公路桥梁车辆荷载概率模型研究(一)——非治超地区

为了解我国近年公路桥梁车辆荷载的情况,对非治超地区、计重收费地区和强制治超地区的车辆荷载数据进行了统计分析。分析表明,通过所有路段的车辆荷载服从多峰分布。本文用4个正态分布的加权和对非治超地区和计重收费地区车辆荷载的概率分布进行模拟,用6个正态分布的加权和对强制治超地区车辆荷载的概率分布进行模拟。另外,为准确描述对桥梁安全起控制作用的重型车辆荷载,采用分段函数模拟非治超地区车辆的概率分布。车辆荷载在不同时段内的最大值概率分布均可由极值I型描述。     

治超、计重收费对车辆载荷影响探讨

探讨了超载带来的严重后果,分析了治超和计重收费对车型的影响,得出治超和计重收费能明显减少车辆超载的结论。     

车辆荷载下多车道横向折减系数的计算和分析

根据近几年我国主要干道的车辆荷载实测数据,对不同测点的车辆总重进行了统计分析,建立了不同测点车辆荷载的总体概率模型及截尾概率模型。在此基础上,采用概率方法对车辆荷载服从非正态分布的多车道横向折减系数进行了计算和分析,给出多车道横向折减系数建议值,并与规范规定的数值进行对比。结果表明:不同测点车辆荷载的总体概率分布服从多峰分布,概率密度函数可用1个对数正态和3个正态概率密度的加权和表示;左截尾概率分布服从对数正态分布。设计基准期内最大值的概率分布服从对数正态分布。车辆荷载按多峰分布计算的三车道、四车道、五车道、六车道、七车道、八车道横向折减系数分别为0.95,0.85,0.78,0.74,0.73,0.69,车辆荷载按截尾分布计算的三车道、四车道、五车道、六车道、七车道、八车道横向折减系数分别为0.86,0.73,0.62,0.57,0.56,0.50,均不小于《公路桥涵设计通用规范》规定的数值。     

"计重收费"的美中不足

治理超载已经有几年的期间,效果时好时坏,一直难以根治,实在令人头疼。最近,部分省市对运输车辆实行“计重收费”的做法,让人们眼前一亮,不禁自问:“彻底治超有希望了?”从目前部分地区实行计重收费的效果看,最明显的是一些用户买车时开始重新考虑用车的费用,大吨位、自重轻的卡车的销售量开始显著增长。可以说,目前只在局部地区实行的计重收费已经开始产生效果了。     

计重收费模式下运营车辆荷载的POT模型

当前我国高速公路车辆超载超限运营现象尤为严重,研究在计重收费模式下运营车辆荷载的极值以及其发展变化趋势成为十分迫切的问题。基于计重收费模式下广东省某高速公路的动态称重数据,对车辆荷载按车型进行了车辆总重的统计分析,采用极值分析理论建立POT模型,得出车辆总重分布的尾部分布函数,并科学地预测出未来任意重现期内可能出现的车辆荷载极值。结果表明,该高速路段出现超大吨位车辆并非偶然,在未来还可能出现更大吨位的车辆荷载,对既有道路桥梁的安全运营构成了严重的威胁。可为有效控制运营车辆超载提供参考。     

计重收费下收费站通行能力计算方法

本文调查分析了计重收费下货车收费时间,指出计重收费导致货车的平均收费时间和方差明显增大。根据收费时间的正态分布特征,利用M/G/K排队模型建立了计重收费下收费站通行能力计算方法,并以某高速公路收费站为例进行了实例分析。本论文研究成果可为计重收费下收费站的设计和运营管理提供依据。     

重载交通下公路桥梁荷载效应

车辆重载作用是影响桥梁安全的最主要因素之一,因超载导致的桥梁垮塌事件屡屡发生。为研究重载交通路段实际通行状态下既有桥梁的荷载效应,利用WIM系统采集了天津海滨高速桥梁的7天车辆数据,建立了车辆荷载模型和车辆荷载效应模型,分析了实际车流下车辆荷载标准值和车辆荷载效应标准值,并与按公路I级荷载的计算结果进行了对比。研究结果表明,该路段的车辆分布总体服从多个正态分布的加权和;基准期最大值分布服从极值I型分布,可选用98吨的五轴车作为标准荷载;车辆荷载效应服从多个正态分布的加权和,荷载效应标准值可取公路I级计算结果的1.8倍。     

