路用蓄盐除冰纤维配比设计及除冰性能确定

为解决道路凝冰问题,基于环保、经济、实用等原则,针对适用于沥青路面主动抗凝冰的蓄盐纤维填料的配合比进行设计,并对其相关性能展开研究。通过基于单纯形重心设计的融冰试验和电导率试验对蓄盐除冰材料配比进行探究,并基于融冰试验和冻粘剪切试验分析其除冰性能。试验结果表明：选用乙酸钠∶乙酸钾∶甲酸钠=7∶2∶1、复合有机盐∶纤维=3∶1为蓄盐纤维各种成分的最佳配合比;在融冰试验中,蓄盐纤维替换率为66%的除冰材料在较高负温下融冰速率能达到1 022 g·(h·m²)^-1,表明其融冰性能良好;凝冰后,蓄盐纤维沥青混合料表面冻粘强度比普通沥青混合料下降33%,能够有效降低冻粘强度。基于最佳配合比,新型路用环保蓄盐除冰材料具有良好的融冰能力和除冰降粘功效。     

严寒区高速铁路隧道工程衬砌质量缺陷检测与整治技术探讨

以严寒区高速铁路沿线上的高台隧道为工程背景，根据缺陷检测结果，提出严寒地区高速铁路隧道工程衬砌“多道防护，综合治理”原则。同时探讨了衬砌一般病害、结构补强、渗漏水等整治措施及其相关施工方案。基于大气降水渗入量法计算得到高台隧道正常涌水量接近600 m³/d,最大涌水量接近1 200 m³/d。按照提出的整治措施进行处理后，隧道不再出现流水和喷水病害，渗水病害范围减少52%,隧道缺陷问题得到显著改善，后期服役性能良好。     

晋阳高速公路隧道通风系统改造与效果分析

晋阳高速公路隧道通风系统经多年运营使用后,运行效果已不能满足通行要求,亟需进行升级改造。根据晋阳高速公路隧道通风系统调查结果,分析制定方案进行改造升级。为检验改造后隧道通风效果,选取最长的牛王山隧道作为研究对象,对隧道内的风速、CO浓度、VI浓度进行监测,分析得出隧道内风速最大值和最小值分别为5.89 m/s和3.73 m/s,CO浓度最大值为43 cm³/m3/m³,VI浓度最大值为0.003 2 m3,VI浓度最大值为0.003 2 m^(-1),均满足设计与规范要求,达到了预期的通风效果。     

一种新型单层网壳节点的力学性能研究

针对空间网壳结构提出了一种适用于矩形杆件的新型焊接端板节点. 为研究该节点的力学性能,制作了一个1∶2的缩尺模型进行静载试验研究,试验得到了节点荷载-应变曲线、荷载-位移曲线及破坏模式,结果表明节点应力水平较低,构造合理;在对有限元分析结果进行验证之后,分析了节点变形、破坏形态、应力应变分布及传力机理随节点端板厚度t₂与杆件壁厚t₁之比、水平夹角α、平面外角度β的变化规律,分析结果表明,该节点形式有较高的承载能力,其中水平夹角α对节点极限承载力影响较大,且在60° 前后影响作用不同;最后,基于有限元分析结果提出了该类型节点的极限承载力计算公式,可供设计参考.      

基于隧道法的机动车PM2.5排放因子研究

选取典型城市隧道进行机动车排放因子测试,在南京市富贵山隧道进行监测,对隧道内的PM_2.5浓度、风速风向、交通量、车型、速度及气象条件进行采集分析、计数、分类、观察。建立守恒方程和多元线性回归求解PM_2.5平均排放因子,分别得出出租车（天然气）、小汽车、公交车（天然气）、大客车（柴油）、大货车在35⁴0 km·h-1,40⁴5 km·h-1,45⁵0 km·h-1范围内的平均排放因子;其中最大值为0.157 2 g·（km·辆）-1,最小值为0.015 21 g·（km·辆）-1,在相同速度范围内城市大货车的PM_2.5的平均排放因子明显高于其它,其次是大客车（柴油）、公交车（天然气）、小汽车、出租车（天然气）。     

