粗集料棱角性数字图像分析技术研究进展调查评价

粗集料棱角性现有评价方法存在较大争议,数字图像分析技术为解决该问题提供了新的途径。较为全面地梳理总结了近年来国内外相关研究成果,包括数字图像分析技术路线、数字图像获取识别方法、粗集料棱角性评价方法,各类方法对棱角性的评价效果等。结果表明:各类数字图像分析技术主要区别在于所采用的粗集料棱角性评价方法。侵蚀膨胀法、傅利叶级数法过于复杂,普及应用较为困难;等效球体法未经过验证,可行性还不明确;颗粒周长法和分形几何法在粗集料粒径较小时评价效果较好;凸包面积差法与AIMS测试结果相关性最好;骨架端点法中需加强骨架端点与粗集料棱角性的对应关系;等效椭圆法中考虑面积权的做法较为合理。     

关联-熵权法在公路网规划综合评价中的应用

基于专家权重法确定评价指标的权重具有主观不确定性,而关联-熵权法在确定熵权的决策过程中不需专家组,仅依赖于候选方案的各项指标值即可确定出可信度较高的优选方案,且可操作性较强,因此具有一定的应用价值.     

不同高度下摊铺路面的数字图像差异性研究

数字图像处理技术具有高效、实时、定量化、成本低的优点,为沥青路面摊铺质量检测与评价提供了新的研究方向.针对不同采集高度对应数字图像实际区域的尺寸和集料颗粒数量存在的差异性问题,通过自制图像采集设备,在50～100 cm图像采集高度下,分别采集20张沥青混合料数字图像,通过对现场不同高度采集图像与实际对应路面宽度进行回归分析,提出采集高度与图像对应实际路面尺寸的函数关系;并通过对数字图像预处理后的沥青混合料二值图像中9.5 mm以上集料颗粒增加量和尺寸精确性进行研究,提出最佳的图像采集高度.研究结果表明:随着图像采集高度的增加,图像对应区域实际路面宽度成比例增加;综合不同采集高度下图像集料颗粒增加量结果和集料颗粒识别精确度结果,确定70～80 cm的高度范围为最佳图像采集高度.     

基于四边静矩理论的水泥稳定碎石拌合均匀性评价方法

为了更好的评价水泥稳定碎石拌合过程中粗细集料分布是否均匀,利用数字图像技术对新拌水泥稳定碎石图像进行了分析处理。建立了拌合均匀性数学分析模型,基于四遍静矩理论计算分别得到了集料分布均匀系数与面积比系数,并通过工程实验进行了验证分析。结果表明:利用四边静矩理论建立的数学模型,结合均匀性评价方法得到的均匀系数和面积比系数,能够较好地判断出新拌水泥稳定碎石的拌合均匀性。     

基于图像处理技术的厂拌热再生混合料均匀性研究

厂拌热再生沥青混合料由于其材料组成复杂且施工和易性较差,容易出现集料分散不均匀问题。基于此,制备不同RAP料掺量和沥青类型的厂拌热再生混合料旋转压实试件,首先采用数码相机获取试件截面的图像,通过图像处理技术对集料等结构进行识别;然后将图像内的最大内接正方形划分为面积相等的16个小方格,基于对方格集料面积比的正态分析提出均匀性评价指标H值。结果表明：基于方形区域划分提出的均匀性指标能有效评价混合料中集料的分散均匀性,再生混合料的均匀性低于新沥青混合料;不同RAP掺量下,相比于普通新沥青,采用泡沫新沥青制备的再生混合料均匀性至少高11%。     

采集方法对数字图像沥青混合料离析评价影响研究

为了研究采集方法对数字图像处理技术沥青混合料离析评价方法评价结果的影响,提出合理的图像采集条件,通过对AC-13、AC-25级配类型混合料图像、不同光照强度下沥青混合料图像、不同采集高度图像进行数字图像预处理,采用四边静矩变异系数评价图像均匀性,并对比分析变异系数结果.研究结果表明:500张AC-13、AC-25级配类型沥青混合料图像静矩变异系数结果,主要集中于0～1.5％区间,下面层AC-25级配类型沥青混合料相对上面层AC-13更易产生离析;在光照强度充足情况下,不影响均匀性评价结果,但在夜间光照不足时结果出现偏差,需要对图像采集进行光照补偿;采集高度为60 cm时,集料颗粒面比与实际相符,随着采集高度的增加,预处理图像中大颗粒粘连颗粒增加,影响均匀性评价的准确性.     

