基于视觉参照系重构的高速公路长隧道照明设置新方法

我国公路隧道照明运营中存在普遍的"高配低用"现象,并诱发超速行为及追尾、撞侧墙事故,隧道照明节能与交通安全矛盾突出。从基于马斯洛需求层次理论出发,建立了基于需求层次的道路环境视觉参照系框架:基本型视觉参照系、安全型视觉参照系、舒适型视觉参照系、韵律型视觉参照系。提出公路隧道视觉参照系重构目标及方法:长隧道内应设置舒适型/韵律型视觉参照系,隧道进出口通过设置遮光棚、多频逆反射标线系统缓和隧道入口照度、空间、参照物的合理过渡,并实现视觉参照系的平缓过渡;隧道中部设立多色彩、多频率、多尺寸的逆反射标线系统,加强弱视觉参照系。并提出基于视觉参照系重构的隧道主动照明与逆反射协调设置方法:对于限速60~80km/h的长大公路隧道,隧道入口应设置遮光棚,隧道内开灯率可降为国家规范的20%左右。     

城市水下道路隧道驾驶安全影响因素分析和改善思路

总结城市水下道路隧道事故分布规律，从驾驶人、隧道光环境及道路条件3方面分析隧道驾驶安全影响因素，对现有安全改善措施及其优缺点进行剖析，并指出城市水下道路隧道驾驶安全优化研究趋势： 应以提升隧道光环境质量为主，考虑交通事故形态、事故致因及影响因素，在确保交通安全的基础上，考虑不同隧道路段驾驶人差异化视觉需求。驾驶人视觉需求可以分为功能性、安全性与舒适性需求，对应的隧道行车环境可分为基本型、安全型与舒适型视觉参照系。提出以构建城市水下道路隧道舒适型视觉参照系为目标，通过隧道照明与隧道视线诱导技术相结合，缓解隧道出入口参照系的剧烈过渡，加强中间段弱视觉参照的城市水下道路隧道驾驶安全优化方法。构建基于空间路权、人因与驾驶任务、差异性与韵律性的隧道驾驶安全优化评价指标体系，为城市水下道路隧道驾驶安全优化提供新思路。     

彩色灯光视觉调节对长隧道驾驶催眠缓解作用的试验

驾驶人在长隧道中间段驾驶中容易出现“隧道催眠”现象，为了缓解这一特殊视觉心理问题，在分析隧道催眠现象产生原因和长隧道中间段照明环境改善措施的基础上，提出了以特殊颜色灯光带作为视觉滤波带的隧道中间段照明设置形式。根据不同颜色光源下的视觉功能试验，选定不影响视觉功能但具有较强视觉刺激作用的红色光源作为视觉滤波带光源颜色。利用DIALux仿真软件建立设置了红光特殊照明以及普通照明2种场景下的隧道模型，并对有关照明指标进行计算。结果表明红光特殊照明对隧道照明参数无不利影响。通过红光特殊照明及普通照明隧道路段驾驶模拟试验，采集驾驶人动态视觉特征，包括眨眼频率及瞳孔直径，结果表明通过红色特殊灯光区域时，驾驶人的眨眼频率明显高于其他路段，瞳孔面积也存在较明显的先增大再减小的过程，说明红光段对驾驶人具有明显的视觉刺激作用。为评估红色特殊灯光区域对视觉安全性的影响，引入“瞳孔面积最大瞬态速度值”作为红光段视觉负荷评价指标，结果表明红色特殊灯光带引起的视觉负荷在驾驶视觉舒适范围内，其视觉刺激作用能够满足驾驶视觉安全要求。综上可以说明，红色特殊色彩灯光带能够在保证视觉舒适性的同时给驾驶人提供视觉刺激，起到视觉警示作用，缓解隧道催眠现象。     

厦门至漳州高速公路高架桥桥梁美学设计

厦门至漳州高速公路全长约18 km,为厦门市重要交通枢纽工程。该高速公路高架桥穿过海沧工业区,景观轴线视点丰富,其设计不仅需满足受力安全要求,还需满足桥梁美学需求。梁型设计方面,选取与周围环境相融合且造型优美的斜腹式箱梁代替厦门市区常见的鱼腹式箱梁,并通过不断调整其腹板斜度及变化处倒角半径对斜腹式箱梁断面进行优化,实现梁型的轻盈、柔美。桥墩设计方面,经比选,全线高架桥选取造型轻盈、视线通透的直立花瓶墩,墩群之间富有较强的节奏感和韵律美。桥梁色彩、夜景及灯光设计等方面,选取浅灰色作为主色调,采用LED线型灯装饰桥梁轮廓,采用投光灯装饰桥墩,将桥下照明设施设置于主梁斜腹板上,使桥梁现代、时尚,并最终实现桥梁景观与自然环境的和谐统一。     

