高速公路路基工程能耗统计定额研究

根据公路工程定额及机械台班定额计算路基工程机械能耗。通过能耗-工程量相关性分析,将单位计价土石方能耗作为路基工程单位能耗评价指标。并对广东省4条高速公路合计25个合同段路基工程样本能耗数据的分布进行研究,结果显示单位计价土石方能耗总体服从正态分布。根据这一分布特点,确定不同定额水平下路基工程能耗定额,并绘制不同定额水平下的能耗曲线。     

公路路域带状地形的自动分类方法

数字带状地形数据是当前公路工程勘察阶段必需的基础性数据,实现数字带状地形的合理分类是公路工程精细化设计、公路建设期能耗计算及路域生态保护的前提与基础。针对传统公路带状地形分类方法存在地形因子单一、分类决策知识模糊和主观因素影响大等问题,依据《公路路线设计规范》及《公路工程技术标准》中对地形分类的要求,结合公路地形分类相关研究成果,提出了以地表坡度、相对高程和地形起伏度为主要地形因子组合的公路带状地形分类决策方案,借鉴已有数字地形分析技术建立了中尺度公路路域数字地形自动分类方法。该方法以栅格DEM为数据源,基于聚类的方法,通过图层叠加分析,实现了公路路域地形分类规则快速构建与直观获取分类结果。并采用公路路域带状栅格DEM进行分类试验,结果表明,该方法相较于由地貌专家人工勾画为主的传统公路地形分类法,工作量小,速度快,成本低,且可有效分出平原、微丘、河谷、山岭和重丘5类典型公路路域地形,分类结果残缺率为10.16%。     

基于全生命周期理论的公路建设期碳排放核算方法及实证研究

以全寿命周期理论为指导,采用清单分析法和排放系数法,构建公路建设期碳排放计算模型.依托贵州盘兴高速公路建设工程,利用所构建的碳排放计算模型对该公路建设期路面碳排放量进行核算,并依托该工程研发的能耗统计监测信息系统,对该工程路面碳排放量进行对比核算检验.结果表明,基于碳排放计算模型的盘兴高速公路建设期路面碳排放量核算值为...     

降雪天气下高速公路交通流状态划分

为了给降雪天气下高速公路交通管理者提供合理、准确的交通状态信息,提出了一种可用于高速公路降雪天气下交通状态划分方法。考虑到高速公路交通状态分类存在模糊性的特点,以速度、密度作为样本数据的特征属性,提出了改进的模糊C均值聚类(FCM)的交通状态分类方法。针对传统算法要求事先确定交通状态划分的数目c存在的缺陷,利用自适应函数求得聚类数c。以乌鲁木齐市机场高速公路为实例进行分析,获得降雪天气下交通流状态的划分结果。     

基于清单分析的高速公路运营期碳排放评价

高速公路运营期CO_2排放显著,目前中国尚无全面的高速公路运营过程温室气体排放评价体系。基于生命周期理论中的清单分析,根据高速公路运营过程中的能源活动工作分类及植被的碳汇功能划分了评价体系边界,提出了公路资产、养护维修、交通通行3大板块碳排放评价指标,研究了碳排放指标及碳清除量的测算方法,以此为基础建立了中国高速公路运营期碳排放指标的综合评价体系,为高速公路运营期节能减排绩效评价提供理论基础。     

高速公路营运期能耗体系与统计指标研究

针对当前高速公路节能评估与审查中遇到的问题,在分析高速公路营运期工作特点的基础上,总结了高速公路功能-载体-能耗的关系;结合现有的高速公路能耗分类,将高速公路按载体划分为隧道、收费站、营运管理中心、养护中心、服务区等7类耗能设施,按能耗类型分为电能、汽油、柴油、液化气、煤、水等,形成了相应的能耗构成体系;从如实反映能源消耗水平和能源利用效率的角度出发,建立了高速公路营运期能源消耗统计指标.以广东省高速公路营运期能耗结构和能耗水平分析为例,验证了其应用.     

沥青混凝土路面预防性养护对策选择

对广东省某高速公路进行路况调查后,根据调查结果,研究预防性养护对策选择流程、养护路段划分指标和方法。采用车辙深度、横向裂缝长度和路面抗滑性能指数三指标,使用动态聚类法,划分预防性养护路段。得到了预防性养护对策选择的流程,给出了聚类分析法划分路段的过程和结果。结果表明,采用该流程进行养护措施的选择,科学性、客观性强;聚类分析法用于高速公路养护路段的划分可取得良好的效果。     

中国区域高速公路发展阶段划分

以行政区域为单位,构建高速公路发展阶段划分指标体系,分别从路网规模、路网布局和区域经济发展水平3个角度对中国各省高速公路发展阶段进行划分,提出高速公路面积密度、人口密度、经济密度、综合密度、α指数、β指数等9项指标,以2010年30个区域截面数据为样本,采用钱纳里工业化发展理论、国土系数模型、生长曲线模型和灰色预测模型GM(1,1)对指标进行计算、调整和分析.研究结果表明:中国区域高速公路发展阶段可划分为成熟、完善、发展、起步等4类区域,各省高速公路发展水平极不均衡,按照从东部到西部逐级递减.     