基于数字图像处理的沥青混合料粗集料筛分方法

由于粗集料形状的复杂性,采用机械筛分时常出现颗粒级配组成变异性大、混合料体积参数不易控制的问题,为此提出基于数字图像处理的粗集料筛分方法。将粗集料经机械筛分后随机取样,借助图像处理技术获取轮廓面积数据,通过单样本的Kolmogorov-Smirnov检验得到面积的分布规律;给出单档集料面积在一定概率水平下的分布区间,得到基于二维集料面积的粗集料筛分方法。试验表明:数字图像处理筛分有效剔除了变异性较大的集料颗粒,粗集料分布均匀性提高,可以提高级配设计的稳定性和准确性。     

基于均匀设计的橡胶颗粒沥青混合料配合比设计优化

采用了均匀设计的方法对橡胶颗粒沥青混合料的配合比设计过程进行优化;确定了优化级配下橡胶颗粒的合理掺配范围。由均匀设计试验得出结论:当9.5 mm档集料与4.75 mm档集料(均为破碎卵石)的搭配比例为1∶1且用量取上限时橡胶颗粒沥青混合料弹性模量较小、动稳定度较大,混合料路用性能及功能性优越。优化级配下10目橡胶颗粒的合理掺配范围为1%~6%。     

基于节地理念的高速公路方案决策模型

为实现高速公路设计方案的节地效果综合评价及其多目标决策,提出了一种新的基于改进熵权法的评价方法,进而实现高速公路方案的优选决策。结合指标特点,对高速公路设计备选方案进行基于改进熵权法的多目标综合评价方法设计:引入指标值合理区间的概念,设计样本数据归一化函数,实现指标的标准化,结合节地效果评价要求,针对传统熵权法的弊端对熵权计算公式进行改进。在将专家主观赋权和熵权客观赋权相结合进行综合赋权的基础上,建立基于指标隶属度的评分函数,对备选方案的综合评价打分排序,实现高速公路设计方案的优选决策。结合大广高速某路段进行了实例分析,证明了该方法的适用性。     

基于表面能分析法的贵州地产集料与沥青的粘附性评价研究

水损害是目前国内沥青路面普遍存在的损害形式,沥青与集料的粘附性对水损害的发生有着重要影响。传统的水煮法、水浸法对沥青与集料间的粘附性不能定量、准确、科学地进行判断,主要依赖于试验人员的主观观测,测试结果受人为的影响因素较大。由于贵州区域地理、地势的特点,多数公路建设项目集料均采用地产集料,采用表面能粘附性评价法对贵州地区代表性地产集料与沥青的粘附性进行定量评价,以便科学地指导料源选择。     

高速公路沥青路面综合评价模型研究

针对沥青路面使用性能评价过程中存在的不确定性、模糊性等问题,运用集对分析理论定量描述评价样本与评价标准等级间隶属关系的确定和不确定性。构造基于三角模糊数的集对差异度系数,确定沥青路面使用性能综合评价模型,结合专家经验和熵权法构造各评价指标权重,将该综合评价模型运用于实际工程,并与《公路沥青路面养护技术规范》评价结果进行对比。研究结果表明:将集对分析与三角模糊数耦合的综合评价模型应用于高速公路沥青路面使用性能评价中可行。     

细集料粒径对沥青砂浆黏弹性参数影响程度的灰熵分析

对不同细集料粒径组成的沥青砂浆进行单轴压缩蠕变试验,用Burgers模型拟合蠕变试验结果,并通过灰熵法分析了细集料粒径对黏弹性参数的影响程度,以研究沥青砂浆的黏弹性特性。研究结果表明:1.18~2.36 mm档集料对黏弹性参数E1、E2、η2均产生显著的影响;小于0.075 mm档集料对4个黏弹性参数的影响程度都居于其次;2.36~4.75 mm档集料对参数η1的影响程度显著。     

细集料粒径对沥青砂浆黏弹性参数影响程度的灰熵分析

对不同细集料粒径组成的沥青砂浆进行单轴压缩蠕变试验,用Burgers模型拟合蠕变试验结果,并通过灰熵法分析了细集料粒径对黏弹性参数的影响程度,以研究沥青砂浆的黏弹性特性。研究结果表明:1.18~2.36 mm档集料对黏弹性参数E1、E2、η2均产生显著的影响;小于0.075 mm档集料对4个黏弹性参数的影响程度都居于其次;2.36~4.75 mm档集料对参数η1的影响程度显著。     

利用TOPSIS法综合评价公路站场规划布局

确定合理的评价指标体系,并在此基础上将熵权法和TOPSIS法相结合对公路站场规划方案进行综合评价。在评价过程中,利用熵权法科学地确定各评价指标的权重,通过TOPSIS法对各备选方案进行定量排序,从而作为选择公路站场布局方案的依据,以某市的站场规划布局为例,说明该方法的实用性。     

沥青稳定碎石骨架结构评价方法

通过系统测试粗集料指标和混合料动稳定度,研究了沥青稳定碎石骨架结构评价方法及其影响因素.测试了不同级配的沥青稳定碎石动稳定度,发现规范范围内不同混合料抗车辙能力有明显差距,且粗型沥青稳定碎石混合料抗车辙能力未必优于细型混合料;粗集料指标测试结果证实SSC及VCADRC与混合料动稳定度间有着良好联系,因而可利用VCADRC进行沥青稳定碎石粗集料设计或评价;利用均匀设计法进行的粗集料体积指标测试发现:单独一档粒径集料含量均与粗集料体积指标缺乏联系,整体的搭配才是关键.     