低碳背景下快捷货物各运输方式间临界运距研究

快捷货物运输需求的增加带来碳排放的激增，运输结构调整和技术进步是交通运输领域碳减排的主要方式。为分析快捷货物各运输方式间的竞争关系及临界运距，基于Logit模型构建包含经济性、时效性、稳定性、安全性、便捷性及绿色性等服务属性的市场分担率模型，基于分担率模型构建各运输方式间临界运距-高铁时速关系模型，并通过实例分析验证模型。实例结果表明：250 km·h^-1时速下，高铁快运的绝对优势运距范围为700～1500 km，优势运输时间为2.8～6.0 h，考虑碳排放因素时，600 km及以上运距均为高铁快运的绝对优势运距区间，优势运输时间为2.4 h及以上；碳排放权重系数每增加0.1，高铁较公路的绝对优势运距区间左边界会扩大100 km;200,250,300,350 km·h^-1这4种时速下，250 km·h^-1的公路-高铁临界运距提升率最大，较200 km·h^-1提升50%；当航空快运碳排放因子降低1/2时，其优势运距范围左边界会扩展23%。     

碳纳米管增强火山灰基地聚合物的制备与性能表征

为研究多壁碳纳米管对火山灰基地聚合物的增强效果与机理，通过显微观察和图像识别对比了不同超声时间多壁碳纳米管分散液中团聚体的数量和面积，确定了适宜的超声分散时长；以不同顺序混合分散液、碱激发剂溶液和火山灰制备地聚合物，通过所得浆体的稠度试验、硬化试件的三点弯曲试验、单轴压缩试验研究了不同掺量、不同种类的多壁碳纳米管对地聚合物工作性能与力学性能的影响，并利用扫描电子显微镜-能谱仪、压汞试验对地聚合产物的微观形貌和孔隙结构进行表征。分析结果表明：随着超声时间的增加，多壁碳纳米管的分散效果改善明显，45 min超声后超过85%的团聚体面积减小至0～100μm²,总团聚体面积占比小于1%,且平均面积小于50μm²;先添加多壁碳纳米管分散液再添加碱激发剂溶液的材料混合顺序更有利于纤维的均匀分散和地聚合物工作性能的保持；多壁碳纳米管在0.10%质量掺量时，对火山灰基地聚合物流动度影响不大，且能够有效提升其力学性能；功能化的多壁碳纳米管由于具有更强的亲水性和润湿性，对浆体工作性能的影响更轻微，对硬化试件力学性能的提升更显著，28 d时抗折、抗压强度较参照组最...     

公路商品车运价测算及考虑燃油价格变动的铁路竞争力分析

运输结构调整和节能减排均要求促进商品车运输“公转铁”。本文提出一套测算公路商品车运输成本和价格的方法，解决传统方法未考虑回程空载和准确度不足的问题；利用有效设计技术高效采集商品车托运人的非集计货运方式选择行为数据，构建基于多项Logit和混合Logit的商品车运输公铁竞争力模型；整合公路商品车运输成本和价格测算方法以及商品车公铁竞争力模型，推导铁路市场份额对燃油价格的弹性表达式，比较分析燃油价格变化对不同OD (Origin Destination)铁路运输竞争力的影响。结果表明：本文提出的公路商品车运输成本和价格测算方法可满足实际使用要求；所构建的货运方式选择行为模型拟合精度较优，商品车的货运时间价值随运输距离增加而降低；当燃油价格上涨20%时，铁路中长距离与长距离运输市场份额均增加30%以上，而短距离市场份额仅增加0.01%；运输距离越长且OD间商品车运输需求越不均衡时，铁路运输市场份额的燃油价格弹性越大。此外，与燃油价格上涨1%相比，40元·t^-1的CO₂碳税税率对“公转铁”的促进作用较弱。     

