建筑垃圾再生集料在平益高速公路底基层中的应用

对建筑垃圾再生集料在平益高速公路底基层中的应用进行了研究。试验对比了建筑垃圾再生集料和天然集料的基本性能,进行了水泥稳定再生集料混合料配合比设计试验和疲劳性能试验,分析了再生集料用于公路工程的经济效益和降碳效益。结果表明,再生集料的压碎值和吸水率较大,掺入30%天然集料后可用于平益高速公路底基层;70%再生集料掺量的混合料最小水泥用量为4.0%,最大干密度和最佳含水率分别为2.033 g/cm 3和9.1%;再生集料的加入能改善混合料的疲劳性能,从而提升底基层耐久性;建筑垃圾再生集料在平益高速公路中的应用具有显著的经济效益、降碳效益和环境效益。

基于FCM-DEA评价模型的高速公路路面养护决策优化方法

运用科学方法客观评价不同路段的养护效果,进而优化高速公路养护方案,是降低路面养护成本、提高路面养护效率的有效途径。为建立定量评价路段养护效果的科学评价体系,提出了一种FCM-DEA评价模型,运用模糊C均值(FCM)聚类方法对路段进行聚类,再以路段的单位面积养护费用作为投入指标,以养护后路面损坏状况指数的变化值作为产出指标,使用数据包络分析(DEA)方法评价不同类别路段的养护效果。基于评价结果,以最大化养护效益为优化目标,建立了高速公路路面养护方案优化模型,辅助决策需要养护的路段。实例证明,由于综合考虑了养护效果和资金投入这2个养护决策过程中的关键因素,应用基于FCM-DEA评价模型的高速公路路面养护决策优化方法能得到养护成本更低、养护效益更佳的养护方案。

高速公路能见度的时空特征及预测

利用开源的历史气象数据,分析湖南省高速公路网能见度的时空变化特征,探究影响地区能见度的气象要素相关性,并构建基于BP神经网络和广义线性混合模型(GLMM)的能见度预测模型,结果表明BP神经网络模型能够更好地利用当前时刻的气象要素数据预测3 h后的高速公路能见度数值。

面向实时风险评估的高速公路互通交通流监测方法

为针对性地对高速互通路段运行风险进行实时评估及管控,有必要对交通流相关参数进行准确监测。在总结分析湖南省互通路段事故主要形态和原因基础上,归纳出面向风险实时评估需要的交通流监测重点内容。经综合对比,采用激光雷达与视频技术融合获取交通流微观行为参数的监测策略,研发出相应的激光雷达摄像一体机,并通过现场测试验证。研究成果为高速互通段交通流监测提供了一种全新的思路,可为管理、设计等部门在互通路段运行风险主动监测评估及管控方面提供有益借鉴。

基于G1-CV组合赋权的高速公路收费站效能综合评价

高速公路收费站的有效管理与改进需要以对其科学的工作效能综合评价为基础。基于文献研究、专家访谈和因子分析法,通过对影响收费站效能的评价指标进行提炼、筛选、剔除和分类,自下而上构建高速公路收费站效能评价指标体系,科学、客观地建立了包含3个1级指标、9个2级指标和25个3级指标的评价指标体系。运用G1法和变异系数法计算指标主客观权重,基于博弈论,以偏差极小化为目标,对各指标的主客观权重进行优化,得到组合权重。运用云模型算法建立高速公路收费站效能标准评价云、评价指标云和综合评价云,借助MATLAB软件绘制云图,通过观察综合评价云与标准评价云的相对位置关系并进行相似度分析,确定效能综合评价结果。基于建立的评价指标体系和评价模型,以广州珠江黄埔大桥笔村收费站为例,对其效能进行综合评价,以增强优势、补足短板。结果表明:笔村收费站效能评价等级为“好”,但其多车道通行能力、人工服务质量和制度管理这3项指标评价值相对较低,通过分析原因,提出了针对性的效能提升对策。建立了高速公路收费站效能综合评价指标体系,构建了效能评价模型,并以实际案例验证了该模型的适用性和可靠性,研究成果为高速公路收费站效能综合评价及改造升级提供理论依据。

基于层次分析法的高速公路服务区分类分级研究——以湖南省为例

随着出行方式的改变、司乘需求的提高,为提升高速公路服务区建设水平,更好服务出行群众需求,以湖南省高速公路服务区建设现状实例为研究对象,利用AHP法搭建适宜于服务区的层次模型与权重模型,结合数据定量结果与经验定性原则,构建重点服务区、特色服务区、基本服务区的分类分级体系与建设应用方法,分类研究、有序建设,使高速公路服务区发展逻辑更加清晰、建设时序更加科学、服务措施更加有力。

高速公路智慧服务区综合管理平台方案研究及应用

智慧服务区是智慧高速公路的重点应用场景,综合管理平台则是通过先进信息技术实现智慧服务区管理和服务提升的应用软件。通过梳理智慧服务区综合管理平台的发展现状,对智慧服务区在应用实践中存在的问题和解决方案进行了研究,并以平益高速公路智慧服务区为例,介绍了智慧服务区综合管理平台的总体架构和主要功能,为高速公路智慧服务区的设计及建设提供借鉴。

