汝城至郴州高速公路沿线原生植被特征调查研究

对汝城至郴州高速公路沿线设置9个植被调查样方,重点调查了沿线原生植被物种组成、高度、盖度、株丛数等,着重分析了不同样方内植被物种丰富度、物种共有度和乔木层物种优势度的空间变化特征,为公路景观生态建设和植被恢复提供重要参考.结果表明总体丰富度在2～6之间变化;应用Jaccard指数对沿线各植被样方物种共有度进行分析,发现其呈现非常有规律的变化,各植被样方以相邻的物种共有度最高,距离越远,物种共有度越低;乔木层优势度指数相差较大.     

基于时序Sentinel-2影像的高速公路路域典型植被参数监测与分析

定期开展高速公路路域植被参数监测工作，对指导路域生态环境保护具有十分重要的意义，而传统地面实测方法难以对大范围植被参数进行快速长时间的监测。为此，利用卫星遥感技术，采用一种基于时序Sentinel-2影像的高速公路路域典型植被参数监测与分析方法，以京港澳高速湖北北段路域为研究区，利用长时间序列的Sentinel-2影像，采用PROSAIL辐射传输模型与人工神经网络相结合的方法快速获取路线区域的多种植被参数，并结合时间序列信息熵与变异系数对植被参数的趋势性及稳定性进行分析，从而实现对路域植被变化状况的准确评价。实验结果表明，基于时序Sentinl-2影像的路域典型植被参数提取与分析技术，可快速获取路域植被的生长变化状况，有效节约人力物力，为高速公路植被保护与绿化养护提供科学依据。     

植物纤维毯覆盖对公路边坡植被重建的影响

为了研究不同材质的植物纤维毯早期覆盖对植被重建的效应,在河北石(家庄)-安(阳)高速公路边坡开展了3种材质的植物纤维毯覆盖下的草灌混播群落建成效果小区试验。以传统植被修复中采用的无纺布覆盖为对照,研究覆盖对早期植被群落的出苗与生长性能、抗逆性及后期生长势等的影响,分析了植物纤维毯对土壤微环境的改良效应。结果表明:覆盖材料间对植物出苗率及植被初期覆盖度有显著差异,稻草毯、混合毯优于无纺布,椰丝毯表现较差;植物纤维毯覆盖提高了植株越冬与越夏表现,冬季毯表株数比由低到高依次为无纺布、稻草毯、混合毯、椰丝毯;植物纤维毯覆盖对次年植被生长密度、植被覆盖度等指标均有较好作用,各处理的均值均较无纺布高;植物纤维毯覆盖对种子早期发芽与穿透较传统方式阻碍效应明显,但对土壤微环境更具有改良效应,可缓冲土壤温度变化幅度,有利于增加了地表粗糙度,保持水土及种子,从而可提高植被综合质量表现,实现植被成坪。     

基于GIS的中国公路沙漠综合状态指数计算

为进行中国公路沙漠自然区划研究,选取沙丘高度、风沙强度、植被覆盖度、气温年较差4个自然因子来综合量化公路沙漠综合自然指数。基于数字高程数据、气象数据以及SPOT/VEGE-TATION NDVI遥感数据,调用ArcGIS软件的空间分析、地统计分析等功能,计算了4因子的值,并根据各因子的权重,计算了公路沙漠综合自然指数,并论述了公路沙漠综合自然指数的空间分异性。     

高速公路收费模式调整对货车车型设计的影响

2020年我国高速公路收费模式由计重收费改为按车（轴）型收费,本文基于此背景,结合近年来高速公路各轴型货车车流量占比变化等数据,揭示收费模式调整给货车空驶、载重、车型结构分布等带来的影响,分析货车车型设计应对收费模式改变的合理方案,预测未来我国货车车型的发展趋势。     

