Experimental study on indoor environment improvement in toll booth by personalized ventilation technology

The necessity and feasibility of the use of the personalized ventilation（PV）technology in a toll booth is described.First,the indoor environment of the toll booth equipped with a PV system is analyzed.Based on the analysis results,a set of equipment for controlling the indoor air quality（IAQ）of the toll booth is devised.Then,a full-scale model of the toll booth is set up in the laboratory.The airflow organization,the optimum operation parameters,and the restraint effects of the PV system on pollution are also experimentally studied.The experimental results on the air supply characteristics show that the PV system can effectively reduce the air age,improve the ventilation efficiency,and enhance the comfort and acceptability of human beings.In addition,this system plays a significant role in preventing pollution.

一种细粒度的复式收费车道交通仿真模型及车道设置标准研究

为研究收费类型、收费亭间距、收费亭数量等条件的设置情况对复式收费车道通行能力的影响,构建了一种细粒度的复式收费车道交通仿真模型,经验证该模型的通行能力的模拟准确度达到约96%。基于该模型,对不同设置条件的通行能力仿真分析。结果表明:车流中ETC车辆的流量占比与混合复式收费车道的通行能力提升幅度呈负相关关系;车流中大型车占比越大则因收费亭间距不足带来的通行能力折减幅度越大,对应10%~50%的大型车流量占比范围,双亭、三亭复式收费车道在收费亭间距不足时通行能力折减幅度达到2.53%~11.63%;复式收费车道通行能力提升的幅度随收费亭数量增加而减小,且对于服务时间长的收费车道,增加复式收费亭可带来更加显著的通行能力提升效果。

高速公路收费岗亭浮游菌落时空分布特征解析

高速公路收费岗亭的环境对工作人员的职业健康有显著影响。通过现场持续追踪采样和环境监测,对浙江省某高速公路收费站外侧出口岗亭、中部出口岗亭、外侧入口岗亭室内外浮游菌落时空分布特征进行解析。分析结果显示,收费岗亭室内浮游菌落总数的浓度均值显著低于室外;不同季节的收费岗亭室内外浮游菌落浓度存在显著差异,且秋季普遍高于其他季节;春季室外及夏季室内外不同时间段的浮游菌落浓度存在显著差异,且下午普遍高于其他时间段;外侧出口岗亭、中部出口岗亭、外侧入口岗亭室内浮游菌落总数浓度存在显著差异,且外侧入口岗亭室内浮游菌落总数的浓度均值最高。因此,应重点在秋季加强高速公路收费岗亭微生物污染控制,特别是车流量大的车道收费岗亭。

大跨度钢结构在交通建筑领域的应用

本文介绍了目前常用的大跨度建筑的结构类型,归纳总结了机场、火车站、客运站和收费棚等大跨度交通建筑的结构形式。以某空间钢管桁架大跨度收费棚为案例,介绍了大跨度收费棚的结构设计方法,为大跨度收费棚的结构设计提供了参考案例。

基于数字孪生技术的准自由流收费方案研究

针对高速公路收费站的车辆拥堵问题,研究基于数字孪生技术的准自由流收费方案,以提高高速公路收费站的运营效率和服务质量。首先,介绍数字孪生技术的原理、特点和应用场景,阐明其在道路运营管理中的重要作用;采用数字孪生技术对收费站的交通流量、车道数量、人员配备等运营数据进行建模和仿真分析,提出准自由流收费方案,并通过数字孪生技术提出仿真和优化设计的技术路径;总结数字孪生技术在高速公路收费站管理中的应用。研究结果表明,数字孪生技术可为高速公路收费站的运营管理提供科学的数据支持与仿真分析。