基于收费数据的高速公路路网运行状态评估方法研究

长期以来,高速公路由于前端感知能力有限,导致路网运行状态的评估精度和覆盖广度不足。在全国撤销高速公路省界收费站后,得益于大规模建设的ETC收费系统,高速公路感知能力大幅提升,为此,提出一种收费数据驱动的路网运行状态评估分析方法。首先,将收费数据与GIS路网数据、收费站基础数据等多源数据进行关联融合,通过点位上下游关系和车牌信息检索对车辆在高速公路上的通行路径进行时空还原,从而计算出车辆在各路段区间上的行驶速度,作为运行状态评估的基础要素。其次,以速度为核心构建“点-线-面”层次化的路网运行评价指标体系,基于路网层级关系设计指标算法对各项指标进行汇聚计算,并通过与高德历史路况数据进行实证对比,验证评估方法的可靠性。最后,将计算方法实践应用于高速公路路网运行指数分析系统,实现对高速公路运行状态的全方位、全天候的动态监测。

考虑地质分类的高速公路路堑高边坡施工安全风险评估方法及应用研究

山区高速公路路堑高边坡具有数量多、施工周期短、地质条件复杂等特点,工程施工安全事故发生率高,进行施工安全风险评估工作十分必要。指标体系法虽然以其易操作性受到评估工程师一致好评,但评估结果受主观因素影响较大。为此,提出了考虑地质分类的高速公路路堑高边坡施工安全评估总体方法,通过两级分类方法对工程中常见的边坡进行分类,并编制了常见边坡评价指标排序与权重系数的推荐表格。评估方法通过现场验证,具有较好的实际操作性和较高的评估精度。

高速公路不同主动智能除冰技术对比分析

通过对国内外道路主动智能除冰技术现状进行调研,详细介绍了主动智能喷淋抗冰、导电超薄磨耗层融冰雪、预埋发热电缆融冰化雪、相变储能材料防冰技术等4种常用主动防冰、除冰技术特点,并对比其在除冰效率、建设成本、运营成本、维护成本、环境影响和适用范围之间的差异,以促进高速公路智能抗冰控制系统的研发设计与应用。

平益高速公路建设项目电子档案管理系统设计与应用研究

湖南省平江县至益阳高速公路建设项目是国家档案局第二批电子文件归档和电子档案管理试点项目。通过试点,优化升级了平益高速建设项目管理系统,构建了“数据层—业务层—表现层”档案管理系统技术框架,按照档案管理工作流程开发了电子档案管理系统,解决了公司统一管理下电子文件归档的相关技术问题,取得了较好的经济效益和社会效益,为推动高速公路建设项目电子档案单套制管理提供了经验参考。

非线性M-C强度准则下预应力锚索加固边坡时效稳定性分析M-P法

拓展传统极限平衡方法在复杂条件下边坡稳定性分析中的适用性一直是岩土工程界的研究热点。众所周知,边坡岩土体剪切失效一般服从于非线性强度准则,而传统极限平衡方法仅适用于线性强度准则下边坡稳定性分析。此外,预应力锚索作为一种主动防护措施,可极大地即时提高边坡稳定性而被广泛应用于中、大型边坡工程加固。然而,在应力松弛、蠕变效应以及腐蚀环境影响下预应力锚索加固边坡稳定性时效特征往往被忽视。由此,基于Morgenstern-Price(M-P)法,嵌入非线性Mohr-Coulomb(M-C)强度准则,并融入应力松弛与蠕变效应下锚索预应力损失模型以及腐蚀环境下锚索性能劣化模型,从而,建立非线性强度准则下预应力锚索加固边坡安全系数时程表达式。进一步,为了解决非线性强度准则下隐式嵌套公式难以求解的问题,归零化条间法向力初始值,并应用迭代循环求解策略,在引入循环终止允许误差判别条件后,可实现边坡稳定性理论真实结果的逼近求解。经过后续算例对比分析,验证了所提方法的可行性和合理性,与此同时,还研究了不同预应力损失速率和不同锈蚀环境下预应力锚索加固边坡稳定性的时效变化规律。

非对称连拱隧道衬砌开裂特征、机理及其对结构承载力的影响研究

非对称连拱隧道由于具有跨度大、受力复杂的特征,极易发生开裂问题。以非对称连拱隧道作为研究对象,使用ABAQUS有限元的仿真数值模拟研究方法,建立三维数值模拟模型,分别针对开裂特征与开裂机理进行分析,着重探讨开裂对非对称连拱隧道衬砌结构承载力的影响,得出以下结论:(1)考虑无空洞条件下,非对称连拱隧道结构中隔墙底部位开裂最为严重,两侧仰拱与顶拱为裂缝主要区域;考虑空洞条件下,诱发的开裂特征主要表现为环向开裂与纵向开裂,而隧道空洞附近的围岩压力分布不均是影响开裂的主要因素。(2)衬砌裂缝对非对称连拱隧道结构的衬砌弯矩的传递有着显著性的“截断效应”,裂缝数量越多,对弯矩影响越小。当裂缝位于空洞中心位置时,产生贯穿裂缝破坏;当裂缝位于空洞边界时,产生局部开裂破坏。

