智慧高速公路收费站潮汐车道的开放数量研究

为解决智慧高速公路收费广场交通分布不均衡、拥堵的问题,在空间资源一定的前提下,提出开放潮汐车道的措施,探讨最佳开放数量。首先,以京雄智慧高速雄安北主线收费站为研究对象,分析车道的潮汐交通流特性,论证设置潮汐车道的可行性;其次,选定潮汐系数分别为0.6,0.7,0.8,0.9,将交通量划分为A-F共6个等级,建立VISSIM收费站仿真模型;最后,以收费站工作日早高峰为例,分析各方案的交通量等仿真结果,确定不同交通流状态下潮汐车道的开放数量。结果表明,收费站出口为主要车流方向时,潮汐系数为0.7且交通量为C-F级,以及潮汐系数为0.9且交通量为B级时,宜开放1条潮汐车道;潮汐系数为0.8和0.9时,C-F级交通量下分别开放2条、3条潮汐车道;其他情况下不开放潮汐车道。依托具有通勤功能的京雄智慧高速公路雄安北主线收费站,研究潮汐车道的最佳开放数量,可为智慧高速公路出入口车道的调控提供参考,对提高高速公路通行能力和通行效率具有现实意义。

公路交通数据要素价值释放:机理路径、重点方向与发展建议

为促进公路交通数据要素深度应用,赋能公路交通数字化转型和高质量发展,对公路交通数据要素价值释放的机理路径、重点方向进行了探索。首先通过资料分析、理论凝练,提出了公路交通数据要素的内涵和特征,梳理并总结了公路交通数据要素的主要类型。然后介绍了数据要素叠加、倍增、替代效应等价值释放机理,提出了数据资源盘点、数据要素管理、要素价值发现、数据开发利用的价值释放路径。再围绕公路交通全寿命周期应用及跨行业延伸应用两大领域,提出了公路交通数据要素应用的重点方向。最后针对公路交通数据要素应用面临的挑战,提出了加强标准体系建设实施、健全数据要素流通机制、推进数字化技术推广应用、加强复合型人才培育等发展建议,以期为公路交通数据要素价值释放提供参考。

基于碳排放测算的高速公路服务区低碳建设策略

本文基于高速公路服务区的建设和运营特点,构建了服务区的全生命周期碳排放测算模型。以河北省某高速公路服务区为依托,运用模型测算了该服务区全生命周期的碳排放,对测算结果进行了敏感性分析并给出了服务区低碳建设策略。结果表明:①服务区碳排放最大的阶段在运营阶段,占比达到了95%左右;建设阶段虽然只占到3%,但碳排放总量依旧高于其他体型类似公共建筑的建设阶段,需要重视。②敏感性分析上,选取的四个不确定因素中,对二氧化碳排放总量最敏感的是空调及通风设备的功率,表明高速公路服务区碳减排潜力最大的仍旧是运营阶段。

高速公路服务区低碳设计指标体系及应用研究

“碳中和”和“碳达峰”是我国实现可持续发展的一项长期战略部署。为了推动高碳排放量产业之一的交通运输业加快建设以低碳为特征的交通运输体系,高速公路服务区需要以更高标准进行低碳理念设计和建设。目前有关高速公路服务区环保建设的研究很多,但是大多数都将焦点集中在节水、节地、节材等传统的绿色理念上,而从碳减排的理念上研究高速公路服务区设计的研究很少。笔者在目前已有文献和规范的基础上,构建了以低碳理念引导的高速公路服务区设计指标体系,笔者选取以京雄高速公路河北路段的白沟服务区为例,进行低碳设计效果验证,并提出高速公路服务区的低碳设计策略。

高速公路配套公建装配式钢结构建筑防腐关键技术研究

装配式钢结构建筑设计、施工、安装一体化,具有自重轻、建造工期短、空间利用率高等优点,但应重视钢材腐蚀问题。归纳总结了钢结构腐蚀类型以及常用的钢结构防腐方法,针对装配式钢结构建筑的施工特点,对装配式钢结构建筑在防腐方面提出了可行性建议,并结合较为前沿的防腐技术,提出了有待工程进一步验证的装配式钢结构建筑防腐新方法。

