为提高我国高速公路安全评价研究的数字化水平,文章通过解析高速公路安全相关的基础信息数据,以广西多条山区高速公路为主要调研对象,采集了大量基础信息资料,提出了基础信息资料的采集与集成整理方法,然后对信息要素进行识别编码,并以此建立了安全基础信息数据体系,最后通过结合数据库技术概念进行了高速公路基础信息数据库的结构设计,并提出数据库数据的管理与更新方案.
为研究旧路不同层位沥青的老化规律,得到不同层位铣刨料混合使用时旧沥青的整体老化程度,进而确定再生混合料的应用层位,文章基于三大指标、四组分试验及红外光谱测试,分析了旧路面层不同层位的旧沥青分层老化规律,以此为基础确定了基于分层老化的旧沥青整体老化程度评价方法,并提出沥青老化程度分级标准,根据老化程度分级细化了再生混合料的应用层位推荐.研究成果为铣刨料的精准化利用提供了基础.
为解决日益增长的交通量与道路通行能力之间的矛盾,亟需对既有高速公路进行改扩建.改扩建期间的工程环境复杂,施工期间易出现交通组织无序等局面,因此对改扩建作业区的交通进行有效地组织疏导是改扩建工程面临的重要问题.文章以山西省首条改扩建高速公路为例,研究了该项目的交通组织设计方案,选取"边通车边施工模式"以及"双侧同时施工"的施工模式,通过"区域路网分流为主,路段强制分流为辅"对车辆进行分流,详细阐述了总体交通组织方案设计,有效避免了因施工造成的交通长时间拥堵等情况,实现了道路在施工期间的顺畅通行.本研究成果可为改扩建作业区交通流组织及安全保障提供参考.
高速公路是完善基础设施、推进城市化进程、促进区域经济发展的重要项目,在施工过程中,不仅注重指标的完成,同时也对施工质量、运营安全、管理体系有一定的要求,确保全过程安全管理的标准化及规范化,保障项目的建设与落地,推动建设工程的顺利开展.为更好地统筹发展高速公路的整体建设、建立起有益于行业发展的体系制度,文章采用文献研究法、定性分析法、调查法来研讨高速公路运营管理中安全的标准化建设,营建完善、全面的安全管理标准化建设体系,从人员培养、制度规划、体系建立、设备保障四个角度出发,根据实际情况展开具体部署,保障高速公路建设的安全与稳定,确保其顺利完成.同时,从高速公路的角度出发,运用综合论述来深入研究高速公路建设项目中运营管理安全标准化建设的定义、所存在的问题及所要采取的相关措施,推动高速公路项目建设的完备.
为有效提升公路绿化质量和成效,采取实地调查、养护座谈会和查阅养护资料等方法,全面梳理和剖析了近年来内蒙古公路绿化养护管理工作成效和存在的问题.研究表明:内蒙古公路绿化存在管理主体不一致、管理粗放质量不佳、施工操作合理性不足等困境,亟需通过完善管理机制、提高队伍素质、加强施工过程管理、探索绿化新模式等措施来提高公路绿化养护的经济性与科学性,打造适应内蒙古公路特点和功能要求的绿化养护精细化管理模式.
为了改善高原城市公共交通服务质量,文章以拉萨市为例,构建了基于AHP-多级模糊综合评价法,对拉萨市四个片区的公共交通服务质量进行评价.首先通过公交服务质量评价指标体系的建立,运用层次分析法得到各指标的权重;其次采用调查问卷的方式对各片区的指标层因素进行公交服务满意度调查,对问卷调查数据进行统计计算得到模糊评价矩阵;最后将层次分析法得到的权重与模糊评价矩阵进行模糊合成,得到公交服务质量满意度评价结果.结果表明:拉萨市主城片区公交服务满意度评价结果为比较满意,而在其他三个片区评价结果为一般满意,在不同片区范围内表现出服务满意度不一致的现象.在此基础上,提出拉萨市公交服务质量改善措施,以提高公交出行分担率.