贵阳市解放路—遵义路交叉口高架设计构思

该文通过对交叉口高架桥设计,在保持桥梁线型指标达标情况下,减少拆除,节约了投资,合理布置桥梁匝道的衔接,合理选择桥梁跨径。由于尽量拓展桥下交通行驶视距,从而提高安全行驶条件;合理设置桥下人行过街系统。     

高速公路隧道入口“黑洞效应”监测与评估方法

针对隧道入口“黑洞效应”现象，提出将接近段靶标视距作为监测与评估的客观依据。在入口洞内等间距布设若干圆形靶标，洞外视觉最不利位置处设置高清摄像机采集靶标区域图像，基于BP神经网络算法建立以图像特征、洞外亮度和观察距离为输入量的靶标可见度计算模型。根据靶标可见度求解实时的靶标视距，并结合行业标准对停车视距的相关要求，实现“黑洞效应”在线监测及其严重程度的分级评估。最后以某高速公路运营隧道为例介绍了监测与评估技术的实际应用。     

基于视线诱导的公路隧道光环境优化研究框架

为了解决公路隧道光环境中普遍存在的照明节能与交通安全的矛盾,在分析公路隧道光环境问题和总结现有公路隧道光环境改善方法的基础上,采用简单排序法从经济性、耐久性、易施工性方面对视线诱导、防护设施、防滑设施、遮光设施、加强照明5种公路隧道环境改善方法进行比较,根据事故致因分析公路隧道驾驶人安全需求。结果表明:视线诱导系统是公路隧道光环境优化的首选方法,其能重构公路隧道视觉参照系;在隧道路段,视线诱导系统能有效调控驾驶人视错觉,满足驾驶人安全感需求,减少不良驾驶行为及交通事故;驾驶人安全感可划分为速度感、距离感、方向感及位置感,利用逆反射视线诱导设施构建的多频、多尺寸、多形状、多色彩的公路隧道安全型视觉参照系可强化隧道内局部亮度及对比度,提升驾驶人的速度感、距离感、方向感、位置感;基于安全感的公路隧道视线诱导系统适用于低照度公路隧道,对于未设置照明设施的低等级公路隧道可取代照明,对于设置了照明设施的高等级公路则可辅助照明,能实现公路隧道照明节能与交通安全的统一。     

长挑臂单箱多室宽体箱梁横向受力性能分析

随着城市发展对通行能力要求的提高,高架桥梁中越来越多地采用宽体箱梁结构形式。由于城市景观要求,以及桥下地面道路限制,下部结构常采用单柱或小间距双柱,使得长挑臂单箱多室箱梁部分箱室处于悬臂状态,箱梁横向受力空间效应明显。该文以德胜快速路标准段连续箱梁为研究对象,利用有限元结构程序ANSYS进行空间分析,计算箱梁结构在自重、二期恒载,以及汽车活载作用下横向变形和内力的分布规律,并将空间分析结果与目前简化分析方法进行对比分析,验证简化计算方法的适用性。     

景观生态学在公路视觉景观影响分析中的应用

采取景观生态学评价方法,从景观空间结构、景观稳定性及景观美感度等方面选择评价因子,建立了公路视觉景观生态学评价模型,定量分析了新林北至阿荣旗段公路沿线典型路段视觉景观质量。结果表明,新林北至阿荣旗段公路的建设在总体上提高了沿线视觉景观质量;但公路建设的同时对原有自然景观产生了干扰,带来一定的视觉冲击效应,影响沿线视觉景观质量。分析表明,这种影响将可以通过采取工程措施诸如绿化或恢复扰动区植被等来减缓或消除。     

景观生态学在公路视觉景观影响分析中的应用

采取景观生态学评价方法,从景观空间结构、景观稳定性及景观美感度等方面选择评价因子,建立了公路视觉景观生态学评价模型,定量分析了新林北至阿荣旗段公路沿线典型路段视觉景观质量.结果表明,新林北至阿荣旗段公路的建设在总体上提高了沿线视觉景观质量;但公路建设的同时对原有自然景观产生了干扰,带来一定的视觉冲击效应,影响沿线视觉景观质量.分析表明,这种影响将可以通过采取工程措施诸如绿化或恢复扰动区植被等来减缓或消除.     