新计重收费政策对运营车辆的影响分析

为研究广东省新计重收费政策(以下简称新政)对运营车辆的干预效果。基于京珠澳(原京珠)高速广韶段某一收费站2014年1~6月24万多个货车的动态称重系统(WIM)数据,对新政前后运营荷载按车型进行车重与轴重分析,采用双峰正态分布拟合车重概率密度分布,采用最小二乘法线性回归得到各轴重与总重线性关系。结果表明:车重概率密度分布、轴重占总重比例在新政前后各参数变化不大,即新政对运营车辆干预效果不明显,进而在此基础上对新政的完善和修正提出建议。     

云南祥临高等级公路货车计重收费标准实施后评价

云南省第一次尝试在祥临高等级公路云县至临沧段改革通行费征收方式,采用计重收费标准对货车实施计重收费。该文抽取祥临公路计重收费后两个月的计重收费相关数据进行统计,分析了在祥临公路上通行的货运车辆结构、货车装载情况、超限运输情况等,找出了在其计重收费标准制定上存在的主要问题,提出了相应的修改建议。通过分析、总结祥临公路试行货车计重收费的经验教训,为云南省高等级公路全面开展货车计重收费提供借鉴。     

苏北高速公路网车辆轴载分布及问题对策研究

车辆荷载的作用是影响公路路面使用性能和使用寿命的关键因素之一,通过对苏北网计重收费数据库进行数据处理,分析了苏北路网车流现状、货车当量轴载的计算方法、车辆轴载分布情况。从荷载分布角度,提出了路网载荷不均匀分布的对策,并建议按月建立路网荷载分布数据库。     

基于计重收费数据的大跨径桥梁荷载效应评估

为提高大跨径桥梁车辆荷载效应的评估精度,建立融合计重收费数据和微观交通模拟技术的桥梁荷载效应评估方法。该方法根据计重收费数据建立车型、车重、轴重和轴距的数学模型,模拟产生静态随机车队;将多轴单元胞自动机模型作用于静态车队,形成动态荷载流,加载于桥梁影响线,获得荷载效应时程;采用极值外推法估计长回归周期下的荷载效应特征值,以此评估桥梁的荷载效应水平。采用该方法对润扬长江大桥开展自由和拥堵交通下的荷载效应分析,结果表明:该桥在自由交通下主梁的竖向位移预测极值与规范计算值的比值最大为0.58,行车平稳性好;拥堵交通下主梁弯矩、桥塔弯矩和主缆缆力的预测极值均低于规范值,但吊杆轴力预测极值与规范计算值的比值达1.07,增加了失效风险,运营中需控制该状况的上桥车辆数并及时疏散交通拥堵,以提高桥梁安全性。     

河南实施计重收费成效明显

河南省交通厅从 2 0 0 3年 8月 5日起 ,根据省发展计划委员会、省财政厅通知要求 ,按照“积极推进、先行试点、总结推广”的原则 ,对 5个干线公路收费站按照计重收费标准 (对超载 30 %以内的车辆按规定标准收费 ,超载 30 %～ 5 0 %的车辆按 5 0 %加收 ,超载 5 0 %～ 1 0 0 %的车辆按 1倍加收 ,超载 1 0 0 %以上按 3倍加收 )开始进行计重收费试点。自 9月 1日起 ,全省主干公路、高速公路收费站同时实施计重收费 ,截至 1 0月底 ,河南省干线公路 1 36个收费站已有 5 7个站 1 47个车道实行了计重收费 ;高速公路 5 9个收费站已全部实施计重收费 ,…     

计重收费系统解决高速公路超限超载的创新模式

在高速公路互通式立交出口前设置高速动态预检设备,获取多种数据后,经高速公路联网收费网络上传至上级中心,并由电子信息板和标志及时引导超限超载车辆,让其驶离高速公路,在收费站出口进行计重精检,并按规定对超限超载车辆进行处理。同时,采用高速公路联网系统软件在整个高速公路网内跟踪记录超限超载车辆,并实行事前、事中、事后处理。这样,在高速路上无需征地,无需专人管理,可最大限度地保护公路桥梁免受破坏,与传统的投资几千万元的治超站相比,一个治超预检点硬件投资仅为100万元人民币。     