一种“∞”字型双壁钢围堰封底混凝土厚度计算方法

双壁钢围堰是一种常用的水下基础施工临时结构,其封底混凝土厚度的设计直接影响到围堰的受力性能、安全性、经济性和施工效率。以湖南省平益高速南阳湘江特大桥为依托,基于弹性力学圆形薄板理论,并结合相应规范中钢围堰设计基本规定,提出了一种“∞”字型双壁钢围堰封底混凝土厚度计算方法,给出了封底混凝土设计参考公式,最后通过有限元数值模拟验证了计算公式的正确性。结果表明,该方法能够有效确定“∞”字型双壁钢围堰封底混凝土的合理厚度,为深水基础的双壁钢围堰设计提供了一种新的思路和依据。

基于传感网络公路边坡智能监测及预警系统的设计及应用

边坡的风险评估直接影响着公路施工、运营管养及周边人民生命财产的安全。为提高边坡地质灾害的智能化与信息化监测预警水平,提出了基于传感网络公路边坡智能监测及预警系统,实现对边坡地质灾害的智能主动监测、风险预先自动评估、多元化应用、多手段主动预警等,该系统可同时应用于多边坡的智能监测管理,也可为公路基础设施安全保障及防灾减灾体系建设提供技术支撑。

某特大跨度悬索桥吊索更换与受力性能分析

吊索作为悬索桥最重要的易损构件之一,在运营一定年限后必然需进行更换,为研究一种快速吊索更换方案,通过以某特大跨度的锚式钢箱梁悬索桥为工程背景,提出一种适用于悬索桥吊索快速更换方案,采用空间非线性有限元分析方法,研究了吊索更换对结构的受力性能影响。研究结果表明,在桥梁更换吊索的整个过程中,桥梁各构件的受力性能均满足规范要求,可见提出的更换方案安全可行,该方案可推广至类似桥梁柔性吊索更换实施和吊索快速更换应急处置,具有较强的工程实施借鉴意义。

基于改进遗传算法的BP神经网络预应力快速检测应用研究

为解决混凝土锚下有效预应力张拉曲线拐点识别的问题,基于改进遗传算法优化BP神经网络,改进了遗传算法中选择、交叉、变异等操作,对BP神经网络的权值和阈值等参数进行了优化。结果表明:改进遗传算法优化BP神经网络具有良好效果,相比于BP神经网络,收敛速度更快、适应度更高,是一种有效的锚下有效预应力检测方法。

雾天环境对汽车AEB功能的影响

文章基于多功能视频控制器和前置毫米波雷达的智能驾驶方案,在高速公路行驶的路况情景下,选取大雾天为影响因素建立场景模型,分析高速行驶下大雾天环境对自动紧急制动(AEB)系统功能的影响。从分析结果可知,雾天环境应使用前视双目摄像头以及多传感器数据融合算法等手段以减少AEB的误触发状况,提高AEB的安全性和可靠性。

基于物联网的公路水泥混凝土施工智能管控系统的设计及应用

水泥混凝土作为高速公路建设的重要组成材料,其质量直接关系高速公路的使用寿命、运营安全和后期养护成本。为提高高速公路水泥混凝土施工的智能化信息化监管水平,提出了基于物联网的公路水泥混凝土施工智能管控系统。该系统可对水泥混凝土拌和生产、运输、浇筑养护、试验等进行全过程、全方位的动态主动管控,质量监管预警反馈机制的建立可对施工过程进行实时多手段监测和多元化应用,能有效提升水泥混凝土施工质量监管时效性及精细化管理水平,可为水泥混凝土施工质量的监管提供可靠、高效的技术手段。

高掺量厂拌热再生改性沥青混合料路用性能研究

为了进一步推动与落实高掺量RAP再生混合料的发展与应用,提出了一种添加再生剂再生老化沥青,同时添加复合改性剂或高黏改性剂提升再生沥青混合料性能的双改性技术路径。通过固定RAP掺量为50%,基于马歇尔试验确定试验配比,在此基础上添加高黏改性剂或复合改性剂制备再生改性沥青混合料,并与只添加再生剂的再生混合料进行高温性能、低温性能和水稳定性对比。试验结果表明:相比于单独再生剂的改性,进行双改性的高掺量RAP厂拌热再生改性沥青混合料高温性能均有提高,复掺复合改性剂和高黏剂分别提高了15%和3%;水稳定性基本保持稳定,无明显提高;低温性能通过双改性分别获得16%的提升并满足了路用技术要求。研究解决了高掺量RAP再生混合料低温性能无法满足新建道路对改性沥青沥青混合料要求的问题。