高速公路路面养护工程施工质量管理问题研究

路面养护是确保高速公路正常使用的关键手段,在提高高速公路路面使用寿命方面具有重要的现实意义。首先对目前高速公路路面养护工程施工特点进行分析,然后对高速公路路面养护工程常见问题进行研究,最后提出了相关管理措施,期望为道路建设人员提供指导性意见。

绿色理念指导下高速公路建设管理实现的路径

公路交通是国内交通运输行业的重要组成部分,将绿色理念引入其中,可以在保证运量和运输效率的前提下有效解决日常运营中涉及的资源浪费以及环境污染等问题。论文总结了现阶段高速公路建设管理工作中存在的问题,并对绿色理念指导下高速公路建设管理的改革进行分析。

国内外高速公路服务区选址与布局对比探究

高速公路服务区建设是我国公路建设的重要环节,随着我国综合国力不断提高,对高速公路服务设施品质的要求也在提高。本文借助谷歌卫星图分析了国内外高速服务区的选址与布局特点,比较了国内外高速服务区在选址和布局合理性方面的差异,分析了我国高速服务区存在的现实问题,以期为高速服务区的选址与规划布局提供思路。

高速公路服务区智能化分析与设计

智能化已经是高速公路服务区的大势所趋,本文对高速公路服务区智能化的需求及功能进行分析,设计智能采集数据、智能报警、停车诱导总体方案,全面提升服务区服务司乘人员的质量,为现代服务区建设提供参考。

京雄高速公路费率动态调控研究

为了提高京雄高速公路通行效率,以小客车为研究对象,以交通经济学、博弈等理论为基础构建了有关其费率、交通量的函数模型,采用SP和RP相结合方法,对北京、雄安周边区域路网的交通量、出行成本、出行时间等进行调研,借助非集计模型,构建了有关京雄高速公路路径选择模型并对其精度进行了验证,结合实际调研数据,分析京雄高速公路在动态费率下不同时段经济效益,得到京雄高速公路收益时域图,在考虑社会效益以及出行者自身效用最大化的基础上,确定了京雄高速公路各时段的最佳费率值。高速公路费率会通过影响人的出行路径选择进而影响道路交通状况及其效益,动态费率调控可以提高效益。

改进PSO-LSTM算法预测高速公路交通量

高速公路交通政策的制定需要准确地预测交通量,基于此,选用长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)机器学习模型对其研究,针对LSTM模型中参数确定的问题,选用粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法对其优化,同时针对PSO算法中粒子位置更新问题,以公式中各参数含义为切入点进行改进,将PSO算法公式中原来静态的惯性权重及学习权重改为会随着迭代次数及粒子位置改变而改变的动态值,从而达到搜寻精度提高的目的,据此构造改进PSO-LSTM模型,最后通过实例计算分析,分别对高速公路的工作日及休息日进行预测。结果表明改进的PSO-LSTM模型较LSTM模型在工作日及休息日交通量的预测上,其评价指标均方根误差分别提高了12.19%、10.97%,平均绝对误差分别提高了17.06%、15.17%,平方绝对百分比误差分别提高24.56%、23.88%,精度提高值明显高于PSO-LSTM模型。改进PSO-LSTM模型在交通量预测精度上具有显著提高作用,且抗干扰能力强,可以为政策的合理制定提供更可靠的依据。

木质素纤维增强型透水性沥青稳定碎石疲劳研究

为提高增强型透水性沥青稳定碎石(asphalt treated permeable base,ATPB)的抗裂性能和耐久性,以SBS改性沥青为胶结材料配制掺入木质素纤维的ATPB混合料——纤维增强型透水性沥青稳定碎石(fiber asphalt treated permeable base,FATPB),并制作不同木质素纤维掺量的FATPB-25梁式试件进行不同应力比下的四点弯曲疲劳试验。将木质素纤维掺量为0.3%的FATPB-25与普通的AC-25、ATB-25的疲劳性能进行对比分析,探究考虑失效概率的应力比与纤维掺量对疲劳寿命的影响。研究结果表明:纤维掺量为0.3%的FATPB-25的抗疲劳性能明显比普通的AC-25和ATB-25的高,可用作耐久型的透水性下面层或柔性基层;通过包含失效概率的双对数方程可以对FATPB-25的疲劳寿命进行预测。