为研究居民出行活动中通过绕城高速完成的通勤和旅游出行目的及其时空分布特征,基于绕城高速收费流水数据,利用K-means聚类方法,识别通行于绕城高速的日常通勤和旅游车辆分类,运用随机森林算法对分类结果进行验证,再进一步分析两类出行目的的车辆时空分布特征,对我国京津冀地区某旅游城市进行实证分析.结果表明:通勤车辆进入绕城高速的收费站主要在主城区周边,离开绕城高速的收费站集中在绕城高速外围,通勤出行的到达里程主要集中在10 km～20 km;通勤交通的早高峰交通流占比约为全天的23%,晚高峰交通流占比约为全天的24%;晚高峰与早高峰呈现的趋势基本相同.旅游交通在空间分布上聚集于火车站、高铁站以及机场等客运场站附近,高峰时间聚集在就餐时间11:00和17:00附近.研究结果可为旅游城市的绕城高速收费站管理提供依据和建议.
为了解车载式道路结构无损检测技术在厂区智慧运维中的应用性能,文章以某钢铁厂区33条道路为研究对象,采用车载式道路结构无损检测技术对道路表观破损和内部结构病害检测,总结了不同路段的特征病害类型、病害影响面积及维修建议,验证了车载式无损检测系统能够高效准确地评估道路状况,为科学养护与维修提供支持.通过车载式系统获取路面图像和三维探地雷达数据,实现对道路表观破损和内部结构病害的精确定位、自动识别和质量评估.研究发现,厂区道路病害类型主要有龟裂、裂缝、结构疏松、结构脱空等,路面破损程度从0.01%到42.43%不等,与结构病害损坏面积占比有强相关性.结果表明:采用车载式无损检测可大幅提高检测质量和效率,准确定位结构疏松、裂缝等隐患,为厂区道路病害管理提供有效技术支撑,为全寿命周期道路养护科学决策,为费用最优提供科学依据.
高吸水树脂(SAP)作为内养护材料主要是为了减缓混凝土早期收缩开裂,而不同的水胶比和内养护材料会在一定程度上对混凝土抗压强度预测产生影响.文章基于CatBoost机器学习回归算法,建立了SAP混凝土抗压强度智能预测模型,并与LightGBM算法和XGBoost算法进行对比,利用水胶比、SAP掺量、预吸水倍数及养护龄期对抗压强度的影响,对模型预测效果进行了验证.研究结果表明:水胶比和养护龄期对混凝土抗压强度的贡献较大,而SAP掺量和预吸水倍数产生的影响较小;CatBoost模型与LightGBM模型和XGBoost模型相比,其三个评价指标(均方误差、均方根误差和决定系数)相对最优,决定系数(R2)为0.981,CatBoost模型具有更高的预测精度和稳定性.
渗漏是盾构隧道的主要病害之一,掌握过江隧道渗漏的原因及机理,有助于对运营期过江盾构工程中渗漏问题精准处置的材料和方案选择.过江盾构隧道渗漏是在水文地质条件因素、设计因素、施工因素、运营期环境因素等多个方面的共同作用下产生的,根据渗漏部位、渗漏形式、渗漏水量可划分为不同类型.文章综述了近年来国内过江盾构隧道渗漏原因、渗漏病害的影响因素及渗漏灾害的致灾机理,通过从数值模拟、模型试验、理论解析三个方面综述过江盾构隧道渗漏机理可知,数值模拟方面多以二维为主,研究多集中于环向渗漏,纵缝渗漏机理需要进一步深入研究;模型试验多集中于接缝渗漏的研究,管片自身结构渗漏的研究相对较少,建议加深对管片结构渗漏机理的研究;在理论解析方法对隧道渗漏研究方面,已有隧道结构研究模型考虑渗漏形式较为单一,建议在现有基础上提出一种兼具刚体转动和剪切变形的隧道模型.本研究对同类工程具有一定的借鉴.