基于三维动态模型的桥梁与公路视觉安全协调性评价研究

近年来,随着我国交通事业的快速发展,交通安全问题越来越受到人们的关注。公路和桥梁是交通系统中的重要部分,应保证其使用的安全性。为了评价桥梁与公路系统视觉安全方面的协调性,保障交通安全,从道路使用者的视觉特性入手,深入分析桥梁与公路视觉安全协调性的各组成要素并建立三维动态仿真模型。在三维模型的基础上,研究桥梁与公路视觉安全协调性构成的要素,确定桥梁与公路视觉安全协调性影响评价的指标体系及其评价因子,提出以桥梁和公路视觉安全为评价尺度的桥梁与公路视觉安全协调性评价体系。     

软土地区桥梁桩基位移监测与性状分析

介绍了软土地区桥梁桩基监测项目、监测断面设置、监测频率以及监测方法,并结合工程实例,对软土地区桥梁桩基沉降、水平位移和深层测斜位移的性状进行了分析,确保软土地区桥梁在施工期及营运期的安全.     

变高围墙锥坡在桥梁中的应用

桥梁锥坡是很常见的桥梁部件,一般设计中均不太被重视,对于单孔的通道、小桥或桥下净宽受限时,需要减少前坡放坡坡度,增加净空,此时必须设置一定高度的围挡墙来解决前坡和侧向坡度不等的情况。此围挡墙不但要解决挡土的受力问题,还要兼顾经济、美观。因此针对此类桥梁设计一种合理的锥坡形式十分必要。该文主要研究一种改进的围挡墙结构锥坡——变高围墙锥坡,对其计算方法进行深入研究和探讨,开发相应的绘图程序。     

融合机器视觉与区间仿射算法的桥梁结构影响线实测研究

影响线是桥梁结构状态评估的重要指标。传统影响线实测方法依赖车辆称重系统(WIM)和接触式传感器,存在使用成本高、效率低、风险大、阻碍交通等问题。为实现“无需接触式传感”、“无需封闭交通”、“无需车辆称重系统”的智能桥梁检测,提出了一种融合机器视觉与区间仿射算法的桥梁结构影响线实测方法。该方法首先利用机器视觉技术获取多工况的桥梁测点动态位移响应;其次,根据车辆出厂信息建立其轴重区间矩阵并通过区间仿射算法计算多工况的影响线区间;最后,采用支持向量机(SVM)从影响线区间中识别桥梁真实影响线。将该方法应用于野外实际桥梁试验,通过控制标定车辆的载重和行驶速度获取多工况的位移响应数据以评估该方法的性能。结果表明：该方法能够有效地从影响线区间中识别桥梁真实影响线,混合工况下影响线的识别相对误差为8.48%;影响线的识别相对误差随车速的增大而增大,在车速分别10、20、30 km·h^-1工况下,影响线的识别相对误差分别为9.22%、10.23%、12.38%。提出的桥梁影响线实测方法具有非接触、高精度、经济灵活等优势,可有效突破现有接触式桥梁影响线实测方法的技术局限,具有较好的...     

基于日照阴影识别的桁式拱肋三维温度场模拟方法

为精确高效地识别桁式拱肋的阴影分布范围并准确计算日照温度场，在传统三维温度场计算方法的基础上，引入三角形重心坐标及栅格加速结构，形成一套高效三维温度场模拟方法。首先，将光线追踪技术的阴影识别算法嵌入ABAQUS软件的自定义热源(DFLUX)子程序，实现了三维日照温度场的数值模拟，给出了详细的计算流程并验证了该方法的准确性；其次，选取高效的相交算法与合理的栅格划分方式解决了复杂结构桥梁阴影识别计算量庞大、计算效率低下的问题；最后，利用该方法计算了桁式拱肋的日照温度场并量化了温度效应。结果表明：提出的模拟方法可以实现阴影的精确识别与结构三维温度场的准确计算，通过引入基于栅格加速结构的三角形重心坐标法可以有效减少阴影识别的计算量，显著提升计算效率;日照阴影对桁式拱肋温度场及温度效应的影响不容忽视，考虑日照阴影后：下弦杆温度纵向波动十分显著，且波动幅度随着太阳辐射强度的增强逐渐增加，相邻的光照、阴影区域最大温差达13.0 ℃,拱肋竖向位移减小19%，上弦管上缘应力最大增加12.9 MPa，下弦管上缘由受压状态转变为受拉状态，应力差值达39.1 MPa;桁式拱肋的日照温度效应十分突出,日照温度作用下拱顶位移变化幅度达76 mm，较钢管混凝土拱肋拱圈施工允许误差大26 mm,最大温度应力达58.7 MPa，为恒载效应的3倍，叠加温度效应后钢管最大初应力为110 MPa，为空管稳定承载应力的32%;提出的模拟方法在桁式拱肋日照温度效应分析中得到了成功应用，亦可应用于大跨复杂结构的施工线形精细化控制、健康监测数据的温度响应分离及结构损伤识别中的温度模态频率剔除等多个场景。     