高速公路计重收费模型研究及改进

首先通过对我国各省计重收费模型进行比较,选择出较为合理的计重收费模式;其次,从正常装载和超限装载运输车辆两个方面对云南省计重收费模型进行分析与研究,并且利用在计重收费调研中积累的经验与数据对此模型进行实施后评价,得出该模型存在的不足;再次,着重从正常装载优惠区间的划分、超限装载加收系数的确定,同时结合面积原理,对云南省...     

计重收费政策与“治超”关系研究

2003年以来,江苏、河南、青海、山东、安徽、四川、云南等20个省市相继在收费公路上对货运车辆实施或试行了计重收费,将按车型分类收费改为按车辆重量收费。计重收费政策已推广四     

既有桥梁车辆荷载模型的研究

基于车辆通过既有桥梁是在人员进行采集荷载信息很早之前就已经发生,认为用平衡更新随机过程可以更好地描述车辆通过既有桥梁的过程.以平衡更新随机过程为数学模型,建立了理想车队.根据理想车队推导出车队影响线面积最大值函数、特定车队单独通过影响线概率分布和特定车队总重分布的表达式,结合数值分析方法得出给定评估期车辆荷载的最大值概率分布.最后通过实例分析了该荷载模型,为既有桥梁车辆荷载模型的研究提供了参考.     

公路桥梁车辆荷载截尾分段概率模型及应用

为了准确描述实际公路桥梁车辆荷载多峰厚尾的分布特征,利用分段函数结合多个高斯分布函数,并采用数据拟合方法,求得了车辆荷载的概率密度函数和概率分布函数表达式,建立了车辆荷载的分段截尾的多重混合高斯概率分布模型,并进一步推导了基于EM算法的多重混合高斯分布模型求解方法。根据中国实测车辆荷载的轴组特征,获得了各典型地区该分段截尾车辆荷载模型的概率分布参数。分析结果表明:该分布函数模型的拟合精度较高,能准确反映荷载分布的多峰厚尾特征;各典型地区车辆荷载轴质量分布呈现不同特点,但各地区单轴质量的首峰分布基本一致,各轴组荷载普遍超载,特别是贵州、湖北和湖南地区超载较严重;各地区双联轴、三联轴的平均轴质量超出汽车国标规定值约2倍,双联轴平均轴质量超出现行公路工程规范标准值的15%以上;实测数据显示三联轴在95%保证率下的平均轴质量约为50t。     

环渤海部分地区实施计重收费对卡车车型变化的影响

随着计重收费政策在全国范围内的逐步推广,国内物流运输企业纷纷调整车辆结构,采购适应计重收费的新车型,以达到收益最大化的目的。     

基于申请通行记录的桥梁超限车辆荷载统计模型

根据广西区申请通行的超限车辆数据信息,基于概率统计理论,采用双峰正态分布和对数正态分布建立了该区五轴和六轴超限车辆总重和轴距的概率分布模型;根据一元正态线性回归理论,建立了总重与轴重的线性回归模型;分析了超限车辆总重和轴距之间的相互关系。根据建立的超限车辆荷载模型,采用蒙特卡洛(Monte Carlo)法各随机生成了10 000辆五轴、六轴超限车辆,通过对比随机生成的超限车辆与实际超限车辆对中小跨径简支梁桥产生的跨中最大弯矩效应,验证了按照本文方法建立的超限车辆荷载模型用以模拟实际超限车辆的可行性,同时也为五轴、六轴超限车辆过桥时桥梁的安全评估提供了基础数据。     

振弦式动态车辆计重收费系统

利用振弦式传感器的原理,构造出振弦式动态车辆计重收费系统,用于高速公路计重收费,已经在实际中得到应用。在借鉴已有研究成果的基础上,分析介绍了振弦式传感器的理论依据和振弦式动态车辆计重收费系统。