基于涟漪扩散算法的应急疏散路径优化方法研究

针对大型公共场所内人群应急疏散路径优化问题,本文提出一种考虑容量限制的多起点多终点涟漪扩散算法(Capacity Constrained Ripple Spreading Algorithm,CCRSA)。该算法通过动态更新各链接在各时刻的剩余最大通行容量,容量不足时添加涟漪在节点的等待行为,一次性得出多个起点到多个终点的包含等待时间的疏散时间最短路径;并使用路径寻优规则确定优先疏散路径,分配疏散人员数量,实行差异化疏散,提高路网中各链接的利用率。使用大量具有不同节点数量、不同待疏散人数的随机路网与北京颐和园实际路网案例对算法进行测试,并设置了疏散时间、人员实际/理想疏散时间标准差、程序运行时间这3个评价标准。实验结果表明:与传统的应急疏散路径规划算法相比,CCRSA平均可减少13.07%的人群疏散时间,以较高运行效率得到更加满足各疏散人员期望的疏散方案。

沥青胶结料应变延迟恢复特性的动态剪切流变试验表征

沥青胶结料在中、高温条件下的变形恢复特性直接影响沥青混合料的抗车辙性能。传统的经验指标(针入度、软化点等)以及一些基于复数模量的力学性能指标在表征沥青的应变延迟恢复特性方面存在不足。本工作基于串联Maxwell模型和并联Kelvin模型所描述的力学行为差异及粘弹性力学参数的频率响应特征,提出了采用相位角频域曲线的斜率来表征沥青胶结料应变延迟恢复特性的方法。本研究综合分析了三种不同针入度水平的基质沥青和两种SBS改性沥青在30~70℃下的复数模量和相位角参数,发现相位角频域主曲线相比复数模量主曲线可以更清晰地反映不同类型沥青胶结料的粘弹力学特性差异。试验结果表明,SBS改性沥青的相位角并非如基质沥青随角频率增加单调降低,而是会在特定的温度、频率区间呈现增长趋势。此规律可用于表征沥青胶结料的应变延迟恢复特性,并用于评价材料在特定温度范围的抗车辙性能。

地震作用下半填路堤的伤损评价研究

针对当前半填路堤动力响应问题研究成本高、参数调整不灵活、影响因素单一等问题,基于数值模拟,以四川某路段发生震害的半填路堤为例,分析不同等级地震荷载(6级、7级、8级、9级)作用下半填路堤的设施损伤。采用人工拟合地震波,引入黏弹性边界,分析半填路堤在不同条件下的位移变形、边坡稳定性和路堤承载力。通过强度折减法与极限平衡法评估边坡稳定性,运用Terzaghi公式计算路堤承载力。结果表明,不同工况下,强度折减法对比极限平衡法得到的安全系数误差均在4%以内,说明强度折减法可以较好地评估边坡稳定性;随着地震等级的提高,半填路堤的位移增量逐渐增大,边坡稳定性逐渐降低,路堤承载力逐渐降低;半填路堤在8级、9级地震荷载作用下处于失稳状态;在8级地震荷载作用下,半填路堤位移增量增长约20倍,安全系数下降52.8%,路堤承载力下降57.0%,同比变化幅度均最明显,表明8级地震荷载对半填路堤的破坏性更显著。

