基于序列比对的行人过街风险识别研究

行人过街序列反映了行人-机动车的行为交互在时空的连续性,对行人过街序列进行风险识别并对其关联影响因素进行分析有助于评估不同情景下行人过街行为的风险性. 本文对行人-机动车在交叉口区域内的碰撞事故数据进行挖掘分析.借鉴生物信息学的序列比对方法,对行人过街事故序列进行相似性比对及聚类分析,并基于灰色关联方法分析事故序列的风险耦合.结果表明,行人-机动车在交叉口的风险事故序列主要分为6种,Seq2与Seq5,Seq3与Seq4的事故诱因存在相似性;天气不是Seq1的事故诱因,Seq2与Seq5的事故主要归因于驾驶员.研究结果对完善行人交通风险管理有一定的理论价值和实践意义.     

复合式路面层间界面剪切滑移特性

依托南大梁高速公路复合式路面试验段, 测试了不同糙化界面的露骨率和构造深度, 并钻取芯样进行45°剪切试验。结合45°剪切试验测试结果与层间剪切过程力学特性, 将层间剪变特性曲线划分为弹性阶段、破坏阶段、剪切强度衰减阶段和残余阶段, 采用界面构造深度、剪切强度峰值、剪切强度峰值对应层间相对滑动位移和残余剪切强度等指标评价层间剪变特性, 分析了界面糙化方式、防水黏结材料类型和用量、温度和加载速率对复合式路面层间剪变特性的影响。测试结果表明: 凿毛界面构造深度(1.17mm) 大于喷砂界面构造深度(0.37mm), 结合不同糙化界面下剪切过程的层间力学特性差异, 凿毛界面较喷砂界面所成型复合试件具有更优的抗剪性能; 防水黏结材料相同时, 凿毛界面层间剪切强度峰值对应层间相对滑动位移(0.19~0.79mm) 较喷砂界面(0.16~0.33mm) 更大, 且防水黏结材料对残余剪切强度和剪切强度峰值的影响大于层间剪切强度峰值对应层间相对滑动位移的影响; 整体而言, 温度对层间剪变特性影响显著, 5℃时层间剪切强度峰值为40℃时的7.0~10.0倍, 测试条件对层间剪切强度影响较大, 50mm·min^-1加载速率时测试层间剪切强度峰值为5mm·min^-1加载速率时的1.9~3.5倍。可见, 凿毛糙化方式更有助于提高复合式路面层间剪切强度, 且复合式路面层间剪变特性需采用多指标予以评价。     

液罐车液体侧向晃动多质量椭圆规摆模型

为深入研究液罐车整车侧向动力学行为, 探讨了椭圆形(圆形) 截面罐体等效机械液体侧向晃动模型; 基于计算流体动力学(CFD) 软件FLUENT, 评价了椭圆规摆(TP) 模型的预测精度, 分析了充液比、罐体截面椭圆率和激励频率对模型预测精度的影响; 提出了广义多质量TP模型, 通过合理分配液摆各部分质量及其间距来适应罐体截面椭圆率和充液比的变化; 基于Lagrange方法推导了广义多质量TP模型动力学方程, 给出了双质量TP (DMTP) 模型的质量比和质量间距参数的获取方法和拟合表达式, 并采用CFD方法评价了DMTP模型的预测精度。分析结果表明: 由TP模型得到的晃动力矩总体较CFD方法的小, 随着充液比和激励频率的增加, 预测误差变大, 充液比由30%增加到80%时, 峰值晃动力矩预测误差由15%增加到65%左右, 这主要是由于TP模型是在液体小初始倾斜角自由晃动条件下拟合所得, 当充液比和晃动频率较高时, 液摆的摆臂长度和参与晃动的液体质量都小于实际情况; DMTP模型在大部分充液比、罐体截面椭圆率和激励频率条件下都有相对稳定且较高的预测精度, 激励频率分别为0.2、0.3Hz时, DMTP模型的最大晃动力矩预测均方根误差均值和标准差分别比TP模型小54.2%、43.9%和45.1%、31.2%, 预测精度较TP模型有明显提高, 特别是能够较好地弥补TP模型在高充液比时预测误差较大的不足。     

独柱墩曲线箱梁桥抗倾覆实用计算方法研究

独柱墩曲线箱梁桥倾覆事故时有发生且其抗倾覆计算方法较为复杂.为探讨该类桥梁抗倾覆计算的简易方法,基于力学原理,提出了稳定效应的实用计算方法,并结合实例采用Midas Civil有限元计算结果进行验证.研究结果表明:2种方法的计算结果之比在0.953～0.991之间,验证了该方法具有较好的适用性.采用该实用计算式对实例进行了计算,其稳定系数之比在0.978～1.000之间,也验证了该方法的计算结果具有较高的精度.可为独柱墩曲线箱梁桥抗倾覆稳定系数的计算提供借鉴.     

不同性质黏性土对泥浆渣土输送能力影响研究

依托泥水盾构机排浆工序原理,设计了一种测量泥浆渣土输送能力的试验装置,以泥浆管道流量作为评价泥浆渣土输送能力的指标,对泥浆中不同类型黏性土的含量、输送距离和泥浆性能对泥浆渣土输送能力的影响进行研究.研究结果表明:泥浆的渣土输送能力随着黏性土含量、输送距离、泥浆黏度和比重的增大而减弱,并且相同材料配比下,黏土泥浆的输送能...     

