高速公路客货混行场景下,客货车辆物理性能和驾驶行为差异易导致货车后方小汽车出现急加减速、超车等危险驾驶行为,影响交通流稳定性,加剧道路交通事故风险。鉴于此,聚焦于客货场景,创新性地以货车“压迫度”为切入点,探究客货车辆交互影响下小汽车的换道行为和行车风险。首先,引入分子相互作用力构建考虑驾驶风格的货车压迫度(Oppression Measurement of Truck, OMT)量化指标,以量化货车对小汽车行驶存在的压迫影响。进一步采用货车压迫度优化小汽车换道意图判别方法,并融合货车压迫度构建基于卷积神经网络-长短期记忆混合神经网络(CNN-LSTM)的换道意图识别模型和基于轻量级梯度提升机(LightGBM)的换道风险预测模型联合组成的两阶段换道风险预测模型,并采用车辆轨迹数据集验证模型的有效性。研究结果表明:有换道行为的车辆总体上受到更强烈的货车压迫;熟练型驾驶人能够容忍高强度的货车压迫,而谨慎型的驾驶人对货车压迫较为敏感,偏向于保持在低压迫度下行驶。其次,货车压迫度与行车冲突之间存在时间滞后相关效应,较强压迫度能影响车辆驾驶行为,进而引发行车风险变化。融合了货车压迫度指标的模型在换道意图识别与风险预测中表现出更高的精度,并且货车压迫度在换道风险预测模型中具有较高的特征贡献度,研究结果可为复杂交互场景的微观建模与主动安全管控提供全新视角和有效理论支撑。
高速公路分流区作为典型的交织区域,容易发生急刹车、急变道等危险驾驶行为,这些行为往往会引发严重的交通冲突。为有效评估高速公路分流区的安全水平,深入探讨了冲突数据的优化问题,提出了一种融合冲突可能性和严重性的高速公路分流区冲突数据集筛选方法及极值建模应用。在冲突可能性方面,以碰撞时间差(Time Difference to Collision, TDTC)为指标,探究了高速公路分流区车辆碰撞的3种典型场景,并计算出冲突事件的时间阈值;在冲突严重性方面,引入Delta-V来筛选出具有潜在人员伤亡后果的冲突事件。将该融合数据集与传统仅考虑冲突可能性的单一数据集进行对比,并通过构建区组极值模型进行安全评估。结果表明:基于融合数据集构建的极值模型,冲突极值的重现水平结果平均绝对误差为0.046,均方根误差为0.058,其估计精度和实际冲突的拟合效果均优于传统数据集;使用极值模型对各分流区的碰撞频次进行了预测分析,发现其评估可靠性和事故预测结果更加符合实际冲突情况,提升了事故预测的可靠性。融合冲突可能性和严重性的高速公路分流区冲突数据集筛选方法可以为高速公路分流区安全评估模型的精度提升提供新的思路。
为研究流态工业固废固化黄土在路基工程中应用的可行性,基于响应面法(RSM),以粒化高炉矿渣粉(GBFS)、循环流化床脱硫粉煤灰(CFBFA)、烟气脱硫石膏(FGD)为影响因素,试件7、28 d无侧限抗压强度(UCS)为响应值建立响应面模型,开展了固化剂中掺10%水泥(OPC)时,各固废材料交互作用对流态固化黄土强度的影响研究;优化了固化剂配合比,并结合XRD、FTIR、TG-DTG和SEM微观试验分析了其强度形成的水化作用机理。结果表明:随GBFS掺量增加,CFBFA掺量减小,7、28 d UCS明显增大,GBFS与CFBFA交互作用对UCS的影响显著;随FGD掺量增加,7 d UCS先增后减,而28 d UCS减小,FGD与GBFS交互作用对UCS的影响从7~28 d由显著变为不显著,而与CFBFA交互作用的影响则相反;基于RSM确定的最佳配比,并考虑强度要求及原材料成本,提出当灰土比为0.15、水固比为0.51,固化剂中掺10% OPC时,GBFS、CFBFA和FGD建议的掺量范围分别为43%~50%、25%~32%和8%~15%;在反应初期,OPC水解产生的OH-与FGD溶解出的Ca2+、SO42-可激发GBFS与CFBFA表面的火山灰活性,生成钙矾石(AFt)与水化硅(铝)酸钙(C—S—(A)—H)连结黄土颗粒并填充颗粒间孔隙,使试件7 d UCS增大;在反应中后阶段,GBFS、CFBFA持续溶解出Ca2+、[SiO4]4-和[AlO4]5-发生火山灰反应,生成更多C—S—H填充结构孔隙和裂缝,试件28 d UCS进一步增大。实际工程应用中,通过调整固化剂原材料配比或灰土比等制备出的流态固化黄土完全能满足一般台背、涵背回填和一般公路路基对强度的要求。