2018年, 第31卷, 第9期　刊出日期：2018-09-20

  

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  中国公路学报. 2018, 31(9): 0-0.

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  封一/四

  中国公路学报. 2018, 31(9): 0-0.

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综述
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  环保型多孔路面材料设计理念与架构

  沙爱民, 蒋玮

  中国公路学报. 2018, 31(9): 1-6.

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  针对道路交通基础设施建设和维护过程中面临的人与自然和谐、交通安全与效率、环境污染、人居条件等突出问题，分析了城市密实路面铺装材料与增加地表渗透，降低道路交通噪声，减少热岛效应，实现部分尾气分解等社会发展需求的不适应性。提出了采用多孔材料作为新一代环保型路面材料的设计理念，以改变路面仅具有单一通行功能的现状，使其兼具通行与透水、降噪、低吸热、减小汽车尾气污染等环保功能。在此基础上，分析讨论了以多孔结构为主体或基体具有透水、降噪、低吸热、减小汽车尾气污染功能的4种路面材料的设计、性能、功能和局限性，并进一步论述了环保型多孔路面材料的设计理念、研究进展与设计架构关键问题。结果表明：多孔路面材料的功能与性能协同设计方法、多孔结构的力学模型、行为理论等关键内容需要开展系统研究；其应用不仅能够拓展路面的功能，引发路面技术的变革，同时能够丰富和发展现代道路工程以及相关学科知识体系，带动现代道路工程技术进步和相关社会产业的发展。
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  多灾害作用下桥梁设计方法研究综述

  张喜刚, 田雨, 陈艾荣

  中国公路学报. 2018, 31(9): 7-19.

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  为推进综合考虑多灾害作用桥梁设计理论的发展，综述了多灾害作用下桥梁设计方法在国内外的研究进展。首先梳理了考虑多灾害作用开展桥梁设计的起源与发展脉络，在此基础上明确了多灾害的概念内涵及灾害组合模式，着重介绍了基于性能设计方法的原理及其在桥梁结构抗灾设计中的应用，讨论了考虑寿命期性能退化以及基于全寿命成本分析的桥梁抗灾设计方法，最后提出了现有研究存在的问题和不足。研究结果表明：平衡不同灾害的设计需求以寻求最优结构性能，考虑灾害组合作用的设计需求以寻求满意结构性能是目前发展多灾害作用下桥梁设计方法的2条路径；但多灾害作用下桥梁设计方法的完整理论框架尚未系统性建立，在设计目标、标准体系、决策准则、优化方法、灾害组合等方面尚存在一些技术难题有待深入探索，基于性能及全寿命的设计理念在多灾害作用下桥梁设计过程中具有广阔应用前景。
道路工程
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  冻融循环对沥青混合料内水气扩散的影响

  罗蓉, 柳子尧, 黄婷婷, 涂崇志, 冯光乐

  中国公路学报. 2018, 31(9): 20-26,64.

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  水气是沥青混合料水损害的重要来源之一，沥青混合料内部的水气运动不容忽视。大部分沥青路面常年经受冻融循环作用，为探究冻融循环前后沥青混合料内水气运动的变化规律，设计以相对湿度梯度为驱动力的水气扩散试验装置，以密级配沥青混合料AC-20C和开级配沥青混合料OGFC-13为研究对象，测量冻融循环前后沥青混合料水气穿透量随时间的变化情况，并采用菲克第一定律计算水气扩散系数。试验结果表明：5 cm厚OGFC-13试件在常压、20℃、100%~60%湿度差下的水气穿透量与时间呈线性正相关，可获得其扩散系数，而相同条件下的AC-20试件内水气较难穿透，水气穿透量与时间呈不规则变化，无法计算得到扩散系数，OGFC试件水气扩散速率明显大于AC试件，说明空隙结构对混合料水气扩散影响较大，但经历1个冻融循环后2类试件相同时间段内水气穿透量均有显著提高；负压环境下（13.325 kPa）进行试验可以增大AC-20试件的水气扩散速率，使水气穿透量与时间呈线性正相关，从而测量得到冻融循环前后AC试件的扩散系数；经冻融循环作用后，相同时间内2种沥青混合料水气扩散系数均显著增长，OGFC试件连通空隙率明显增大，说明冻融循环作用使沥青混合料内部结构发生变化，水气在沥青混合料内部的运动路径增多，更易进入沥青内部及沥青与集料界面，进一步加速沥青混合料水损害进程。
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  煤直接液化残渣对沥青-集料黏附性的影响

  季节, 马榕达, 郑文华, 索智, 许鹰

  中国公路学报. 2018, 31(9): 27-33.