公路收费亭内外空气污染特征及其影响因素

2003—06～2003—07对重庆市辖4个收费站中的收费亭内外一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、总烃（THC）和可吸入颗粒物（PM10）进行了采样监测，同时还观测了气温、大气压、风速和车流量等影响因素，通过二元相关和偏相关分析方法探讨了收费亭内外各空气污染指标与影响因素之间的关系．结果表明，收费亭外CO和PM10小时平均浓度值比亭内高，亭内NO2和THC的小时平均浓度值比亭外高．重庆站亭内外NO2和茶园站亭内外CO的小时平均浓度值超过环境空气二级标准，其它各收费亭内外NO2和CO的小时平均浓度均值未超过相关标准限值，其最高值均超过相关标准；各收费亭内外THC小时平均浓度均值分别达7．728mg／m^3和7．216mg／m^3，均超过标准限值10倍以上；收费亭内外PM10变化幅度较大，亭外均值0．217mg／m^3，高于环境空气质量二级标准，亭内最高值达0．631mg／m^3，是室内空气标准日均值标准限值的4．2倍．在4个收费站的收费亭内外空气污染程度比较分析中，以重庆收费站为最严重，有3个指标的均值比其他收费站高．在污染指标与影响因素相关分析中，收费亭内外污染物之间的存在着一定的相关关系，CO、PM10和NO2呈极显著相关，亭内外THC呈显著性相关，车流量与NO2、THC、PM10均呈极显著（P〈0．01）或显著相关（0．01〈P〈0．05），而与CO的污染程度相关性不显著；天气条件不同程度地影响各污染指标的浓度，分别以大气压和气温影响为主，风速影响不大．

复式收费通道通行能力研究

设置复式收费通道是高速公路缓解收费站交通拥堵的主要措施之一.通过对收费站交通流运行特征及复式收费站收费过程的调查分析,建立了复式收费通道的数值模拟模型,量化研究了收费亭数目与收费通道通行能力关系,指出随着收费亭数目增加,车辆驶入通道收费就位时间、车辆在收费通道逗留时间(受最长收费时间车辆影响)都将延长,导致当收费亭数目大于5个时,增加收费亭反而造成通行能力下降,研究结果为收费站的设计和运营管理提供了依据.

基于收费员视野特性的收费亭玻璃尺寸优化设计

现有收费亭为了具有较好的观察视界,而采用大面积的玻璃窗,导致其较差的热工性能,不利于保温节能。基于收费员的视野特性,对收费亭玻璃尺寸进行了优化设计,使各朝向玻璃在原有尺寸的基础上得到了缩减;并分别计算了优化前后的收费亭窗、墙的传热系数,最后以天津市公路收费亭为例,对比分析其优化前后在采暖期内窗、墙的传热量,得出优化玻璃尺寸在一定程度上提高了收费亭的节能效果。

排队论在高速公路收费系统中的应用

目的排队论在高速公路收费系统中的应用;方法建立比较合理的数学模型,最后对模型进行优化以达到更理想的效果;结果通过对模型的优化设计,确定收费亭的数目,使得在成本一定的情况下,车辆排队等待的时间尽可能的短;结论排队论在高速公路收费系统优化设计中具有实际用途。

寒冷地区公路收费亭的保温改进设计

现有的公路收费亭冬季保温性差,寒冷的亭内环境给收费工作带来较大的困扰。在调研的基础上,结合收费亭温度场的理论分析和ANSYS热学模拟,找出了现有公路收费亭的保温缺陷所在,并针对性地提出了相应的保温改进措施。最后对比研究了收费亭保温改进设计前后的温度分布,仿真结果表明改进措施能有效提高亭内的温度,为提高寒冷地区收费亭的保温性能提供了思路。

公路收费亭内噪声限值的探讨

对重庆市两条高速公路的收费亭的交通噪声进行了测试和评价 ,分析了收费亭内外交通噪声污染的程度 。

复式收费通道串联收费亭开启数量优化研究

基于复式收费站运营及车辆运行特点,对复式收费站运营成本及司机排队成本进行分析,在此基础上建立以两者总成本最小的收费亭开启数量优化模型。然后通过Matlab对车辆的平均逗留时间及平均等待车辆数的仿真模拟完成模型求解,并结合实例实现了模型的应用过程。

高速公路收费站无人值守发卡运营管理模式研究

高速公路收费站无人值守发卡系统采用无人值守发卡机发卡代替传统人工发卡,具有节约入口排队等候时间、节约建设及运营成本、性能稳定和可靠性高等特点。文章介绍了高速公路收费站无人值守发卡运营管理模式及工作流程,分析了采用无人值守发卡机的应用价值,指出其具有广阔的应用领域和市场前景。