新冠疫情对高速公路交通量的影响评价

采用时间序列分析中的A RIM A模型对湖北省某高速公路2020年交通量本底趋势值(不考虑疫情影响)进行预测,并通过分析疫情危机的生命周期,将此次新冠疫情危机分为征兆期、爆发期、高峰期、后疫情期4个阶段,对各阶段中收费车流量进行统计分析,计算交通量损失率,判断此次疫情对高速公路交通量的影响程度.选取经济指标、感染人数等相关因素,采用主成分分析、线性回归及曲线估计等方法,建立疫情影响下高速公路交通量短时预测模型,模型误差在±5％ 以内为可接受范围.该模型能够帮助政府主管部门及高速公路运营管理单位对交通量发展趋势进行准确判断,有利于相关应急措施的制定.     

从工程科学走向工程技术——新时期交通与运载工程学科发展与展望

国家自然科学基金委员会积极推进基金改革,设立技术科学板块,面向国家重大需求和经济主战场,解决需求背后的核心技术科学问题,推动科研范式改革。交通与运载工程学科作为科学基金技术板块的重要组成部分,应当积极响应,及时调整学科资助政策。小学科,大行业,交通与运载工程学科研究呈现需求牵引、面向未来、技术集成、交叉融通的特点,需要进一步重视各交通体系交通诸要素的差异性和独特性,反对脱离行业、脱离应用对象,盲目梳理所谓的共性工程科学问题。推动基于RAMS(可靠性(Reliability)、可用性(Availability)、可维护性(Maintainability)和安全性(Safety))理论的工程科学与工程技术评价体系建设,关注各交通体系自身的特点及科学基础差异,强化其在重大、重点、人才等重要项目立项建议遴选、评审及成果后评估各环节中的应用,加快科学成果转化,支撑“交通强国”建设。     

基于阻燃抑烟的纳米黏土改性沥青综述

分析了沥青材料的热解燃烧特性,总结了沥青材料阻燃抑烟性能测试方法,归纳了国内外常用的沥青阻燃剂类型及其优缺点;论述了隧道沥青材料常用的阻燃技术,评析了纳米改性沥青阻燃抑烟机理;探讨了纳米黏土对沥青材料高低温性能、水稳定性及老化性能等路用性能的影响,展望了未来隧道阻燃抑烟沥青材料的研究方向。研究结果表明: 用于隧道沥青材料阻燃剂应具有良好的协同阻燃抑烟效应,而金属氢氧化物和纳米材料具有较大的应用潜力;沥青材料的阻燃抑烟性能测试主要参考聚合物阻燃测试方法,这些试验方法与沥青路面真实燃烧状态明显不符,亟需补充和完善沥青材料阻燃抑烟性能测试方法和标准;以纳米黏土为代表的纳米改性材料对热沥青的烟气释放具有显著的抑制作用,但目前研究主要集中于纳米材料和聚合物复合材料的阻燃机理方面,针对纳米改性沥青的阻燃抑烟机理缺乏系统性研究;纳米黏土可显著改善沥青的高温、水稳及老化性能,对低温性能的影响方面,国内外研究存在较大争议;应将热拌沥青混合料烟气控制技术、金属氢氧化物和纳米黏土协同阻燃技术及沥青材料阻燃性能测试方法等方面作为隧道阻燃抑烟沥青材料未来的重点研究方向。     

内轴颈高铁车轴结构设计与强度分析方法

针对高速列车的轻量化设计需求,分析了内轴颈高铁车轴独特的内支承结构与承载特点,建立了内轴颈高铁车轴受力状态和结构强度理论分析模型,提出了内轴颈高铁车轴设计极限载荷和疲劳强度的解析计算方法;在此基础上,制定了基于理论分析、有限元方法和车辆系统动力学的内轴颈高铁车轴结构设计方法,并以17 t轴重的内轴颈高铁车轴为例开展了应用研究;基于内轴颈高铁车轴受力状态的理论分析结果,确定了车轴的临界安全截面和详细尺寸方案;建立了内轴颈高铁车轴的有限元模型,评估并校核了车轴的疲劳强度;建立了轴箱内置式高速动车的刚-柔耦合系统动力学仿真分析模型,验证了车辆的动力学性能和车轴的动荷载。分析结果表明：17 t轴重的新型内轴颈高铁车轴的质量为273.6 kg,比同轴重传统外轴颈高铁车轴的质量低约30%;内轴颈高铁车轴各截面疲劳强度的安全系数均大于1.66,临界安全截面转移至轴颈与轮座之间的卸荷槽及轴颈与轴身之间的过渡圆弧区域;采用内轴颈车轴的高速动车能够以350 km·h^-1的速度稳定通过半径为5.5 km的曲线线路,主要动力学性能指标优良;在选定曲线通过工况下车轴所承受的动载荷均能被设计极限载荷包络,据此开展的车轴结构设计和强度分析是稳健的。可见,内轴颈高铁车轴在实现高速列车轻量化设计方面有显著的技术优势,且高速适应性较好,在高速列车领域的发展和应用潜力巨大。     

沥青路面结构两款轴对称非线性有限元分析软件应用之比较

选取两款用于沥青路面结构分析的典型轴对称非线性有限元软件MICH-PAVE和ILLI-PAVE,从应用层面对二者开展横向比较,并以级配碎石柔性基层沥青路面结构为算例,分析二者关键力学响应结果的差异性.结果 表明:两款软件在前处理、计算求解、后处理等方面均存在差异,需根据实际情况合理选用;二者均可考虑粒料和细粒土回弹模量对应力状态的依赖性;两款软件计算所得路表弯沉、沥青面层底径向应变及土基顶面竖向应变的分布形态相似,MICH-PAVE所获结果较ILLI-PAVE总体偏大,二者所获沥青面层底径向应变、土基顶面竖向应变的吻合程度高于路表弯沉.