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  为评价煤直接液化残渣（Direct Coal Liquefaction Residue，DCLR）对沥青与集料黏附性的影响，基于表面自由能理论，以SK-90沥青为基质沥青，以石灰岩为集料，利用躺滴法分别测试不同DCLR掺量下（0%、2%、4%、6%、8%、10%，掺量表示DCLR与SK-90质量比，下文同）改性沥青在不同老化阶段（原样、短期老化以及长期老化）的表面自由能，计算不同老化阶段不同DCLR掺量下沥青的黏聚功，以及无水和有水条件下不同DCLR掺量的改性沥青在不同老化阶段与石灰岩之间的黏附功和剥落功，并采用黏附功、黏聚功之和与剥落功的比值作为水稳定性能评价参数来评价沥青-集料间的水稳定性能。试验结果表明：DCLR加入后，随着掺量的增加会提高沥青自身的重均分子量和极性基团含量，从而提高DCLR改性沥青表面自由能中的极性分量、非极性分量以及黏聚功；DCLR改性沥青-石灰岩之间的黏附功、水稳定性能等均随着DCLR掺量的增加而逐渐增加，说明加入DCLR并增加其掺量会显著提高沥青与石灰岩之间的黏附性和水稳定性能，但沥青的老化对DCLR改性沥青-石灰岩之间的黏附性及水稳定性能影响不大。
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  无机药剂对工程废浆药剂真空预压的影响

  武亚军, 顾赛帅, 骆嘉成, 强小兵, 卢立海, 唐晶

  中国公路学报. 2018, 31(9): 34-42.

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  针对温州某工程施工过程中产生的高含水率废弃泥浆，预添加不同种类与掺量的无机化学药剂，使泥浆与药剂充分发生化学反应，然后进行了20组废浆的真空预压模型试验，试验中对废浆排水量、含水率、液塑限、颗粒组成、十字板剪切强度和微观结构进行了测试，研究不同无机药剂对工程废弃泥浆药剂真空预压效果的影响。研究结果表明：药剂预调理可以将泥浆中细小颗粒聚集成粒径较大的颗粒体，具有改善泥浆渗透性和加快排水速率的作用，达到相同排水量时所需时间比不加药剂要减少近1/2；药剂真空预压处理可以将泥浆含水率由180%降低至50%~60%，且加入药剂能提高成泥浆土的液塑限，大幅度提高土体强度，处理后其十字板剪切强度可达30~50 kPa；由扫描电镜微观结构图像分析可知，与添加单一药剂相比，预添加混合药剂的泥浆真空排水后土颗粒团聚现象显著，排列更加紧密，孔隙更小，整体性更好，十字板剪切强度也印证了这一点；根据药剂对废浆特性影响的特点，从理论上对药剂真空预压机理进行了解释，认为药剂真空预压处理废浆中包含"黏塑性流体颗粒聚并"和"黏塑性流体固化"2种作用机理；可见采用适当掺入比例的多种无机药剂组合对废弃泥浆进行药剂真空预压处理能够获得较好的处理效果。
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  山区斜坡桩基地震响应的离心模型试验

  贺炜, 罗智猛, 尹平保, 付宏渊

  中国公路学报. 2018, 31(9): 43-51.