基于遥感与GIS的甘肃省公路工程困难指数计算

为了研究甘肃省公路三级自然区划,选取了平均海拔、平均坡度、切割密度、切割深度、硬岩覆盖度和植被覆盖度6个因子来量化公路工程困难指数指标。基于数字高程数据、岩土和植被专题图以及SPOT/VEGETATION NDVI遥感数据,调用ArcView软件的三维分析、空间分析、水文分析等功能计算以上各因子的值,并采用专家打分法来确定因子的权重。计算结果表明:甘肃省公路工程困难指数存在明显的空间异质性,困难指数最高的区域主要分布在山区,较高的区域主要分布在重丘区,中等和较小的区域分布在平微区和平原区。     

云南省高速公路气象灾害风险特征分析与应对

利用2013年～2015年云南省15条主要高速公路气象灾害风险普查和2016年高速公路气象敏感度调查数据,研究了云南省高速公路主要气象灾害风险特征、灾害成因,并提出了应对措施。研究结果表明:(1)云南省高速公路气象灾害隐患点主要集中在昆明、曲靖、楚雄、玉溪、普洱、文山和昭通北部等地区,从区域分布看,曲靖的隐患点数量最多为16个,从路段看,G56杭瑞高速隐患点数量最多为30个;(2)路面结冰、大雾、强降雨和团雾是影响云南省高速公路的主要气象灾害,占总数的94.4%,道路结冰是造成交通部门封路的主要气象灾害,占云南3年总封路次数的58.1%;(3)云南高速公路交通气象灾害主要是由于独特的地形、干湿分明的季节变化和相应的天气系统造成的;(4)制定了云南省高速公路气象灾害预警指标,并提出行车建议。     

潭邵高速公路软土地基承载力参数灰色关联研究

从地基土的物理力学性质出发,选用潭邵高速公路工程具有典型意义的两个工点作为软土地基钻探取样与原位的试验点,利用灰色系统的理论方法—灰色关联分析法,对软土地基承载力的影响因素进行量化分析,研究结果表明:轻型动力触探击数对承载力大小变化最为敏感,其次为软土的天然密度、压缩模量、粘聚力和塑性指数,而天然含水量、孔隙比和液性指数相对较不敏感。     

彭湖高速公路路桥过渡段沉降观测分析

针对高速公路路桥过渡段沉降问题为研究对象,以彭湖高速公路K52+830周通湾大桥过渡段为典型工点开展现场沉降观测。通过沉降计算和理论分析表明,应用指数曲线和双曲线法能较好地反映地基沉降变形规律,可提高工后沉降的预测精度。     

基于三维技术的道路综合检测车

研发了基于三维检测技术的道路综合检测车,该检测车可同时开展路面损坏、车辙、平整度、纹理、道路景观等检测任务。路面损坏模块能采集路面灰度图像和横断面三维高程数据并自动识别裂缝、车辙、坑槽等常见病害;独创性地研发了非惯性平整度检测模块,可不受车速变化、车辆振动等因素干扰,准确采集道路纵断面高程并计算国际平整度指数(IRI),当模块纵向安装时还能精确采集道路横断面纹理数据并导出平均断面深度(MPD)。此外,该模块还可检测混凝土路面的错台情况。三维立体相机和激光雷达(LIDAR)构成的道路景观图像模块可采集道路周边环境图像和三维激光点云数据,以实现道路资产的精细化管理。     

基于高速公路收费数据的路网运行状态评价

探讨利用高速公路收费数据作为数据资源进行路网运行状态评价的可行性,并完整分析了相关算法.选取某实际运营的高速公路网2008-2010年间7～10月的收费数据作为基础,重点介绍数据的分析处理过程,包括进行数据准备,执行各类数据质量控制规则、资料库配置及构建样本输出模型等,深入挖掘高速公路网运行存在的出行时间分布及周期分布等潜在规律,计算和提取了平均速度、出行延误、行驶时间指数、计划行驶时间指数、拥堵持续时间等几类路网运行状态评价的核心指标,并指出了采用高速公路收费数据作为数据资源开展此类研究的优缺点.分析表明,收费数据可应用于高速公路网运营绩效的评估,并可为交通出行提供参考信息.     