公路路基压实质量GeoGauge与灌砂法检测相关性分析

本文以京雄高速公路河北段SG1标建设工程为依托,使用GeoGauge和灌砂法对路基压实质量进行现场检测,从施工碾压开始至满足设计要求的施工全过程进行数据采集对比分析,探究了GeoGauge检测刚度值和灌砂法检测的压实度与碾压遍数之间的关系,并通过回归分析研究了两种检测方法的相关性。研究结果表明:GeoGauge和灌砂法的检测结果均随着碾压遍数的增加而增大;GeoGauge检测的刚度值和灌砂法检测的压实度之间存在良好的相关性。

公路隧道塌方应急救援研究

随着隧道建设项目的日益增加,隧道施工安全越加受到重视。论文通过研究与总结国内外隧道塌方事故救援的经验教训,从隧道数据监测与塌方预警、专项方案实施要求、生命通道设置、施工设备管理等方面,指出目前隧道施工中对于塌方事故预防措施不足,提出隧道塌方安全预防措施及改进办法。

基于菲克第二定律的再生沥青中新旧沥青扩散融合研究

为了研究不同扩散时间、温度下新旧沥青扩散融合程度,制备了直径为25 mm,厚度为2 mm的老化沥青与新沥青双层沥青试样进行动态剪切流变试验;采用复数剪切模量G*作为双层沥青试样性能的表征参数,基于菲克第二定律理论计算了具有不同融合程度双层试样的G*理论值,从而采用迭代法并根据G*实测值计算出双层沥青试样中新旧沥青的融合程度;利用双因素方差分析评价了时间、温度对扩散融合程度的显著性。结果表明:复数剪切模量可以描述再生沥青中新旧沥青扩散融合且与新沥青掺量具有很好的线性关系,可作为性能变化的表征参数;70#基质沥青与90#基质沥青具有相同量级的扩散速率,均为10^(-7)左右,两种再生沥青的扩散速率随温度变化均呈指数增长;由双因素方差分析看出,扩散时间及温度对新旧沥青扩散融合程度都具有显著影响。

干湿循环和动载作用下粉砂土累积变形研究

研究目的:粉砂土分布地区路基在干湿循环及行车荷载往复作用下累积变形特性更加复杂,影响路基在服役期间的耐久性。本文通过室内GDS动三轴试验测试围压、含水率、动应力幅值、压实度以及干湿循环次数对粉砂土在动载作用下的累积变形特性规律,并基于Monismith模型对试验结果进行回归,分析粉砂土在不同因素影响下累积塑性应变模型的参数值变化规律。研究结论:(1)粉砂土累积塑性应变与荷载振动次数呈现非线性关系,均表现出先快速增长后缓慢增长,最终趋于稳定;(2)累积塑性应变的大小与压实度、围压呈负相关性,而与动应力幅值、干湿循环次数呈正相关性,随着含水率的增长,累积塑性应变先减小后增大;(3)试样经过1次干湿循环后,其累积塑性应变增长幅度最为显著;(4)根据Monismith模型得到的预测值与试验值拟合度较高,模型参数a/c值大小在一定程度上可以反映不同因素影响下粉砂土累积塑性应变变化规律;(5)本研究结论可为粉砂土地区路基在动载和干湿循环作用下的动力特性研究提供参考和借鉴。

基于红外光谱法的新旧沥青融合程度研究

为了定量分析再生沥青混合料中新旧沥青的融合程度,制备了不同新旧沥青掺量和不同拌和条件下的再生沥青试样,利用傅里叶变换红外光谱仪对试样进行了融合程度试验研究;并以羰基和亚砜基指数为基础,定义了一种新的新旧沥青融合程度计算方法。结果表明:以羰基和亚砜基指数作为再生沥青中旧沥青的定量分析指标,可以定量计算出旧沥青含量,能较好地描述新旧沥青间的融合程度。此外,在不同拌和条件下新沥青在旧沥青中的扩散速率具有相同数量级,均为10-5;当拌和温度从100℃提高至130℃时,新沥青在旧沥青中的扩散速率提高了2.4倍,且再生沥青膜厚度在3.4×10^(-2)~5.9×10^(-2)mm之间时,新旧沥青的扩散融合效果达到最佳。