:由于道路线形条件不同,3处减速标线区段的车辆行驶速度整体特征和变化模式存在差异,其中弯坡组合路段车辆速度存在波动,分为“近匀速—减速—加速—稳定—加速”的五阶段变化模式;减速度中位值和85%位值分别为0.123 m/s^(2)、0.225 m/s^(2)、0.185 m/s^(2)和0.346 m/s^(2)、0.513 m/s^(2)、0.489 m/s^(2)。减速标线主要有两方面作用效果:能够使车辆运行车速显著降低,或能够抑制车辆速度增加的趋势。研究成果为高速公路减速标线有效性评价及安全改善提供了基础数据支持。

平行式快速路出口交通组织方法研究

针对平行式快速路出口排队溢出的交通问题,本文提出平行式快速路出口在无信号控制和信号控制情况下的5种交通组织方法,根据主辅车流的车头时距分布,建立主辅车流产生延误的计算模型。从方案选择的角度,以车均延误为评价指标,研究平行式快速路不同交通流量状态下出口最适合采用的交通组织方法。结果表明:当平行式快速路主路驶出车流和辅路车流的总流量低于1500 pcu·h^(-1)时,采取无信号让行的控制方法。主路驶出交通量较高时,采用主路驶出优先控制;辅路交通量较高时,采用辅路优先控制。当总流量在[1500,2300]pcu·h^(-1)时,采用辅路信号与让行相结合的控制方法。当主路驶出交通量较大时,采用辅路信号主路优先控制;当辅路交通量较大时,采用辅路信号辅路优先控制。当总流量高于2300 pcu·h^(-1)时,采用主辅全信号的控制方法。

不同风格驾驶员眼动特性分析——夜间快速路分流区

为提高驾驶员在夜间快速路分流区换道的安全性,以不同风格的驾驶员为研究对象,分析不同风格驾驶员换道时眼动参数的变化规律。首先在前人研究基础上自编夜间快速路驾驶风格量表,对量表进行信度和Pearson相关系数法的效度检验;然后通过主成分分析法对问卷调查法得出的结果进行分析,得出驾驶风格综合得分量化模型,并使用K均值聚类分析法划分驾驶风格;最后基于眼动仪进行实车试验,获取三种风格驾驶员换道的眼动数据。试验结果表明:谨慎型、一般型、激进型驾驶员对于后视镜平均注视次数占比为48%、27%、25%;对左右两侧的平均累计注视时间占比是31%、25%、19%;平均瞳孔面积占比为56.3%、27.6%、16.1%。试验结果可以为提高驾驶员换道的行车安全性研究提供一定的数据支持。

热拌极薄抗滑磨耗层在高速公路抗滑性能提升中的应用

为研究热拌极薄抗滑磨耗层在高速公路养护中的应用,提升路面抗滑性能,论文结合实际工程,介绍了热拌极薄抗滑磨耗层工程特性,详细阐述了热拌极薄抗滑磨耗层原材料及配合比设计,重点对热拌极薄抗滑磨耗层施工技术要点进行研究。结果表明:公路养护中采取热拌极薄磨耗层技术进行处理,其路面抗滑性能得到有效提高,并节约养护成本。

基于足尺加速加载试验的高速公路沥青面层力学性能与高温性能研究

针对高速公路改扩建工程老路沥青面层,在120万次足尺加速加载试验条件下,采用动态模量试验评价其力学性能,采用贯入强度试验与汉堡车辙试验评价其高温性能。动态模量试验结果表明,20℃、10 Hz条件下沥青面层芯样0~120万次的动态模量维持在相对稳定的状态,最大值与最小值偏差约为6.9%。贯入强度试验结果表明,0~120万次的沥青面层芯样的单轴贯入强度相对稳定,老路的加铺层、上面层、中面层、下面层的贯入强度变化量分别为-0.04 MPa、0.11 MPa、-0.03 MPa、0.18 MPa。汉堡车辙试验结果表明,加铺层和上面层的芯样总体维持在稳定的状态,中面层和下面层芯样试验结果有一定程度的波动,下面层变化相对明显:汉堡车辙深度的变化率为114.56%,蠕变斜率的变化率为150%。根据120万次足尺加速加载试验结果,该高速公路改扩建工程老路沥青面层在力学性能和高温性能方面表现稳定,扩建后的路面能够满足交通荷载的使用要求。