基于灰色模型的路面行驶质量指数分析

路面行驶质量指数(Riding Quality Index,RQI)可以反映路面平整度变化以及行驶质量舒适性程度。针对现有数学模型和机器学习模型对特定路段小样本且分布规律性不强的数据在分析时存在较大的局限性，基于检测数据和养护历史对广州西二环高速公路RQI展开分析。首先根据历年路面状况检测结果整合2012年～2015年这4年间的RQI指数，基于时空关联特性对异常数据进行修复。其次结合养护历史，提取有效数据，分析不同养护情况下的RQI时空变化过程。最后基于灰色模型对整个路段以公里桩为空间粒度对未进行养护工程的路段展开分析，挖掘不同路域环境下每公里RQI的变化规律。结果表明，与真实情况相比，所提出方法的分析精度R²达到0.902。与分析精度低于0.5的随机森林、CatBoost(Categorical Boosting)等机器学习模型相比，基于公里粒度分析的灰色模型具有更强的适应性和鲁棒性。     

基于BIM技术的高速公路隧道安全运营管理应用研究

随着我国社会经济的快速发展,国家高速公路的建设规模日益扩大,截至2018年底全国高速公路通车总里程已超过14万公里。其中山区高速公路的桥隧比普遍在60%～70%,极端特殊情况下,可高达90%[1],并且信息化管理程度也在逐年快速发展。根据国务院在《"十三五"现代综合交通运输体系发展规划》的要求,以智能化带动交通运输现代化,将信息化和智能化发展贯穿于交通运行服务的各个环节,推动云计算、大数据、物联网、智能控制等技术与交通运输深度融合,基于BIM技术的高速公路隧道全新管理理念应运而生,即通过建立高速公路隧道全真三维模型,并将模型与数据库中所有相关设计变更图纸、施工和运营管理维护信息等相关联,真实全面地在管理平台中展现隧道资产和运营管理状况,以提高隧道现代化安全运营管理水平。     

桥头坡度对路面平整度的影响

为了分析高速公路桥头纵曲线线形对路面的国际平整度指数的影响,通过对理论模型的讨论和某高速公路的实际检测数据的分析,得到平整度指数对不同桥头纵曲线的反应。研究结果表明：由路面驶向桥面时桥头搭板处纵曲线变化与IRI值有一定相关性,且存在坡度越陡,IRI值越大的大致关系;而从桥面向路面行驶时,桥头搭板处的纵曲线变化与相应路段的IRI没有显著关系     

基于Retinex的低光照车位图像增强

针对自动泊车过程中车载鱼眼相机拍摄的车位图像因低光照环境导致图像整体偏暗、车位信息模糊而无法检测出车位的问题，本文中设计了一种融合限制对比度自适应直方图均衡化（CLAHE）和改进单尺度Retinex(SSR)的车位线图像增强算法。首先将鱼眼相机图像畸变矫正后转换生成鸟瞰图；然后使用优化映射函数计算过程的CLAHE算法对鸟瞰图预处理；进而使用基于迭代方框滤波估计入射分量的单尺度Retinex算法增强图像；经过滤波和形态学处理，最后基于亮通道先验将图像灰度化，得到最终的增强结果。本文采集多组低光照场景下单侧鱼眼相机摄取的实际泊车过程视频，截取驶过停车位过程中的单帧图像作为数据输入，并使用一种基础车位检测算法对增强结果进行检测，试验结果表明，经过增强后可被检测出车位的视频帧数量超过90%，且单帧图像增强算法处理时间仅38 ms。     

基于PCI指数的高速公路沥青路面预防性养护对策分析

根据南方某高速公路沥青路面PCI的实测数据,采用了灰色系统理论预测方法对PCI进行了预测。根据PCI指数的预测结果并结合本地经验本文选择在三个不同路龄时实施微表处的预防性养护措施,同时,采用附近路段微表处实施后PCI的检测数据回归了方程,然后利用效果费用法分析了在不同路龄时实施微表处的效果费用比,据此优选了最经济合理的预防性养护对策。     