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  为探讨地震对山区桥梁斜坡桩的影响，在土工离心机上进行坡顶平地桩、斜坡上单桩及1×2群桩的振动台试验。通过安装的加速度计、激光位移计及桩身应变片实测在不同加速度峰值的El Centro波作用下，斜坡场地各点的加速度时程、各桩截面的应变量及桩头位移值，由此分析斜坡场地各点的加速度放大系数及位移时程，各桩截面的弯矩及水平变位。然后，结合OpenSees进行数值模拟分析，探讨斜坡场地地震效应、桩与斜坡共同工作特性以及桩基残余变形发展特性等。研究结果表明：在各级地震荷载下，斜坡单桩与1×2群桩在地面处位移约为40 mm，桩顶累积变形量则分别达到90，50 mm，峰值弯矩达到1 120 kN·m；斜坡场地在坡顶位置最为不利，其加速度放大系数最高达到1.8左右，因此在低加速度峰值的输入波作用下，斜坡就会发生侧移，对桩基造成影响；在受地震影响的山区斜坡地段修建桥梁桩基，不能仅考虑边坡安全系数，而应计入地震作用下边坡永久位移对桩基的影响。
桥梁工程
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  大跨度自锚式悬索桥主梁钢-混结合段模型试验

  秦凤江, 周绪红, 梁博文, 狄谨, 涂熙, 徐梁晋, 邹杨

  中国公路学报. 2018, 31(9): 52-64.

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  为研究大跨度自锚式悬索桥主梁钢-混结合段的受力性能与传力机理，以重庆鹅公岩轨道专用桥为研究背景，设计相似比为1：3的钢-混结合段缩尺试验模型，采用自平衡加载方法施加轴向试验荷载，测试模型的应力与滑移情况，并将试验结果与有限元分析结果进行对比，验证有限元模拟方法的正确性；而后利用有限元分析结果，得到钢-混结合段在轴向荷载作用下的传力机理。研究结果表明：在试验荷载作用下，试验模型各构件的应力水平均随荷载增大呈线性趋势增长，结构整体处于弹性工作状态；结合段开孔钢板与填充混凝土之间的相对滑移量较小，最大相对滑移量仅为4.2 μm，钢-混之间的协同受力状态良好；轴向荷载首先通过结合段开孔钢板端部的面内承压作用传递至钢梁，之后PBL连接件与栓钉连接件进一步将轴力传递至钢梁，最后通过承压板的面外承压作用将剩余轴力全部传递至钢梁；其中，承压板为主要传力构件，传递61.1%的轴力，剪力连接件与开孔钢板端部传力比例分别为17.0%与21.9%，开孔钢板端部的传力作用不可忽略。研究结果可为后续类似结构的研究与设计提供参考。
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  薄开孔板连接件抗拔性能试验及理论研究

  朱尧于, 聂鑫, 樊健生, 崔冰, 黄李骥

  中国公路学报. 2018, 31(9): 65-74.

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  在试验研究基础上，对组合结构索塔中开孔板连接件的抗拔性能进行理论分析。组合索塔中连接件设计主要考虑抗拔性能。为避免剪坏纵向承重钢筋，需要采用薄板。设计了一批34个单孔薄开孔板连接件抗拔试验，通过反力架上方的穿心千斤顶顶升丝杠实现对连接件的拉拔作用，同时千斤顶的反作用也可以将反力架固定在混凝土基体之上。考察了板厚、开孔位置、钢筋在钢板孔中的相对位置、开孔直径、钢筋直径等参数对其抗拔性能的影响；通过对钢筋应变的检测，记录钢筋在薄开孔板连接件受力过程中的应力分布情况。总结薄开孔板连接件拔出过程和破坏形态规律，发现其表现为钢板破坏为主，钢筋在孔中位置对其承载力、刚度、延性等均有一定影响；得到了钢筋在连接件受力过程中的应力分布，发现钢筋在距中心7 cm的位置应力不超过50 MPa，推知并排放置的连接件之间互相影响很小。连接件初始及弹性加载阶段荷载-位移曲线特征研究表明，该连接件具有足够的初始刚度，为其工程应用提供了理论指导。最后，总结薄开孔板连接件受力机理，建立预测其抗拔承载力的计算公式，适用于开孔板连接件钢板部分的抗拔承载力，计算结果与试验符合良好。
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  悬索桥主缆与索鞍间滑移行为及力学特征试验

  王路, 沈锐利, 白伦华, 王渊

  中国公路学报. 2018, 31(9): 75-83,103.

