The forecasting efficiency under different selected regions by Pattern Informatics Method and seismic potential estimation in the North-South Seismic Zone

In 2022,four earthquakes with M_(S)≥6.0 including the Menyuan M_(S)6.9 and Luding M_(S)6.8 earthquakes occurred in the North-South Seismic Zone(NSSZ),which demonstrated high and strong seismicity.Pattern Informatics(PI)method,as an effective long and medium term earthquake forecasting method,has been applied to the strong earthquake forecasting in Chinese mainland and results have shown the positive performance.The earthquake catalog with magnitude above M_(S)3.0 since 1970 provided by China Earthquake Networks Center was employed in this study and the Receiver Operating Characteristic(ROC)method was applied to test the forecasting efficiency of the PI method in each selected region related to the North-South Seismic Zone systematically.Based on this,we selected the area with the best ROC testing result and analyzed the evolution process of the PI hotspot map reflecting the small seismic activity pattern prior to the Menyuan M_(S)6.9 and Luding M_(S)6.8 earthquakes.A“forward”forecast for the area was carried out to assess seismic risk.The study shows the following.1)PI forecasting has higher forecasting efficiency in the selected study region where the difference of seismicity in any place of the region is smaller.2)In areas with smaller differences of seismicity,the activity pattern of small earthquakes prior to the Menyuan M_(S)6.9 and Luding M_(S)6.8 earthquakes can be obtained by analyzing the spatio-temporal evolution process of the PI hotspot map.3)The hotspot evolution in and around the southern Tazang fault in the study area is similar to that prior to the strong earthquakes,which suggests the possible seismic hazard in the future.This study could provide some ideas to the seismic hazard assessment in other regions with high seismicity,such as Japan,Californi,Turkey,and Indonesia.

Reinforcement Technology for Soft Soil Roadbed in the Widened Section of Expressway Expansion

This article examines the soft soil roadbed reinforcement technology for widened sections of highways in a specific project.It provides an overview of the project,the principles of soft soil roadbed reinforcement technology for wide sections,and its practical application.The analysis aims to offer guidance on applying soft soil roadbed wide section reinforcement technology and enhancing the overall quality of similar projects.

Design Strategies of Expressway Routes and Interchanges

Road traffic conditions can have an important impact on the economic development of various regions.Under the background of rapid social and economic development,more and more expressway construction projects are initiated in various regions,including both new expressways and expansion of old expressways,and interchange design plays an important role.Scientific and reasonable interchange design can not only realize energy saving and low carbon footprint,but also be people-oriented and promote regional economic development.Therefore,this paper mainly analyzes the highway route and its interchange design strategy for reference.

Expressway Route and Interchange Design

With the rapid development of the socio-economy and the growing demand for transportation,highways have become an indispensable and important part of the modern transportation network.The design of highway routes and interchanges is a key link in highway construction,which directly affects the efficiency,safety,and traffic smoothness of highways.Based on this,this article analyzes in detail the highway route design and the design of two common interchanges,in order to improve the highway route design and the quality and efficiency of highway construction.

Ecological Design of Expressway Based on the Perspective of Landscape Ecology

The construction and operation of expressways will also bring a series of environmental and ecological problems,such as land use conflicts,ecological damage,environmental pollution,etc.In order to solve such problems,it is necessary to strengthen the application of landscape ecology.From the perspective of landscape ecology,this paper first introduces the impact of expressways on the ecological environment,and then analyzes the principles of expressway ecological landscape design.Landscaping,ecological environment,customer satisfaction,and other aspects have all performed well,with an optimization rate of over 90%.Future expressway design can strengthen the application of landscape ecology.

Analysis and Research on Interchange and Expansion options of Expressway

China's road network consists of numerous older expressways experiencing high traffic volumes and severe congestion,necessitating urgent reconstruction and expansion efforts.This study discusses the reconstruction and expansion project of the Yinkun Expressway's Chongqing High-tech Zone to Rongchang District section,with a detailed exploration of the entire design process.Through a comprehensive analysis,the strengths and weaknesses of different plans are examined,so as to determine the optimal plan.The design chosen saves costs while effectively addressing traffic demands.Additionally,the study summarizes the valuable design insights gained from this interchange transformation,aiming to provide valuable reference for similar interchange projects in the future.

Reliability Design for Longitudinal Slope Length of Expressway

The significance and the strategies of applying the reliability design method of longitudinal slope length in expressway engineering were explored in this study.The objective is to offer insights that can be beneficial for designing longitudinal slope lengths in contemporary expressway projects,with a focus on enhancing their reliability and safety.

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。

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。

基于多源数据的高速公路差异化收费路段识别

在全面推广高速公路差异化收费背景下,针对如何选取差异化收费路段的问题,建立一种基于多源数据的差异化收费路段识别方法.首先,基于高速公路门架数据、收费站出入口流量、普通国省道交通流量自动观测站数据等多源数据,从路段沿线社会经济发展水平、网络化水平、交通运行特征、交通可转移性、交通负荷均衡性5个维度,构建高速公路差异化收费路段识别指标体系.然后,基于k-means聚类和分类回归树算法(Classification and Regression Trees,CART)建立高速公路差异化收费路段识别模型.最后,以云南省130条高速公路路段为例,提取高速公路差异化收费路段细分规则及关键特征指标.研究结果表明:影响高速公路差异化收费路段细分的关键特征指标分别为路段成网率、收费站节点度、出行成本偏差率、路段全天小时拥挤度、可替代路径数量;根据决策树细分规则可将差异化收费路段划分为差异化上浮型、不适合差异化、差异化下浮型3种,符合高速公路实际收费运营情况.