节能型收费岗亭冬季室内热舒适性研究

随着交通运输的发展,公路收费岗亭的数量越来越多,但其作为一种服务型辅助用房,需要进行节能保温设计,目前国内外对此仍缺乏必要的研究。针对夏热冬冷地区的收费岗亭,通过ANSYS对传统收费岗亭和节能型收费岗亭的冬季室内热环境进行模拟,并对两种收费岗亭的热舒适性进行对比。研究结果表明:节能型收费岗亭整体的冬季室内温度具有更好的保温性能;节能型收费岗亭工作区域温度更接近ISO 7730和GB 50189的要求,具有更好的热舒适性。

光催化尾气降解复合材料研发与应用

本文基于光触媒材料反应原理,自主研发了光催化尾气降解复合材料;同时结合收费站高交通量、高尾气排放量等特殊使用条件,以及水泥路面结构形式,优选载体材料,将光催化复合材料负载于路表,打造尾气降解路面。同时,依托收费站尾气降解路面试验段实施,对光催化尾气降解路面实施效果进行了评价。结果表明,收费站光催化尾气降解路面综合降解效果达到50%以上,且基本前10min即可使尾气得到充分降解,具有显著的节能环保效果。

高速公路监控中心智慧运营平台系统

高速公路监控中心与高速沿线收费站、各部门业务联系紧密,对于信息共享的需求迫切,如何准确并快速地发现现场问题成为影响监控中心工作效率的关键因素。对现场问题的及时预警和高效处理不仅可以提高车辆行驶的平均速度、减少交通堵塞,时还可以降低交通事故的发生,发挥高速公路快速、安全、高效的功能。介绍了运营高速公路监控中心报警系统改造方案,开发一键救援系统、收费站数字仿真系统并纳入监控中心运营平台,实现多源信息融合,通过智能数据分析、实时信息报警、直达救援服务等手段,有效提高监控中心监控、分析、预警、指挥和处置的能力。

空气幕对抑制收费亭内污染物侵入作用的数值模拟

针对高速公路收费亭内空气质量差、污染严重的问题,为改善收费亭内工作环境、保障作业人员的身体健康,采用空气幕隔断方式抑制污染物进入亭内。运用Airpak软件对空气幕不同送风速度和送风角度下的抑制效果进行数值模拟,计算结果表明:空气幕可以有效抑制污染物侵入收费亭内;竖直向下送风时,随着送风速度的增加,抑制效果有所增加,当送风速度达到2.0 m/s时,继续增大送风速度对抑制效果的提升不明显;送风角度为0°、5°、10°时,空气幕能起到较好的抑制作用,当送风角度增大至15°、30°时,抑制效果有所降低。