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  为明确主缆与索鞍间的滑移机理，给相关理论研究提供必要基础，开展了试验研究以揭示主缆在不平衡力作用下的滑移行为及力学特征。制定了以两端张拉丝股模拟主缆平衡状态、以单侧顶推索鞍模拟主缆偏载状态的加载方案，并设计了相应的试验模型及测试方法；考虑索股侧面摩擦及试验索股数目的影响，开展了共8种工况的试验测试，利用实测数据对索力发展特征、索股滑移行为、滑移时变效应及名义摩擦因数变化规律等关键问题进行了系统研究。结果表明：顶推索鞍初期所产生的不平衡力在索股间平均分配，随着不平衡力增大，索股相继滑移且滑移后基本维持其索力差不变；索股均已滑移后的缆力差的发展具有单向性，但残余缆力差相对较小；索股位移发展包括弹性变形、局部蠕动和滑移3个典型阶段；主缆滑移时变效应有限，即主缆滑移后仍具备较可靠的稳载能力；名义摩擦因数随索股相继滑移而增加的同时会引起较突出的索力不均匀性问题，故在主缆抗滑措施研究中尚需对该问题予以重视；侧面摩擦是索股分批滑移及索股数目对试验结果产生影响的根本原因，鉴于侧面摩擦显著的抗滑贡献，对其继续深入研究并充分应用具有重要意义；建议多塔悬索桥主缆与索鞍间的摩擦因数取值可放宽至0.2。
隧道工程
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  浅埋小净距公路隧道围岩压力分布规律

  孙振宇, 张顶立, 房倩, 粟威

  中国公路学报. 2018, 31(9): 84-94.

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  为了给小净距隧道设计和施工提供科学依据，并为完善中夹岩墙的加固方法奠定理论基础，首先通过对41座小净距隧道的双洞内侧围岩压力进行统计分析，研究了小净距隧道围岩压力的演化特点，分析了垂直围岩压力与单洞开挖宽度、埋深和净距的关系，讨论了双洞内侧侧压力系数与各工程地质参数之间的关系，并基于隧道实际滑裂面，建立了小净距隧道荷载计算模型，提出了小净距隧道围岩压力的计算方法，通过与实测数据及既有研究成果的对比，验证了该方法的合理性及普适性，并基于以上研究成果提出了小净距隧道围岩稳定性控制方法。研究结果表明：小净距隧道垂直围岩压力与水平压力发展趋势基本一致，水平压力发展速率明显大于垂直压力，稳定时间也较短；水平压力受双洞间的相互影响比垂直压力要大，在施工过程中应重点关注水平方向的应力发展；侧压力系数随净距增加而增大，但随埋深、内摩擦角和黏聚力的增加而减小，并普遍小于规范值；所提出的围岩压力计算式对于复杂小净距隧道具有较好的适应性，并能对施工过程中小净距隧道的围岩压力进行估算；小净距隧道围岩稳定性控制应从合适的施工方法、合理的支护设计以及实时的监控量测3个层面考虑，具体的控制对策应结合围岩条件和工程特点进行实施。
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  隧道锚抗拔承载力及安全性评估方法

  王东英, 汤华, 尹小涛, 秦雨樵, 邓琴

  中国公路学报. 2018, 31(9): 95-103.

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  针对当前隧道锚承载力估值时未考虑锚-岩联合承载，安全性评估中忽略传力构件可靠性的问题，基于楔形效应和隧道锚承载的阶段性特征，推导隧道锚的极限承载力估值公式。综合考虑锚碇系统中传力构件的承载能力和隧道锚的抗拔力，反推得到系统所能承受的拉拔荷载上限值，进而对整个隧道锚系统中各部分的安全性进行评价，且以伍家岗大桥北岸隧道锚工程为依托验证方法的合理性。分析发现：伍家岗大桥隧道锚考虑楔形效应的极限承载力为3 080 MN，是规范计算方法的7倍；传力构件的安全性限制了系统所能承受的拉拔荷载上限值，最大拉拔荷载为486 MN；地质力学模型试验揭露的隧道锚初始抗力为9倍设计缆力，极限承载力为13倍设计缆力，建议公式所对应的结果分别为7倍和14倍。结果表明：隧道锚的楔形效应极大地提高了锚-岩联合体的极限承载力；锚碇系统的安全性应由锚-岩联合承载性能和传力构件可靠性两方面综合确定，承载能力低者为系统承载能力的控制性因素；只有从综合角度对锚碇系统的安全性进行评估，才能确保系统安全可靠；建议的承载力估值公式与试验结果吻合性较好。
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  砂性地层中盾构泥浆粗粒材料对成膜效果的影响

  刘成, 陆杨, 吕伟华, 刘磊

  中国公路学报. 2018, 31(9): 104-111.