路面基层对道路的服役年限和性能起到决定性的作用,是中国绿色道路建设的重点研究对象.文章基于再生循环理念,通过梳理固废再生材料作为路面基层材料的相关研究,重点探讨工业固废、建筑固废和生活垃圾等固废材料作为路面基层再利用的进展和存在的问题,并对固废再生路面基层材料应用发展趋势进行展望,研究可为固废再生新材料在路面基层中的应用提供参考.
基于对符合再生要求的材料充分回收利用,节约资源、降低排放及减少传统半刚性基层沥青路面反射裂缝的理念,G30连霍高速郑洛段大修改建工程将传统的半刚性基层替换为偏柔性的双层乳化沥青厂拌冷再生基层结构,通过全新的双层乳化沥青厂拌冷再生路面结构设计、沥青混合料回收料(RAP)性能分析、乳化沥青厂拌冷再生配合比设计、现场取芯与弯沉检测性能验证及乳化剂性能改善,确定并验证了最佳路用性能下的混合料生产配合比.结果表明:当0～10 mm RAP掺量32%,10 mm～30 mm RAP掺量43%,0～5 mm石屑掺量12%,10 mm～30 mm碎石掺量13%,乳化沥青用量4.1%,水泥用量1.8%,最佳含水率为5.2%时,混合料路用性能最佳,其15℃劈裂强度达0.625 MPa;双层乳化沥青厂拌冷再生基层结构对沥青混合料回收料利用率高、经济效益明显.
为提升我国早期建设的系杆拱桥、刚架拱桥的加固效果,文章以博罗大桥为例,对主桥系杆拱桥及引桥刚架拱桥的主要病害及其成因进行全面分析,提出了系杆拱桥吊杆的更换方案及刚架拱桥主要截面外包UHPC等针对性加固方案,并采用Midas Civil 2021对刚架拱桥典型桥跨受力跨加固前后的承载能力进行对比分析.结果表明:加固后桥梁的承载能力满足要求,结构受力得到有效改善;典型桥跨采用外包UHPC加固后其承载力增强,刚度得以提升,该加固方案对于解决系杆拱桥、刚架拱桥的裂缝病害有积极作用.
为实现多重因素作用下的高速公路交通事故分析,基于径向基神经网络理论建立交通事故预测模型,综合考虑道路线形(圆曲线半径、转角、纵坡)、交通组成(自然交通量、折算交通量、货车率)及路面技术状况指标(PCI、RQI、RDI、SRI)三类因素,对某高速公路2018年—2022年的交通事故进行建模训练,并分析各因素对诱发交通事故的贡献.结果表明:径向基神经网络用于预测交通事故,可行性强、准确率高(91.6%);相较于线形指标而言,交通组成与路况指标对交通事故影响较大;各因素对诱发交通事故的贡献排序为自然交通量＞SRI＞折算交通量＞RDI＞货车率.
废弃食用油和轮胎的回收利用对于环境保护具有重要意义.本研究采用煎炸废油(WFO)和废旧轮胎橡胶(GTR)对沥青进行复合改性,制备了一种可作为石油沥青潜在替代品的环保型生物沥青,并基于两种改性剂的最佳试验配比制备了复合改性沥青混合料;通过马歇尔试验、浸水马歇尔试验、车辙试验、三点弯曲试验、冻融劈裂试验等,对比研究了WFO/GTR固液废料共混改性沥青混合料(FOTRM)与基质沥青混合料(OAM)、橡胶改性沥青混合料(TRM)的路用性能.结果表明:固液废料共混改性沥青混合料的马歇尔稳定度和动稳定度明显高于OAM和TRM,具有优良的高温稳定性;低温变形和抗水损害性能劣于TRM,但优于OAM;表明FOTRM可作为沥青路面的替代材料.