高速公路机电设备养护预算定额幅度差分析与计算

对高速公路机电养护定额幅度差影响因素进行分析,根据影响幅度差的各指标分析确定各指标下的影响因素,提出包括目标、指标、影响因素的3层幅度差层次结构模型,并利用熵权法计算各影响因素权重和利用模糊层次分析法计算各指标权重,从而将测算数据与专家经验进行有效结合。计算得出的机电养护人工、机械幅度差在合理范围内,提出的计算模型能够提高高速公路机电设备养护预算定额水平,达到科学计量机电设备养护人工、材料以及机械实物消耗量的目的。     

基于灰色聚类法的高速公路沥青路面使用性能综合评价

灰色聚类是根据灰数的白化权函数将路面检测指标或观测对象划分为若干个可定义类别的方法,通过确定各评价指标的阈值,建立沥青路面各指标的白化权函数和评价模型。该文选取耒(阳)-宜(章)高速公路中某段,采用灰色聚类方法进行分析评价,并与目前规范的方法进行了对比。     

高速公路小修保养机械设备配置数量测算方法

分析了高速公路小修保养机械设备配置的影响因素:管养设施量、交通量、交通组成、区域气候条件等;提出了采用养护维修年度经费定额、养护维修预算定额为依据进行高速公路小修保养机械设备配置的测算方法。并以上海地区为例,对高速公路部分小修保养机械设备配置进行测算,计算出了上海高速公路部分小修保养作业主要机械设备配置建议表。     

基于安全的高速公路项目运营管理技术研究

安全管理是高速公路运营管理的重要内容之一.影响高速公路运营安全的因素具有多样性和非线性的特征,不同路段不仅事故率不同,事故严重程度也有很大差异.因此,对高速公路运营安全的评价需要按照综合评价的理论和方法进行.该文应用多元统计分析原理,通过安全评价指标的选择、评价路段划分,提出了高速公路不同路段的安全性评价先聚类后排序的聚类--主成分综合评价方法,为高速公路项目运营安全管理提供依据.     

灰色聚类法在交通事故影响因素分析中的应用

以某高速公路交通事故影响因素分析为例,以万车事故率作为评价指标,按照灰色聚类评价的方法和过程,计算该路段道路交通事故影响因素的聚类评估值,得出各因素对道路交通安全的影响等级,为下一步采取管理措施提供理论依据.     

高速公路边坡稳定性的模糊聚类分析

根据河南省洛阳一嵩县高速公路地勘资料,在分析地形、岩体、外在影响因素的基础上,采用模糊聚类分析的理论和方法,对公路沿线的边坡稳定性进行了评价,其计算结果与实际调查基本一致.研究表明,模糊聚类分析法合理实用,评判结果能反映实际情况,可作为有效评价高速公路边坡稳定性的方法之一.     

基于特征熵权与样本加权的大跨桥梁多车道交通荷载聚类模型

为满足交通流荷载作用下大跨桥梁结构评估的需要,研究了基于荷载参数特征的交通流状态划分方法。首先,基于实测交通流数据,按照车道属性统计分析得到交通流的单位小时特征参数样本,选择单位小时内车型比例、车头间距及交通流速度作为交通流状态划分的参考特征;其次,改进经典k-means聚类算法以增强其对高维、复杂交通流荷载分类的鲁棒性,即通过引入特征熵值来表征各特征参数对聚类效果的重要性,同时计算样本点与周围样本点的接近程度来赋予样本点权值,以削弱样本离散性对聚类质量的不利影响;最后,通过聚类算法得到11种具有不同参数特征的交通流荷载,分析了其作用下某大跨斜拉桥拉索应力响应及造成的疲劳损伤。结果表明：改进算法的聚类质量指标比原始k-means算法提高了40%以上,对交通流状态划分具有良好的适用性;通过算法得到的不同类别的交通流荷载的特征参数差异性明显,其占有率也大不相同,同一类别的交通流荷载各样本特征参数聚拢效果良好;同车道内不同类别的交通流荷载的拉索等效应力差别较大,其变异系数均在0.2以上,尤其在考虑了不同交通流荷载模型的占有率后,这种差异性进一步增大。上述结果表明该交通流荷载聚类与模拟方法是有...     

橡胶改性沥青混合料路面建设能耗与碳排放评价

为研究橡胶改性沥青混合料路面建设中的能耗与碳排放,根据生命周期分析方法(LCA),将橡胶沥青路面建设期分为原材料生产、原材料运输及路面施工3个阶段,建立沥青路面碳排放与能耗模型.着重对比单位质量基质沥青/SBS改性沥青/橡胶沥青、单位体积基质沥青混合料/SBS改性沥青混合料/橡胶沥青混合料的能耗与碳排放量,并模拟5种路...     