沟谷地形下路侧生物多样性特征

路侧生物多样性特征受其背景环境条件与公路建设运营的综合影响,对其研究可为公路建设工艺优化提供参考依据.为了研究沟谷地形条件下路侧生物多样性的特征,选择了G214线德钦段公路穿越沟谷地形路段,在不同坡面进行植被样方调查,研究不同坡向植物多样性特征;并通过沿公路等距设置样地观测沟谷与非沟谷地带的鸟类多样性特征差异.调查结果表明:沟谷西南向坡(SW)、东北向坡(NE)及北向坡(N)物种总数、小区平均物种数、木本Shannon-wieners指数、Pielou指数、Simpson指数均大于西北向坡(NW)与南向坡(S);南向坡草本多样性指数小于其他坡向;S-SW、SW-NE、SW-NW Jaccard指数值低于0.15,NE-N Jaccard指数值小于0.4,沟谷地带坡向间木本与草本层α多样性差异大,并有着相对较高的β多样性;沟谷地形下鸟类种数、鸟类平均数量均高于非沟谷地形条件.调查结果初步揭示了沟谷是植物多样性丰富且富于变化之处,也是动物物种多样性较丰富之处.建议在这些路段加强公路桥梁与动物通道、植被生境连通性的协同建设,以缓解公路建设对景观的切割阻断效应.     

基于综合调查方法下的高速公路交通量分析研究

采用起迄点调查和交通量观测相结合的综合调查方法,了解项目区公路网交通运行实际情况。在遵循OD调查点和交通量观测站设置原则的基础上,扩大样本基数,生成基年OD数据,全面把握现有区域公路交通流向特性、交通运载特征、时间分布特征和出行分布特征。经验证发现,调查点覆盖全面,调查的数据能够全面掌握和分析项目影响区内的交通流量、流向、交通组成等公路交通特性。研究结果为交通量的分布、分配预测提供了可靠的基础数据。本文以楚雄至大姚高速公路为依托工点,将观测统计结果应用到实际工程中,为道路经济评价参数和工程建设指标的确定提供参考。     

渝湛高速公路路面使用性能预测及预防性养护时机研究

以渝湛(重庆—湛江)高速公路近5年路面性能指标监测数据为基础,采用灰色预测法、灰色马尔可夫预测法进行路面性能指标预测,依据预测结果建立PCI指标衰变方程,基于综合效益、等额年度费用、效益指数、服务寿命变化4个指标分析其最佳预防性养护时机。结果表明,灰色马可夫预测法的预测结果比灰色预测法更接近实测结果;该高速公路在第4年进行微表处处治可获得最佳收益;预测模型及可靠的实测数据决定路面性能指标的发展趋势,也决定预防性养护时机的确定。     

高速公路风化岩石路堑边坡植被恢复的群落稳定性研究

高速公路风化岩石路堑边坡植被恢复工程中的植物生长、群落发育情况决定了坡面植被恢复的可持续性,以往的研究工作较少对这类植物群落的长期稳定性进行探讨。以中国山东省某高速公路风化岩石路堑边坡植被恢复工程为研究对象,自2001年实施植被恢复工程后的14 a时间里,通过在坡面设置的36个观测小区,分别从平面和竖向2个维度观测了坡面植物的生长和分布数据,并分析了植物群落的层间结构变化情况。结果表明:在植被恢复工程初期快速生长的外来植物能为本地植物提供短期的温湿环境,从而营造了风化岩石路堑边坡植被恢复的适生条件,而适生性更强的本地植物则决定了群落演替的最终方向,由外来植物向本地植物过渡是顺向演替的必然结果;恢复4 a后的本地灌木种成为主要的坡面物种,无论是植株高度、植株密度、单株覆盖度、层间分布,灌木均为植被结构中的主要构成部分,对坡面植被恢复的贡献作用最大,明显优于草本等低矮地被植物;基于植被覆盖率、草灌比和竖向恢复面积3个因子构建了群落稳定性指数的计算方法,为建立一种适用于坡面植被恢复工程中的群落稳定性评价方法提供了依据。