低温等离子体空气净化器在高速公路收费岗亭的干预效果分析

[背景]高速公路收费站空气污染严重,收费人员存在较高的职业暴露风险,亟须研发适用于高速公路收费岗亭气载颗粒物和微生物病原体的净化方法。[目的]验证低温等离子体空气净化器对高速公路收费岗亭室内气载颗粒物和微生物的净化效果。基于对照干预实验设计,选取某高速公路收费站三个收费岗亭作为测点,开展6 d的现场对照干预实验(无干预期:前3 d未开启低温等离子体净化器;干预期:后3 d每天9:00-17:00开启净化器)。实验期间持续监测室内外等效直径小于2.5μm(PM_(2.5))和小于10μm(PM_(10))的可吸入颗粒物浓度;每天上午(9:00)、中午(12:00)和下午(17:00),使用浮游微生物采样器采集收费岗亭室内外空气样品,分析气载细菌总数;每天9:00-17:00采用智能中流量颗粒物采样器持续采集最外侧出站口室内的气载颗粒样品,使用基因测序分析样品内含细菌和真菌种属明细及其相对丰度。采用独立样本t检验比较干预期和无干预期室内气载PM_(2.5)、PM_(10)和细菌总数的浓度差异;采用α多样性分析、β多样性分析和t检验(两组比较),比较干预期3 d和无干预期3 d气载颗粒样品内含细菌和真菌具体种属及样品内含典型致病细菌和真菌病原体种属的物种多样性和相对丰度差异,以反映低温等离子体空气净化器对气载PM_(2.5)、PM_(10)和微生物的净化效果。[结果]干预期室内PM_(2.5)和PM_(10)浓度及细菌总数的均值均低于无干预期室内均值(P<0.01或P<0.001);干预期PM_(2.5)和PM_(10)的室内浓度/室外浓度值(I/O)均低于无干预期(P<0.001);但干预期细菌总数的I/O值与无干预期比较,差异无统计学意义。以上午9:00收费岗亭室内PM_(2.5)的平均浓度为基准,中午12:00和下午17:00的室内PM_(2.5)平均净化率分别为49.0%和46.1%,PM_(10)为49.7%和45.4%,细菌总数为50.8%和49.9%。β多样性分析显示干预期和无干预期细菌种水平,真菌属水平和种水平上的物种组成成分均存在差异。与无干预期相比,干预期颗粒样品内含乳杆菌属等10种细菌和圆酵母菌属等7种真菌的相对丰度更低,但干预期枝孢霉科未分类属、多臂菌属和尾孢菌属真菌的丰度更高(均P<0.05)。对于典型致病菌,干预期乳杆菌属细菌和狭窄梭菌属细菌的相对丰度分别降低了73.5%和86.9%,干预期篮状菌属真菌降低了53.5%,差异均有统计学意义(P<0.05)。[结论]低温等离子体空气净化器对高速公路收费岗亭室内气载PM_(2.5)、PM_(10)和浮游细菌具有较好的净化效果,但对室内气载颗粒内含部分真菌的净化作用可能有限。

考虑高速公路主线收费通道引导信息面向对象的驾驶人换道行为研究

交通运输部的电子收费(ETC)推广行动大大提升了高速公路ETC车辆比例,高速主线出口ETC收费通道数量也超过了人工收费通道(MTC)数量,ETC通道靠左设置的规则让MTC车辆需要提前换道进入收费广场才不会与ETC车辆产生冲突。为了验证以ETC车辆为引导对象和以MTC车辆为引导对象对驾驶人换道行为的影响,设计了3种高速公路主线收费通道引导信息方案:现状引导方案(OR)、部分MTC引导标志方案(PMS)和完整MTC引导标志方案(CMS)。试验分2个阶段,第1阶段验证在无交通流下,引导方案对于驾驶行为的影响,并评价得出效益最优的方案;第2阶段在选取现状和效益最优方案基础上,添加高流量及低流量的交通环境,验证优化后引导方案的可行性。2个阶段均利用广义估计方程分析不同引导方案下的换道行为特征,第1阶段构建熵权TOPSIS模型综合评价不同方案,并得出最优的引导方案用以第2阶段分析。结果表明:完整MTC引导方案(CMS)最符合ETC车辆高比例的现状,可以明显缩短MTC车辆换道响应时间,换道过程更加平稳、安全,从而避免MTC车辆在收费广场内与主线ETC车辆发生冲突,提高道路的通行能力。部分MTC引导方案的双重互斥信息给驾驶人造成了负面干扰,其对驾驶人提前换道的功效甚至不如现状引导方案。研究结果对高速公路设计者及相关部门优化当前引导系统,提高收费站的交通安全及效率具有一定意义。

基于人体工程学的收费亭内部设施优化

目前收费亭内的收费操作设施摆放位置不当、桌椅高度不合理等致使收费员工作舒适性差,职业病患病率高。在对收费员人体尺寸和工作状况进行的大量调查基础上,基于人体工程学,以人体静态尺寸为依据,对操作台与座椅的高度给出了合理建议;以人体动态尺寸为依据,对收费亭内的部分设施(点钞机、票据打印机、零钱箱、键盘、显示器、钱票箱)进行了人性化的摆放。通过优化,以达到提高工作人员的工作舒适度与工作效率的目的。