基于Unity3D的立体复合高速公路标志系统优化设计

高速公路改扩建后增加两侧立体层可以提高通行能力,但互通立交处常常会出现间距过短、流量过大、分流过多等问题,进而导致现有的交通标志无法满足驾驶人的指路需求。针对此问题,以深圳机荷高速为例,在常规标准方案基础上,设计了4种匝道指引标志提升方案,并使用Unity3D引擎开发出了相对应的立体复合高速公路互通场景,高速公路上的车辆第1次分流时驶出地面层,第2次分流可以驶入立体层,第3次分流接入其他互通高速。28名驾驶人使用外接交互设备在不同的场景中进行模拟驾驶,实验采集到了速度、加速度、车道位置等驾驶行为数据。通过计算不同指引标志设计方案中各影响区段内指标的逐点显著性,呈现出了各指标空间维度上的差异性,进一步分析表明,增加预告层级设置3 km预告标志能够帮助驾驶人及早感知前方匝道状况;设置车道指引标志可以提升车辆在匝道处的纵向和横向稳定性,便于驾驶人采取更好的换道策略;导航语音辅助能够提升驾驶人在立体复合高速公路匝道处的速度控制水平、出口换道意识和心理舒适程度。研究表明,Unity3D保真度高、交互性好、成本低,可以为复杂道路场景中驾驶行为的相关研究提供技术支持。同时,该研究也为高速公路改扩建工程交通指引标志设立提供了理论参考。

西藏高速公路气象灾害预警服务研究

文章基于2018—2019年西藏自治区气象和交通部门联合开展的西藏高速公路气象灾害风险隐患点普查数据,分析了西藏高速公路气象灾害隐患点的空间分布特征。结果表明,西藏高速公路风险隐患点分布广泛,总体呈东多西少,南多北少的特点;主要的风险隐患点集中在拉萨至林芝路段、泽当至拉萨路段;风险隐患点的路基岩土类型以碎石土为主,风险隐患点与植被覆盖率有一定的关联性;影响西藏高速公路主要气象灾害风险依次为路面结冰、强降雪、强降雨、大风,尤其林芝段大部分路段为高架桥,冬季易结冰,风险较大。据此,文章提出了一套适合西藏高速公路气象灾害预警服务方法,即综合考虑沿线地形、地理信息、灾害风险类型等多种影响因子,结合现有的中尺度预报模式及前端预报产品,获得影响西藏高速公路交通的关键气象要素、区域特征和重点季节,进而划分不同区域不同等级高影响天气风险指标,并根据西藏公路交通具体情况进行订正,形成了逐3 h、6 h或24 h发布的未来7 d西藏高速公路气象灾害预警风险评估服务产品。

基于LSTM和先验知识的高速公路路面温度预报

为了精准预报高速公路路面温度,为车辆安全行驶提供气象保障,采用2019—2022年南京市绕城高速公路上9个交通气象站及ERA5-land再分析数据,通过构建时间序列特征工程、引入物理机制相关数据两类方法结合先验知识,运用长短期记忆神经网络模型建立研究区域内4个交通气象站未来3 h逐10 min路面温度多步预报模型并进行验证;在此基础上,将已建立的模型应用于其他交通气象站,探究模型的适用性。结果表明:结合先验知识后,模型预报性能明显提高,准确率在85%以上,且随着预报时效的延长,性能提升更为明显,准确率最高提升36%;模型能较为准确地预报路面极端低温发生的时间和极值,且在预报时效较短时对路面极端高温的预报也具有一定参考价值;利用已建立的模型对其他交通气象站的路面温度进行预报时,准确率在62%以上,在预报时效较短时效果较好,准确率在80%以上,且交通气象站所处的下垫面背景类型对模型的选择起关键作用。

深基坑开挖对临近高速公路影响及支护系统受力与变形研究

由于城市基础建设的快速发展,出现了很多近邻高速公路的基坑,对基坑及近邻高速公路的变形控制提出了新的要求.为控制临近高速公路基坑施工变形与保证高速公路安全,根据某深基坑临近高速公路施工的工程概况、施工方法与加固措施,采用有限元方法考虑车辆荷载后建立三维数值模拟模型,系统性地分析了基坑开挖过程中及开挖后高速公路路面的位移、支护结构的位移及内力变化规律.结果表明:基坑开挖后高速公路路面呈现中间沉降、两侧隆起的现象,路面与支护结构均会发现偏向基坑方向的水平位移,支护结构会整体“上浮”,支护结构呈现出中间横梁受压、两侧横梁受拉且压力远大于拉力的现象,增加支护密度可以有效减小路面与支护结构位移.