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  为了解决泥水盾构工程中高透水地层开挖面上泥膜形成困难的问题，从改善泥浆成膜性能的角度出发，在泥浆中添加轻质砂作为粗粒材料，开展加砂泥浆在砂性地层中的渗透成膜试验研究。改变泥浆中粗粒材料的粒径和添加量，测定不同加载条件下的成膜滤失量。根据成膜时间和冲破压力等成膜指标，分析粗粒材料对泥膜形成效果和修复能力的影响，探明加砂泥浆的成膜空间分布特征，揭示粗粒材料在不同孔隙尺寸的砂性地层中的堵塞机制。结果表明：泥浆粗粒材料可有效堵塞地层孔隙并提高成膜效率，提高泥膜冲破压力和修复能力；泥膜形成区域可以分为前端扩散区、初始形成区及后端形成区，初始形成区和后端形成区的泥膜承担了大部分水土压力；粗粒材料粒径与地层孔隙直径的比值关系决定了初始形成区的分布区域、分布形态及发展方向；粒径较小的粗粒材料（0.3 mm或0.5 mm）与泥浆颗粒能产生良好的协同作用，形成稳定的架桥结构，泥膜更为致密，质量较好；而添加粒径较大的粗粒材料（0.75 mm或1.0 mm）将产生较大的滤失量，或者难以形成泥膜；加砂泥浆的成膜效率随着粗粒材料添加量的增加而大幅提高，但添加量增加到一定程度后，这种提升效果显著减弱。特定粒径的粗粒材料具有一定的适用范围，因此需要根据地层孔隙特征合理选取粗粒材料的粒径和添加量以达到最佳的成膜效果。
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  富水淤泥质软土地层盾构隧道管片受力特征研究

  林荣安, 刘伯莹

  中国公路学报. 2018, 31(9): 112-118.

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  为研究富水淤泥质软土地层盾构隧道施工衬砌管片受力特征，依托佛山地铁2号线采用现场试验和数值模拟方法开展研究，根据地层条件现场布置3个测试断面，分别监测了管片土压力、管片轴力及管片纵向应力随推进环数的变化规律，进而采用ABAQUS数值方法建立分析模型，研究荷载条件下管片轴力和弯矩变化情况，并与现场测试结果进行对比。结果表明：①土压力随衬砌推进先急剧增大后慢慢减小，最后趋于稳定；但不同测试断面不同测点处土压力差异较大，拱顶部分受力相对较大，仰拱部分受力较小，对于富水软土盾构隧道施工以及运营应着重关注隧道拱顶部分受力，适当加强拱顶管片的强度。②随着管片拼装的进行，各管片轴力迅速增大，随着盾构进一步推进，管片轴力逐渐趋于稳定，但衬砌不同测点处轴力大小有所不同；隧道结构受力呈现不均匀状态，3个测试断面管片轴力区别较为明显，863环和887环受力相对较大，且管片受力极不均匀，875环受力较小，且受力相对均匀，875环隧道处于弱风化泥沙岩中，而863和887环均处于硬塑状黏土地层中，可见隧道施工中地层条件对隧道轴力影响较为显著。③随着推进环数的增加，不同测点处纵向应力先增大再减小，最后趋于稳定。④现场试验和数值计算所得管片内力基本接近，数值模拟能够较为真实地反映管片实际受力情况。
交通工程
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  基于CRSG模型的山区公路风险隔离研究（双语出版）

  王建军, 曹旭东, 杨云峰

  中国公路学报. 2018, 31(9): 119-128.