纤维丝和网加筋泡沫轻质土力学特性和抗冻性

为分析短纤维丝和纤维网加筋对泡沫轻质土力学性能和抗冻性的影响，开展了一系列的无侧限抗压强度试验、抗折强度试验、动三轴试验和冻融循环试验.试验结果表明：对提高抗压强度而言，设计湿密度为700 kg/m³的泡沫轻质土掺入短纤维丝的最优长度和掺量分别为6 mm和0.4%；采用长度6 mm和掺量0.4%的短纤维丝对设计湿密度在400～1 000 kg/m³的泡沫轻质土进行加筋后，泡沫轻质土抗压强度、抗折强度和动应力阈值得到了显著地提高，最小提高量分别为35.3%、31.4%和53.4%；采用长度6 mm和掺量0.6%的短纤维丝对泡沫轻质土进行加筋后，设计湿密度分别为400、700、1 000 kg/m³的泡沫轻质土抗冻融循环次数分别由5、25、125次提高至10、50次和超过150次，泡沫轻质土抗冻性得到了显著地提高；相对于提高泡沫轻质土抗折强度而言，纤维网0.4%短纤维丝复合加筋的效果最好，单一纤维网加筋方式次之，单一短纤维丝加筋方式最差；短纤维丝、纤维网或两者复合加筋均显著地增加泡沫轻质土的韧性.     

超高速公路三波护栏安全性碰撞仿真

从超高速公路三波护栏防护性能角度出发，运用有限元软件HyperWorks和LS-DYNA进行联合仿真。分别以100～180 km·h^-1为碰撞速度、5°～20°为碰撞角度，以护栏最大动态变形量和吸能量、汽车的驶出角和合成加速度为评价指标，对三波护栏的防护性能进行考量。研究结果表明：随着碰撞速度和角度增加，护栏吸能占比曲线呈先增后减再增趋势，波形梁是护栏的主要吸能部件。碰撞速度为160 km·h^-1、碰撞角度为20°时，护栏最大动态变形量为880.2 mm,超出750 mm安全值；碰撞速度为140 km·h^-1、碰撞角度为20°时，车辆驶出角为12.16°,超过驶入角的60%,对临近车道车辆造成不利影响，车辆合成加速度峰值为33.05 g,大于安全值20 g。该三波护栏用于设计速度低于140 km·h^-1的超高速公路，防护性能满足安全评价标准。     

考虑舒适度的寒冷山地大型冬季活动交通评价

寒冷山地条件下气候状况不佳,影响人们正常出行游玩.为熟悉并提升观众在寒冷山地大型冬季活动中的游玩舒适度,通过问卷调查,得出大型冬季活动观众在时间和空间上的心理阈值.当排队和步行时间小于20 min、交通工具运输时间小于30 min、户外观赛时间小于2 h时,人均排队空间、步行空间应分别大于0.28 m2·人-1和2.23 m2·人-1.建立基于寒冷指数下的时间和空间舒适度阶梯评价模型,将排队时间、步行时间、交通工具运输时间分别划分为优、良、中、差四个等级,人均排队空间、步行空间、车内空间可划分为优、良、差三个等级.以北京2022年冬奥会延庆赛区为案例进行评价,通过缩短巴士发车间隔、增加临时停车位等措施提高舒适度,达到良好及以上等级.结果表明,通过舒适度阶梯评价能有效改善人们大型冬季活动中的游玩舒适度.     