桥梁台后过渡段沉降及台后填筑体变形浅积

简述秦沈客运专线桥梁台后过渡段地基的处理方式，对施工过程中观察到的过渡段沉降和台后填筑体变形情况作了简要分析，并叙述了对桥梁过渡段设置的体会。     

景观生态学在公路视觉景观影响分析中的应用

采取景观生态学评价方法,从景观空间结构、景观稳定性及景观美感度等三方面选择评价因子,建立了公路视觉景观生态学评价模型,定量分析了新林北至阿荣旗段公路沿线典型路段视觉景观质量。结果表明,新—阿段公路的建设在总体上提高了沿线视觉景观质量;但公路建设的同时对原有自然景观产生了干扰,带来一定的视觉冲击效应,影响沿线视觉景观质量。分析表明,这种影响将可以通过采取工程措施诸如绿化或恢复扰动区植被等来减缓或消除。     

自卸汽车行驶过程车厢自动翻起原因之研究

2004年4月2日2时15分．郑某驾驶重型自卸货车在北京市朝阳区南三环东路由西向东行至分钟寺桥下时．车厢自动后倾与桥梁接触．造成司机当场死亡．车辆和桥梁严重损坏。车辆卡在桥下．经过较长时间才将车辆移开．造成道路拥堵，严重影响了正常的交通秩序(见图1、2)。近年来．已发生多起自卸汽车在行驶时车厢自动升起事故。     

基于视觉需求的农村公路照明节能方法

在分析农村公路交通事故特征基础上,基于事故预防及驾驶员和行人的视觉需求,提出了基于安全视觉需求的农村公路环境视觉参照系。提出蓄能自发光系统与逆反射系统相结合的农村公路照明节能改善方法,增强夜间弱视觉参照系,并针对不同路段特征提出不同的组合方案。与传统灯具照明方式相比,社会、经济和环境效益都大大提高,实现安全、舒适、绿色的照明目标。     

山区峡谷桥址地形模型过渡段优化

针对山区峡谷桥址地形模型入口边界确定问题，以贵州省湘江特大桥桥址处地形为依托，选择维多辛斯基曲线作为地形模型过渡段的基本曲线形式，采用计算流体动力学方法对不同曲线参数进行计算，并结合关联度权重确定法确定最优过渡段曲线参数。在此基础上设计并制作了几何缩尺比为1：1 500的桥位地形模型，分别进行了有、无过渡段地形模型的风洞试验，对比了地形模型有、无过渡段对桥位桥面高度处横桥向风速、风攻角以及桥梁总长1/4跨、1/2跨、3/4跨风剖面的影响。过渡段曲线的二维数值模拟结果表明：采用最优过渡段可有效降低模型边界后方气流等效风攻角，并最大程度地保持入流风速，减小过渡段后湍流度；设置过渡段后风速场分布特性与入流参考风速场分布特性的一致性较好。地形模型风洞试验结果表明：曲线过渡段使风剖面逐渐抬升，气流过渡平缓，不存在明显的加速效应，剪切层发展较慢；设置过渡段后不同风剖面位置处平均风速较无过渡段时大，湍流强度较无过渡段时低；设置过渡段对桥梁主梁高度处风攻角存在一定的影响，但有、无过渡段时的风攻角变化趋势大致相同；采用优化后的过渡段使风剖面逐渐抬升，减小了"人为峭壁"对地形模型试验结果的影响，主梁高度处横桥向风速总体大于无过渡段时主梁高度处横桥向风速。