基于元胞自动机的高速公路主线同侧连续入口间距研究

针对高速公路主线同侧连续入口处车辆行驶安全与通行效率问题,对高速公路主线同侧连续入口间距进行了研究。通过建立元胞自动机仿真模型,分析了主线与匝道设计速度的差异以及高速公路主线匝道连续入口间距各部分长度对交通冲突率、平均拥堵车辆数和平均速度的影响;提出了不同主线与匝道设计速度组合下的主线同侧连续匝道入口间距推荐值;并对不同间距组合下的工况进行了仿真对比分析。研究结果表明:当主线与匝道设计速度的差异较大时,现有规范中的高速公路主线同侧连续入口间距难以满足交通安全与通行效率要求;相比采用规范中的一般值,采用文中推荐值时的主线车辆平均速度由81.39 km/h上升到95.29 km/h,匝道车辆冲突率由0.0335次/(km·veh)下降到0.0256次/(km·veh),匝道车辆平均拥堵数由0.0077 veh/s下降到0.0022 veh/s,提高了车辆通行效率,降低了车辆发生事故的风险。

基于主线密度预测的快速路入口匝道控制方法

针对快速路入口匝道区域拥堵问题,本文提出一种基于交通密度预测的入口匝道控制方法。通过分析快速路匝道区域的交通特性,定义交通流缓行状态,利用经典宏观交通流模型对快速路主线的历史密度进行统计,基于速度、密度参数进行聚类分析量化缓行状态交通参数特征。基于城市交通流的日变化特性,利用时间序列模型对交通密度进行短期预测,基于预测结果识别缓行状态。针对交通缓行状态,提出一种快速路主线交通密度与入口匝道排队长度的协同控制模型,通过控制入口匝道进而控制主线下游密度不超过临界密度,利用PSO-PID(Particle Swarm Optimization-Proportional Integral Derivative Control)算法对控制模型进行求解。以南昌市洪都大道快速路为例,对晚高峰缓行时段进行仿真分析,并与经典的匝道控制方案进行对比分析。结果表明:本文模型相较ALINEA模型,将匝道调节率提高11.0%,匝道平均排队长度和平均延误分别降低了14.8%和13.5%。

基于XGBoost-SVR组合模型的高速公路建造碳排放量预测方法研究

开展高速公路碳排放量预测是实现交通领域节能减排的重要内容之一。选取高速公路建设中影响碳排放的路基长度、路面面积、桥梁长度、隧道长度等14个参数,采用生命周期评价法(LCA)对高速公路建造碳排放量进行核算,获得80个高速公路碳排放样本,并对碳排放量影响参数的重要性进行分析。通过等值赋权、残差赋权和自适应赋权3种赋权组合方式,建立XGBoost-SVR机器学习组合模型。结合高速公路碳排放样本,通过XGBoost-SVR组合模型训练得到碳排放量预测结果。基于误差和相关指数分析,对3种赋权方式的组合模型预测结果进行评判,并与单机器学习模型结果进行对比。研究结果表明:XGBoostSVR组合模型融合了XGBoost和SVR模型的优点,其预测效果明显优于单机器学习模型的预测效果;对比等值赋权、残差赋权和自适应赋权,基于自适应赋权的XGBoost-SVR模型预测精度最高,建议应用于高速公路建造碳排放量预测。

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%。

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。

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。

高速公路新能源汽车碳排放量的测算及空间分布特征

针对高速公路大范围路网中新能源汽车由于能源消耗所产生的间接碳排放量难以统计的问题,提出了一种基于高速公路ETC收费联网数据的新能源汽车碳排放量测算方法。首先,对高速公路新能源汽车车流数据进行清洗与处理;然后,依据高速公路路网门架分布定义并划分路段单元,在此基础上对不同类型的新能源汽车进行能耗分析;最后,建立了新能源汽车运行阶段的碳排放计量模型,并以广东省为例,进行了碳排放量的测算及空间分布特征分析。结果表明:1类纯电动客车为高速公路新能源汽车碳排放的主要来源,其碳排放量占新能源汽车碳排放总量的74.20%,其次是1类纯电动货车,其碳排放量占新能源汽车碳排放总量的14.18%,1类插电式混合动力客车的碳排放量占比为11.62%;新能源汽车碳排放量较高的地市主要集中在珠三角城市群,粤东、粤西、粤北等后发地区的碳排放总量占比不足13%;新能源汽车碳排放量较高的路段主要分布在发达城市的交通枢纽和市内高速环线中,以广州都市圈和深圳都市圈为中心对周边城市高速公路路网产生辐射效应;后发地区由于高速公路路网密度较低且基础设施建设相对滞后,新能源汽车的普及率较低,相应的碳排放量普遍处于较低水平。

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。

重庆巫溪至陕西镇坪高速公路设计难点及对策措施

为解决山区工程地质条件复杂,受控因素诸多的高速公路建设难题,以重庆巫溪至陕西镇坪高速公路总体设计为例,针对勘测难、设计难、施工难的问题,详细介绍了该类项目勘察设计的重难点及其设计优化策略。结果表明:1)在复杂山区高速公路施工前,精细化总体设计和专业化细部设计显得尤其重要;2)设计时应加强总体协调和方案比选,做好设计优化及专业间统筹衔接;3)加强地质调查,重视复杂山区桥梁、隧道、弃土场及施工便道的动态设计,确保勘察与设计的有机结合;4)通过全面的总体设计和优化设计,确保了工程的顺利进行,也为类似工程提供了宝贵的经验。