考虑天气影响的高速公路交织区交通运行状态识别

为精准识别不利天气下高速公路交织区的交通运行状态，在传统交通流指标上引入天气因素，建立改进的k-prototypes交通运行状态划分方法。本方法通过分析在不同等级的降雨、能见度、风速下交通流特性的变化特征，确定天气对交通流状态的影响；利用随机森林模型选择交织区各车道交通流运行状态的影响变量；为提高模型精度，引入信息熵衡量k-prototype算法的相异性，并提出聚类效果评价指标衡量状态的有效性。结果表明：考虑天气及交通流特征的高速公路交织区各车道运行状态划分为7类最佳，分别对应《道路通行能力手册》中的各级服务水平。在恶劣天气影响下，交织区各车道服务水平均下降明显，车道1、3平均下降4个等级，车道2、4平均下降3个等级；在中度天气影响下，各车道下降2～3个服务水平。在同一服务等级下车道1、3车流运行最小速度下降范围在11.2～17.4 km·h^-1，而车道2、4在21.2～27.4 km·h^-1。研究成果可为恶劣天气影响下更精细化的交通管理以及提高高速公路交织区服务水平提供理论基础。     

基于响应面分析法优化芬顿处理废乳化液

为了确定芬顿氧化处理乳化液的最佳工艺条件,在单因素实验基础上,以化学需氧量(COD)的去除率为指标,用响应面法优化其反应条件,研究了初始pH、FeSO₄投加量、n(H₂O₂)∶n(FeSO₄·7H₂O)和反应时间4个因素对芬顿反应的影响,建立COD去除率与4个相关因素的回归方程,结果表明：该二次方程得到了高度拟合,并且利用响应面分析法得到的响应预测值与实验数据吻合较好。经过芬顿氧化法处理后,乳化液的COD质量浓度从7.0×10⁴ mg/L降至1.8×10⁴ mg/L,去除率达到75%。芬顿氧化法的强氧化性可以将乳化液中的大分子污染物降解为小分子物质,提高其可生化性,为后续处理提供了可行性。     

网联自动驾驶车辆混合交通流专用道管控方法

分析了网联自动驾驶车辆(CAV)混合交通流中各车辆类型及其跟驰模式下的车头间距，从通用性混合交通流特征层面理论推导了各车头间距模式的概率表达式，从而对混合交通流进行了数学描述；以混合交通流整体通行流率最大为目标，计算了多车道混合交通流中一个CAV专用道的设置条件以及专用道设置后CAV交通流在专用道和混合道上的最优交通流分配比例，将一个CAV专用道情形推广至多个CAV专用道动态管控的一般性情形，构建了混合交通流专用道动态管控的分析方法；应用案例分析论证了CAV专用道管控方法的有效性。研究结果表明：在交通需求为2 000 veh·h^-1时，各CAV渗透率阶段均无需设置CAV专用道；在交通需求为3 000 veh·h^-1时，需在CAV渗透率为0.2～0.4的阶段下考虑设置CAV专用道；在交通需求为5 000 veh·h^-1时，需考虑在各CAV渗透率阶段下设置CAV专用道；提出的CAV专用道管控方法可根据交通需求和车道总数等条件定量化计算不同CAV渗透率阶段下的最优CAV专用道数量以及CAV交通流最优分配比例，且交通需求能够影响...     

基于点荷载的山皮石强度研究

山皮石作为路基材料时具有强度高、透水性好、价格低廉的优势。对山皮石试样分别进行天然、饱和状态下的点荷载试验,基于点荷载试验对山皮石的强度进行分析,讨论了饱和对山皮石强度的影响。结果表明：山皮石强度离散型较大但整体强度较高,试样中有75%的强度达到38.9MPa以上;山皮石强度随截面面积的增大先增大后减小,截面面积在1500m²左右时强度较高;山皮石的软化系数一般小于0.75,属于易软化岩石。     

沥青化学组分分离方法探索

沥青的使用性能与其化学组成有着密切的关系,从酸碱角度出发,建立了沥青化学组分分离方法,利用离子交换树脂将沥青分为中性分、酸性分、碱性分及两性分,确定了沥青IEC组分分离方法中沥青最佳用量为10 g及其冲洗各组分所用的溶剂,得到了沥青化学组分含量范围:中性分含量在60%⁷2%之间,酸性分则在6%72%之间,酸性分则在6%¹4%之间,碱性分的含量为12%14%之间,碱性分的含量为12%²7%,两性分的含量在4%27%,两性分的含量在4%¹0%。IEC应用于沥青组分分离对沥青性质的后续研究有重要意义。     