针对在嵌入式设备上部署神经网络模型存在受限于设备体积与计算性能的影响而难以保证神经网络模型的推理实时性的问题,提出了一种基于YOLOv5-nano的前车检测改进方法(HS-YOLO).首先,采用硬拟合函数h-swish来取代SiLU激活函数,在激活关系相似的情况下提高模型推理速度;此外,引入SIOU边界框回归损失来替代CIOU损失,提高模型的训练速度与推理精度.为进一步验证改进模型的性能,使用SSD、YOLOv4-tiny、基础模型YOLOv5-nano与改进的HS-YOLO网络在相同训练条件下进行训练,得到最优模型并在测试集上进行推理测试.结果表明:HS-YOLO模型的精确率、召回率及AP0.5较原模型YOLOv5-nano分别提升了0.76%、0.43%、0.41%;在推理速度方面,HS-YOLO模型的单张图片推理耗时为7.8 ms,实时推理帧数为128 FPS,在所有模型中表现最优,较原模型分别提高了0.7 ms和10 FPS.
文章分析了高速公路石亭江大桥的水害历史和历年加固措施,为找到安全、快速、高效的加固方法,提出了墩桩置换法、新建T型刚构法及上部T梁拆除重拼法等三种方案,并从投资规模、施工风险、工期、施工期间对原高速公路保通影响等方面进行了比选.结果表明:新建T型刚构法及上部T梁拆除重拼法施工风险较低,但投资规模较大,工期较长,施工期间对原高速公路保通影响大;采用墩桩置换法充分利用原有承台作为支撑平台,原上部结构整体维持不变,能充分节约投资,缩短工期,施工期间对原高速公路保通影响小.因此,采用墩桩置换法方案综合效益最好.
为了将超声波检测技术应用于水泥稳定基层材料,利用非金属超声波探测仪,测定了水泥稳定生活垃圾焚烧炉渣基层混合料不同龄期、不同阶段和不同状态下的超声波波速,分析了混合料波速变化规律和波速与混合料强度的相关性,建立了波速与混合料强度的关系式,并通过建立的关系式预测混合料的强度.结果表明:随着炉渣掺量增加,混合料的波速降低,超声波波速能在一定程度上反应混合料内部的变化情况,混合料越密实则波速越高;波速变化规律与混合料强度有较好的相关性,可以用波速推算室内试验和现场检测时不同龄期基层的力学性能,对水泥稳定基层质量检测有一定的参考价值,也为评价水泥稳定基层材料性能尝试了新方法.
抗水损害性能影响沥青混合料的使用耐久性,集料与沥青的粘附性是影响沥青混合料水稳定性的主要因素,集料与沥青的粘附性不符合规范要求时,必须掺加抗剥落剂提高其粘附性.文章选择我国常用的水泥、胺类抗剥落剂和纳米抗剥落剂,通过常规浸水马歇尔试验、5d浸水马歇尔试验和10d浸水马歇尔试验得出,水泥、胺类抗剥落剂和纳米抗剥落剂均可提升沥青混合料的水稳定性,其中,纳米抗剥落剂水稳定性提升最高,性能最优.通过5d浸水马歇尔和10d浸水马歇尔试验分析可知,沥青混合料马歇尔稳定度随浸水时间增加而降低,稳定度降低主要集中在前48 h,2天后稳定度降低较小;沥青混合料的水稳定性也不断衰减,胺类抗剥落剂的水稳定性衰减最多,纳米抗剥落剂水稳定性衰减最少.综合评价后得出,纳米抗剥落剂性能最优.
为探索城市信号交叉口进口道范围内机动车换道行为特性,利用无人机拍摄视频提取车辆换道轨迹数据,分析了进口道车辆换道行为的宏观和微观特性.研究结果表明:强制换道行为多发生在距离停车线60 m～90 m处,自由换道行为在90 m～120 m处;换道时间集中分布在 4.5 s～5.5 s之间,其中强制换道的平均时间为4.58 s,自由换道时长为3.81 s;强制换道行为主要受目标车道的可插入间隙及前后车辆的速度差影响,但整体来看分布较为分散;自由换道行为追求行车效率,目标车道的交通运行状况往往要优于原车道,换道行为主要受到原车道前车的相对距离和速度影响.本研究成果可以为城市交叉口的理论研究提供方法参考,为进口道的管理与控制提供理论基础.
