光纤式结冰传感器探测沥青路面结冰过程

采用光纤式结冰传感器,利用凝冰实验室和高低温试验箱模拟路面结冰环境,测得了不同降水温度和路面温度条件下的路面结冰厚度和结冰完成时间以探测沥青路面的结冰过程.试验研究表明:采用光纤式结冰传感器测得电压-时间曲线主要分为2种类型,与结冰的厚度有关;路面结冰完成时间整体上随着路面温度的降低而减少,2℃以下的雨水温度在约-2℃的路面温度情况下,形成1 mm冰所需要的时间基本不超过10 min,能覆盖沥青路面的构造深度;结冰完成时间整体上随雨水温度增大而上升,4℃雨水在路面温度处于-1～-3℃条件下,形成6 mm以下冰的时间不会超过30 min.     

聚合物光纤结冰传感器设计与路面冰层厚度检测方法

为定点检测极端天气状况下沥青路面结冰状况与结冰厚度,该文首先通过比较聚合物光纤与石英光纤的各项性能指标,选用聚合物光纤作为光传输介质,选择同轴式传感器探头分布模式,并且设计微弱信号检测电路,最终完成聚合物光纤道路结冰传感器的设计;其次,验证了温度对结冰检测结果的影响可忽略不计,在模拟光照下进行不同光照强度下的结冰试验,得到结冰特性曲线;最后在自然光照下对结冰特性曲线进行验证试验,得到传感器输出电压-结冰厚度曲线函数关系式,可为道路养护和管理部门以及出行者提供实时的路面安全信息,降低交通事故的发生。     

非接触式路面结冰探测技术研究进展

路面积水或结冰会显著影响行车安全,路面结冰探测技术能及时提供结冰预警信号,对于保障行车安全具有重要意义。目前主要有两大类路面结冰传感器:一种是接触式传感器,主要安装在路肩或齐平安装在路面上;另一类为非接触式传感器,一般安装在路面侧上方或正上方,还有些安装在汽车轮胎附近。本文对国内外接触式路面结冰探测技术进行了归纳总结,并简要分析了其缺陷与局限性。然后着重介绍非接触式路面结冰探测系统的国内外现状,分析了各种技术的优缺点,并对路面结冰探测技术的应用前景进行了展望。     

进气歧管压力传感器结冰诊断逻辑设计与改进

以设计并完善电喷系统中进气压力传感器结冰故障诊断逻辑为主线,说明了压力传感器的工作原理,阐述了传感器因结冰而失效的机理;对压力传感器在特定工况下的特性进行研究,设计出其结冰故障诊断方法;针对该诊断方法实际应用过程中出现的问题,分析了与结冰故障诊断相关的转速信号的计算方法,通过添加新的诊断条件,完善了压力传感器结冰故障的诊断逻辑设计,并进行了试验验证。     

考虑路面防结冰的城市隧道路面下热管敷设方案研究

针对利用隧道结构提取浅层地热能用以路面防结冰的系统,基于隧道敞开段结构特点提出隧道下路面埋管的总体敷设方案。在总体方案的基础上,通过建立道路下埋管数值模型,分析了路面埋管总体换热特点以及埋管间距对路面埋管换热性能的影响。结果表明：1)路面下换热管宜敷设在混凝土铺装层中,并采用单U型平行坡面布设；2)在一定范围内,相邻U型管间距是影响路面埋管防结冰系统效果的主要因素,进出水口间距变化对埋管防结冰系统运行效果影响并不明显。最后分析得到了本研究依托工程最佳性价比的埋管敷设方案,给类似工程应用提供了思路。     

高速公路冰雪智能监测应用研究

路面结冰严重影响道路运营安全，明确路面结冰状态可以有效预防交通事故的发生。基于压电谐振原理设计了一种道路冰雪智能监测设备，在不同工况下对监测设备进行了标定，分析了设备的精确度，验证了设备的长期工作有效性，并将设备于高速公路实际安装应用。研究结果表明：监测设备可以区分干燥、积水、结冰等路表状态，同时可以测量水层、冰层的厚度；监测设备精度高于96%,具有较好的耐久性、稳定性和长效性，可以满足道路结冰监测工作的需求。     

基于抗冻结性能的橡胶颗粒撒布附着型路面的研究

新型橡胶颗粒撒布附着型抗冻结路面具有抑制结冰、成本较低、施工便捷及有效降低噪音等优点,既可以应用于既有道路,还可以应用于新修道路。文章从实体工程铺筑、室内与现场抑制结冰试验、耐久性试验及降噪效果评价等方面介绍了这种新型抗冻结路面,为这种路面结构在我国的应用奠定一定的基础。     

高架道路防结冰研究

北方地区高架道路路面、桥梁缝隙、排水系统等处冬季会出现结冰,影响车辆行驶,造成排水不畅、管道损坏,轻则损坏车辆,重则危及生命安全。通过对乌鲁木齐市的高架道路结冰情况进行调查,结合国内外资料及工程实例进行分析研究,找出高架道路结冰的原因,并提出预防和解决办法。     

基于物联网的隧道洞口结冰动态监测技术研究

随着公路隧道运营里程的增加,隧道洞口结冰引起交通事故率增大的问题更加突出。为保障隧道行车安全,提升隧道运营安全管理水平,基于物联网技术对隧道洞口结冰动态监测技术进行研究,并建立隧道洞口结冰动态监测Web平台,通过DTU无线传输设备对洞口路面温度、空气湿度进行采集和综合数据分析,实现了对高速公路隧道洞口路段结冰的实时监测和预警,从而保障了高速公路交通运营安全。     

SMA路面结冰规律与预警阈值研究

道路结冰威胁行车安全,引发交通事故,造成重大损失。路面结冰对于道路交通安全的影响主要体现在路面摩擦因数的降低上,为准确预测结冰时机,目前主要以摆式仪法测量路面摩擦因数。采用室内试验模拟我国南方地区冬季SMA路面结冰过程,分析路面结冰规律,建立了结冰路面摆值与温度、降水量以及干燥路面摆值之间的回归模型;确定了用于判断路面是否出现结冰现象的相对摩擦因数阈值。结果显示:路面薄冰的摩擦因数约为0.635-0.645;存在一临界温度,当试验温度高于临界温度时,路面摩擦因数随时间呈缓慢上升最后达到稳定;当试验温度低于临界温度时,路面摩擦因数随时间呈缓慢下降最后达到稳定。并且降水量越小,两级变化规律越显著。