超音速喷涂喷管数值模拟及结构优化

提出了一种新型超音速喷涂喷管以促进涂料雾化,以原子灰作为喷涂材料进行数值模拟,详细讨论了喷涂喷管内外流场和雾化颗粒分布情况。基于响应曲面法和遗传算法分析了该喷管中进液口直径d₄、进液口位置l、进液口与轴线夹角α对平均粒子直径的影响,得到了一个响应变量关于3个因素的回归预测模型,优化出喷管的最佳结构参数。结果表明：当d₄=0.05 mm、l=2.5 mm、α=30°时,喷管雾化效果最好,平均粒子直径为3.714 5×10^-6 mm,优化结果与雾化计算仿真结果误差小于0.05%,说明了优化结果的可靠性。     

400 km·h-1高速道岔号码选型与结构优化

基于中国高速铁路进一步提升运营速度的需求，系统研究了400 km·h^-1高速道岔号码选型与结构优化方法；基于车辆-道岔耦合动力学仿真，分析了道岔号码与平顺性的关系，并给出了号码选型建议；研究了道岔线型对动力学性能的影响，并考虑既有岔枕通用原则，提出了线型优化方案；建立了客专线18号道岔尖轨转换原型试验平台，研究了尖轨不足位移的影响因素与影响机制，提出了尖轨不足位移的控制方法；基于有限元理论，建立了道岔区轨道刚度计算模型，结合岔区钢轨动位移现场实测数据，提出了岔区轨道刚度目标取值与均匀化方案。研究结果表明：在现有车站布置方案条件下，400 km·h^-1高速道岔仍建议选择18号道岔；将400 km·h^-1高速道岔相离值增大至28 mm,可显著提升耐磨性能与使用寿命，也可实现岔枕通用；综合考虑系统匹配设计、制造工艺、工电结合要求等多方面因素，建议将第三牵引点至固定端距离减小600 mm,可减小尖轨不足位移，同时最小轮缘槽和第三牵引点牵引力符合规范要求；建议改进高速道岔辙叉结构设计方法，根据实际受力确定心轨弹性变形状态，在此基础...     

城市人行道和自行车道宽度及分级标准研究

为保障人行道和自行车道的基本路权,加强对规划设计的指导,对人行道和自行车道最小宽度进行研究。通过对行人和骑行者交通行为与交通流特征的研究分析,确定了人行道和自行车道通行能力的影响参数;提出了人行道和自行车道宽度计算公式;结合不同宽度的人行道和自行车道通行能力提出分级标准;建立了流量与人行道和自行车道的分级关系;提出不同级别人行道和自行车道宽度控制要求。当人均占用面积为3m~2、行人步行速度为1.2m/s时,一条0.75m宽的人行带通行能力约为1 000人/h;考虑到人行道双向行驶和无障碍设施要求,人行道最小宽度不应低于2.0m,宜以0.75m为单位增减。另外,引入自行车道隔离形式修正系数,当自行车道为物理隔离式时,最小宽度宜为2.5m;为非物理隔离式时,最小宽度可取1.5m。     

生鲜农产品冷链物流配送中心选址-路径规划

为保证生鲜农产品在配送过程中的新鲜度，提出生鲜农产品冷链物流配送中心选址-路径规划建模与求解方法，旨在降低综合成本与优化配送路径。根据生鲜农产品不易储存、易腐烂的特点，提出将“高铁+冷链物流”作为一种模式应用于生鲜农产品运输中，以高铁货运容量为市场需求量，构建总成本最低和路径最优的生鲜农产品冷链物流配送中心选址-路径规划模型，分别应用普通遗传算法和改进遗传算法对模型进行求解；最后，通过重庆市实例验证模型和改进算法的有效性。计算结果表明：改进后的遗传算法求解结果要比普通遗传算法求解结果的成本节约1 204.29元·d^-1,降低6个百分点，迭代次数减少近200次。