昆明市高速公路机动车温室气体排放清单及时空性分布特征

为研究昆明市高速公路机动车的CO、CO_(2)、N_(2)O、CH_(4)温室气体排放清单,使用2021年昆明市高速公路客车交通流量数据、机动车GPS信息数据获得了高速公路网上的车型构成、车流量等基础数据,应用本土化修正后MOVES模型计算了昆明市高速公路的机动车CO、CO_(2)、N_(2)O、CH_(4)排放因子。基于实际交通流量数据、温室气体排放因子和昆明市高速公路实际道路信息,构建了昆明市高速公路机动车温室气体排放清单,并对其排放特征以及空间分布特征进行分析。结果表明:昆明市2021年高速公路机动车CO、CO_(2)、N_(2)O和CH_(4)的排放量分别为20337.1、2575677.1、33.8和72.9 t,总计CO_(2)当量为2626212.5 t。按排放标准划分,国Ⅳ排放标准的机动车是4种温室气体排放的主要贡献车型;按车辆类型划分,小型客车是CO、CO_(2)、N_(2)O排放的主要贡献车型,大型客车是CH_(4)排放的主要贡献车型;按燃料类型划分,汽油车是CO、CO_(2)、N_(2)O的主要贡献车型,柴油车是CH_(4)排放的主要贡献车型。昆明市高速公路机动车温室气体排放时间分布特征为排放强度与不同时间段的交通流量呈正相关,在24 h内呈现双高峰变化;空间分布特征为排放强度与路网密度和区域交通流量密切相关,路网密度较高和交通流量较高的区域排放强度较高。

永吉高速边坡自动化监测预警及变形分析

以永吉高速DK0+585~DK0+780段右侧滑坡为研究案例,设计了传感器布设方案,采用自动化的监测预警系统对其进行全天候、自动化的监测和预警,系统可及时准确地识别边坡每一次变形加速过程,起到了预警作用。通过对监测数据的分析,总结其变形特征,并结合现场巡查情况、工程地质情况进行综合的安全评价。结果表明,该滑坡目前仍处于不稳定状态,且主要诱发因素为降雨,采用自动化监测预警能够准确把握滑坡的变形加速过程,有效保障高速公路的运营安全。

基于多目标进化算法的高速公路线路选线优化设计研究

随着经济社会的发展,我国交通网络建设布局不断完善。在高速公路规划建设中,面对复杂的线路布设条件及影响因素,如何选出最优的路线设计成为亟待解决的难题。研究了在考虑高速公路建设费用、生态损失费用和交通安全等因素的基础上,构建高速公路线路选线优化模型,通过左右拥挤度指标和动态拥挤度排序改进非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ,NSGA-Ⅱ),利用改进NSGA-Ⅱ算法对该模型进行求解。结果表明,改进NSGA-Ⅱ算法的世代距离值和空间评价值最低分别是0.0254和0.2312,具有较好的分布性和收敛性能。在对具体高速公路线路选线优化中,该方法所需建设费用最低接近3亿元,并且所得线路与地形的匹配度可达80%以上。说明研究提出的方法能够对高速公路线路进行有效优化,可以为同类高速公路选线优化提供参考。

冲击碾压施工技术在湿陷性黄土路基处理中的应用

为研究冲击碾压施工技术在湿陷性黄土路基处理中的应用,论文依托实际工程,详细阐述了冲击碾压施工技术的工程特性,重点研究了冲击碾压施工技术的要点,并及时对湿陷性黄土路基碾压质量进行检测,为消除现场安全隐患,提出冲击碾压施工中需注意的安全事项。