一种用于高速公路通行情况分析的收费数据挖掘方法

为更好地对高速公路通行情况进行分析,利用高速公路海量收费数据,提出了一种用于高速公路通行情况分析的数据挖掘方法。首先,在海量的贵州省高速公路收费数据中,筛选出指定进站名称及出站名称的数据并删除部分字段,仅保留与研究相关的内容,利用车辆进入收费站的时间和驶出收费站的时间计算出其在该路段上行驶的总时长,将行驶时长字段加入原数据。然后,采用孤立点检测算法清洗该数据,剔除其中异常值。完成上述预处理过程后,使用快速峰值聚类算法对行驶时长进行聚类分析,首先计算每条数据之间的距离,将距离矩阵作为该算法的输入并输出聚类结果;对比所采用的算法与K-Means算法对于行驶时长这一指标的聚类效果,可明显地看出该算法的聚类结果更接近于实际情况;然后将春节期间与2月第4周的收费数据进行聚类,通过对比可明显得出节假日期间各个车型通行比例的变化;将上述结果结合不同车型在不同时段的平均通行时间进行分析。研究结果表明：所提出的方法可有效地将在某段高速公路通行的车辆进行分类,并且分类结果与真实运行过程中车辆在高速公路上的通行情况一致,可为高速公路的运营管理以及维护方向提供合理的科学依据和数据支持。     

基于影响系数的高速公路行车风险评估模型

为提高高速公路行车风险评估的客观性,减少已有评价方法在指标聚合权重确定过程中的主观因素影响,准确反映高速公路和环境风险状况,针对已有评价方法在指标聚合过程中的主观任意性,提出基于影响系数确定评价指标的权重,对评价指标进行聚合,并以此建立高速公路不同状态下的行车风险评估模型。首先分析自由行驶稳定安全条件、换车道行驶状态和跟车行驶状态的车辆碰撞限制安全条件,在此基础上,利用安全条件提出风险评估基本指标及不同状态下的车辆行驶风险函数。通过相同比例的指标增量计算风险增量,利用风险函数及风险增量计算各个指标的影响系数,运用影响系数确定风险评估指标的聚合权重,从而建立高速公路不同行驶状态风险评估模型,最后提出高速公路行车风险等级划分标准。利用模型对陕西定汉线宝鸡至坪坎高速公路某长陡纵坡路段的不同行驶状态风险进行计算,确定行车风险等级,筛选出不同行驶状态下的高风险路段,通过对比验证。结果表明,运用评估模型确定的1个换车道高风险路段和2个跟车行驶高风险路段与利用现行的《公路项目安全性评价规范》确定的高风险路段一致。该模型对于高速公路行车风险的有效识别及划分,可以为高速公路交通安全管理提供有效的决策支持。     

典型工况构建方法对新能源汽车能耗评价的影响分析

新能源汽车的能耗及其经济性与行驶工况高度关联。为了对新能源汽车的能耗进行合理评估，以西安市为例，分别应用聚类分析法、聚类马尔可夫分析法、短行程车速-加速度(Velocity-Acceleration,V-A)矩阵法和变步长V-A矩阵法构建城市客车运行工况，并进一步提出基于自组织映射(Self-organizing Maps,SOM)神经网络聚类的V-A矩阵法。对5种方法构建的工况进行对比和误差分析。在此基础上，基于一款插电式混合动力城市客车，应用全局优化方法——庞特里亚金最小值原理设计能量管理策略，分析车辆能耗和经济性以及5种工况的优缺点。研究结果表明：聚类分析法构建工况的平均特征值误差最大，计算量较大；变步长V-A矩阵法的平均特征值误差小于聚类法，计算量最小；短行程V-A矩阵法与变步长V-A矩阵法误差接近；聚类马尔可夫法的误差居中，计算量最大；基于SOM聚类的V-A矩阵法的平均特征值误差最小，能反映不同路段以及运行时间的差异，且能在聚类之后快速提取短行程的同时兼顾速度和加速度的分布；从能耗角度来看，基于SOM聚类的V-A矩阵法的能耗在5种方法中居中；聚类分析法构建的工况平均车速低于其他工况，但加减速频繁，能耗成本最高；聚类马尔可夫法由于对车速进行平滑处理，加减速频繁程度最小，能耗成本最低。     

系统聚类法在机动车司机违法驾驶行为中的应用

以某高速公路交通事故为例,针对多种机动车驾驶人违法驾驶行为进行定量分析,考虑事故起数、死亡人数、受伤人数和直接经济损失4个评价指标,通过6种不同系统聚类法对违法驾驶行为进行聚类,使用MATLAB软件对数据进行处理,运用R软件得出聚类结果,在符合实际意义的情况下,聚类个数k=6时结果最优,类内样本具有相似性;计算了各类中违法驾驶行为对道路交通安全状况的影响因子δ,δ值越大,则该类中的违法驾驶行为对该高速公路交通安全状况的影响越大,管理部门需对应加大整治力度。