考虑复合权重的城轨乘客满意度测评

针对传统评价方法主观性过强的缺陷,提出一种基于层次-熵权的城市轨道交通乘客满意度评价方法。考虑运输效率、便捷性、舒适性、安全性、整洁性、服务水平等构建了城市轨道交通满意度评价的指标体系。基于层次分析法和熵权法确定综合权重,结合改进的模糊数学方法对乘客满意度进行评价。并以重庆市轨道交通为例,对模型的工作效能进行了实例验证。     

基于组合赋权法的城市交叉口交通状态评价

为提高城市交叉口交通状态综合评价结果的准确性和稳定性,选取交通量和时间占有率作为评价指标,将城市交叉口交通状态划分成畅通、轻微拥挤、拥挤、严重拥挤4种类别。分别利用熵权法、变异系数法、层次分析法及组合赋权法确定交通状态评价指标的权重,然后,以K-均值聚类法确定的评价指标的聚类中心为基础,采用线性内插法确定评价指标的隶属度函数,对城市交叉口的交通状态进行综合评价。最后,通过实例分析对模型性能进行验证。研究结果表明:基于组合赋权法确定权重的交通状态评价与基于单一方法确定权重的交通状态评价相比,精确性和稳定性更高,在实验数据中表现出更好的适应性;并且基于组合赋权法1(熵权法和层次分析法)的城市交叉口交通状态评价结果精确性、稳定性及适应性最高。     

多孔沥青混合料内粗集料破碎规律分析

为从细观结构角度分析多孔沥青混合料内粗集料破碎规律及其受颗粒形状的影响,运用Matlab 软件编写了粗集料混合物二维数字试件的生成程序,通过程序控制混合物中各档粒径集料的长短轴比及其比例,生成了11组具有不同集料形状的多孔沥青混合料(OGFC 16),采用二维颗粒流程序(PFC2D)对OGFC 16进行压缩模拟,采集压缩过程中集料初始起裂时间、破碎集料数量和集料开裂前转角等破碎特征,分析其与各档集料形状和比例的关系。结果表明:集料越扁平越早起裂;对于OGFC 16 沥青混合料,影响集料初始起裂时间的主要档数是16~19 mm、13.2~16 mm和9.5~13.2 mm,对集料破碎数量影响较大的档数是9.5~13.2 mm、4.75~9.5 mm和2.36~4.75 mm;集料破碎时,其转角基本<30°,集料越扁平越容易转动,大转角基本发生在扁平集料。     

细集料粒径对沥青砂浆低温抗裂性影响程度的灰熵分析

对由不同粒径的细集料组成的沥青砂浆进行低温小梁弯曲试验,并通过灰关联熵分析方法分析各档粒径的集料对沥青砂浆低温抗裂性的影响程度,以研究沥青砂浆的低温抗裂性。研究结果表明,矿粉对沥青砂浆低温抗裂性能的影响程度最大,0.15~2.36mm各档集料对沥青砂浆低温抗裂性的影响程度次之,2.36~0.475mm档集料对沥青砂浆低温抗裂性的影响程度最小。     

基于熵权模糊物元的轨道交通运营安全评价

为解决轨道交通运营安全评价过程中定性指标难以量化以及分级量值范围界定模糊等问 题,在模糊物元分析的基础上,引入熵值法确定指标权重,并利用欧氏贴近度反映待评安全结果 与标准安全结果互相接近的程度,建立了一种评价轨道交通运营安全指数的熵权模糊物元模型。 在总结前人研究的基础上将城市轨道交通运营安全评价指标体系中的各指标划分成“优”、 “良”、“一般”、“差”4 个评判等级,并给出了各等级的适用范围。以重庆市轨道交通3 号线为 例,对比可拓物元法进行分析,结果显示熵权模糊物元法评价指标值为0.588 9,可拓物元法评价 风险等级为3 级,评价安全程度均在良好以上,这表明熵权模糊物元模型能够有效地解决非定量 化的评价问题,对比可拓物元模型,评价精度有进一步提高。