基于动视觉特性的高速公路景观敏感区划分

分析了驾驶人动视觉特性,研究了驾驶人的水平视野角度、前景视图、注意力集中点与最深视野随着车速的变化规律,构建了基于驾驶人动视觉特性的高速公路景观敏感区模型,并推导了景观敏感区函数。运用景观敏感区模型计算了双向四车道高速公路在不同限速条件下的景观敏感区尺度,运用景观敏感区函数获得分级结果,并阐述了不同景观敏感区的属性与景观要素设计要点。通过对比试验,研究了边坡宽度与一级景观敏感区尺度之间的关系。研究结果表明:双向四车道高速公路景观敏感区尺度为545m,一~三级敏感区尺度分别为55、260、230m,其中一级景观敏感区属于最敏感区域;进行边坡景观设计时可通过修正坡度的方法改变边坡宽度占高速公路景观敏感区的比重,坡度越缓,景观敏感性越高。     

基于运行速度的高海拔地区一级公路长直线路段限速值

为减少高海拔地区一级公路长直线路段因汽车超速行驶引发的交通事故,提出高海拔地区长直线路段合理限速值,以提高高海拔地区公路长直线路段汽车运行安全,在高海拔地区不同海拔区间长直线路段进行汽车运行速度样本测试试验,采用雷达测速枪采集高海拔地区不同海拔区间(3 000～3 500 m,3 500～4 000 m,4 000～4 500 m,4 500～5 000 m)一级公路长直线路段汽车运行速度样本,利用SPSS软件对高海拔地区长直线路段不同海拔区间运行速度样本进行统计处理,分别绘制了不同海拔区间运行速度累计频率曲线,计算得到不同海拔区间长直线路段运行速度V85,分别为:98 km/h (3 000～3 500 m),91 km/h (3 500～4 000 m),88 km/h (4 000～4 500 m),和84 km/h(4 500～5 000 m),建立了运行速度V85与海拔之间的关系模型。结果显示:高海拔地区长直线路段运行速度V85随着海拔的升高呈现降低的趋势,基于运行速度提出了高海拔地区一级公路长直线路段限速值为80 km/h,限速值的提出将为高海拔地区一级公路长直线路段限速和设置相应交通安全设施提供理论依据,以期减少高海拔地区因汽车超速行驶引发的交通事故。     

公路三维一体化测设方法的研究

对公路平，纵，横三维一体化测设方法进行了详细的讨论。在此基础上开发了通用程序，它适合任意 安置仪器一体化测设公路。     

公路设计与仿真协同框架

公路设计过程是多学科的综合应用及设计人员创造性思维的过程.计算机仿真技术可以通过建立不同层次的仿真模型,对设计进行不同深度的评价.笔者从公路设计的特点出发,探讨了公路仿真技术在公路CAD系统的应用特点和公路设计对仿真系统的需求,进而构造了公路设计仿真协同框架,为仿真技术与设计技术的结合奠定了基础.     

山东省公路水文区划研究

针对山东省水文条件的分布特点,从山东省公路建设实际情况出发,采用公路自然区划理论和方法,结合山东省水系流域图、降雨量、数字高程模型(DEM)、岩土因素图、Landsat-7遥感影像数据等,确定了山东省公路水文区划研究框架及区划指标体系.运用ArcGIS技术平台,将山东省按水文条件进行分区,完成了山东省1:200万公路水文区划图,并对每一分区的水文工程特性进行了详细说明,提出了各个区公路建设过程中应该注意的问题.     

公路仿真系统设计与实现

对公路的特点和设计评价手段进行了分析，提出了建立公路仿真系统，对设计方案和设计指标进行评价的思路．分析了公路仿真系统的特点，建立了基于Multi—Agent的仿真系统框架，将仿真主体划分为反应Agent，合作Agent，界面Agent3类，分析了各Agent的结构特征．建立了多刚体汽车动力学模型、基于约束Delaunay三角网的公路视景模型、基于预瞄理论的驾驶员模型，并对仿真结果进行了初步的实验验证．     

模板设计方法及其在集成化公路CAD系统中的应用

通过对公路设计对象的分析和研究 ,提出了公路设计对象模板和组件模板设计思路和模板设计方法 ,以横断面边坡设计为例建立了横断面组件模板并给出了其数据结构 ;该方法已应用到集成化公路 CAD系统的开发中 ,结果表明 ,模板设计法具有参数定义直观、简单、方便的特点。     

集成化公路CAD系统工程数据库的研究

从公路设计中的数据需求和流程出发,阐述了工程数据库的特性,规划了公路工程数据库的总体结构,重点对关系数据模型进行了扩展研究,构造了关系-面向对象模型作为工程数据库的数据模型,并以客户/服务器体系结构作为工程数据库的体系结构。在此基础上,针对公路设计过程中数据操作的特殊需要,构造了标准数据查询类、平面工程类。通过对类的封装,实现了数据库功能的有效扩充,从而实现了具有实时查询、实时修改、实时存储以及支持分布式设计功能的公路工程库和公路标准库。     

基于遗传算法的公路纵断面优化

提出了一种基于遗传算法的纵断面优化方法，这种方法可以在一个可行域中自动搜索一个最优或较优解。其基本思想是首先根据纵断面初始解建立一个可行域，通过编码建立染色体与实际设计变量之间的一一对应关系，然后对可行域中的可能解用一个评价函数(适应度)进行度量，利用遗传算法在可行域中选择最优解。实践表明：该方法具有全局解空间搜索能力，从而实现了全局寻优的目的，对道路优化设计是有效的，可行的。     

基于计算机仿真的公路线形设计评价

对公路设计评价方法进行了研究,提出了基于计算机仿真的公路设计安全评价方法。对公路的特点和设计评价手段进行了分析,提出了建立公路仿真系统,对设计方案和设计指标进行评价的思路。分析了公路仿真系统的特点,建立了基于Multi-Agent的仿真系统框架。通过建立计算机仿真模型--汽车模型、驾驶员模型和公路模型,仿真汽车在公路上的运行情况,得到汽车的运行速度、加速度等定量指标,从而对公路设计指标进行评价。通过计算机仿真,可以使设计人员在设计阶段就可以发现设计存在的问题,及时修改设计,提高设计的科学性、合理性。