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  为了合理评估山区干线公路交通安全状态，有效辨别安全风险源，并制定山区道路安全发展对策以降低交通事故风险，采用权重计算的CRITIC （Criteria Importance Though Intercrieria Correlation）法与秩和比（Rank Sum Ration，RSR）法的组合方法，建立了输入、输出双维度的山区交通安全风险指标体系及风险隔离模型，对道路风险程度进行划分与评估。基于差距分析（Gap Analysis，GA）与敏感性分析（Sensitivity Analysis，SA）组合法，提出了山区公路风险评估结果的分析方法。结合陕西省安康市山区道路交通安全现状，从交通运行状态、人员设施管理、道路环境特征、事故发生形态等方面进行数据的采集与分析。研究结果表明：山区各条干线公路的风险等级可以较为明显地划分为警告区、控制区、提示区；穿村道路所占比例、减速设施设置数量属于安全风险评价中高差距、高敏感的双高指标，需要重点进行排查，特殊天气与地质条件对于山区交通安全的影响也需引起重视；基于CRSG （CRITIC-RSR-SA-GA）风险隔离模型的分析方法具有较高的操作性和适应性，可根据风险等级的区分要求进行适应性划分，更加直观地显示道路风险分级，有利于制定针对性强的山区道路安全提升改善措施，保证山区道路交通运行安全、有序。
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  基于自然驾驶数据的中国驾驶人城市快速路跟驰模型标定与验证

  王雪松, 朱美新

  中国公路学报. 2018, 31(9): 129-138.

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  为了评估既有跟驰模型在仿真中国驾驶人跟驰行为方面的表现，对5种代表性跟驰模型进行参数标定与效果验证。基于"上海自然驾驶研究项目"采集的60位驾驶人、累计超过16万km的实际驾驶行为数据，根据雷达、车辆总线数据自动提取2 100个城市快速路稳定跟驰行为片段；采取5-折交叉验证法划分标定与验证数据集，即将每位驾驶人的50个跟车片段随机划分成5个不相交的子集（每个子集包含10个跟车片段），其中4个子集作为标定数据集，剩下的1个作为验证数据集，依次轮换标定数据集与验证数据集5次，展开5次模型标定与验证。基于标定数据集，采用遗传算法对Gazis-Herman-Rothery、Gipps、智能驾驶人、全速度差（FVD）以及Wiedemann模型进行参数标定；基于验证数据集，评估5种模型在预测两车间距方面的精度。结果表明：FVD模型在5种模型中表现最佳，具有最小的误差（21%）和误差标准差；相对于微观交通仿真软件VISSIM中所采用的Wiedeman模型，FVD模型具有精度高、易于标定、对不同驾驶人鲁棒性强3个优势，更加适应于仿真中国驾驶人的跟驰行为。研究结果对于开发适合于中国驾驶人与道路交通环境特征的跟驰模型及微观交通仿真系统具有重要价值。
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  大型综合客运枢纽送站坪的车辆延误（双语出版）

  杨方宜, 李铁柱

  中国公路学报. 2018, 31(9): 139-149.

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  为了准确评估大型综合客运枢纽送站坪的服务水平，改善其交通秩序，提高管理水平，针对送站坪车辆的常规落客行为和违规行为造成的延误，进行了量化分析研究。在大量调研数据的基础上，提取车辆轨迹，通过虚拟线圈的方法获取车辆的运动参数和交通流信息，基于车辆运行特征和车流波动理论，提出了落客车辆汇入行车道时等待可穿插间隙的延误模型、行车道车辆受穿插车辆影响的延误模型以及违规行为造成的行车道车辆延误模型等，验证结果表明，延误模型计算结果与实测结果近似。针对客运枢纽常见的两车道送站坪的交通特性，将车辆在落客车道的行驶距离、落客时长、速度、加减速度等参数作为自变量，基于高峰期间车辆到达分布推导出了送站坪车辆的平均延误，在此基础上给出了送站坪车辆行程时间的理论推导模型和多元线性回归模型。实例验证结果显示：2个行程时间模型计算结果与实测数据基本吻合，平均误差均为13%，回归模型的拟合优度为0.868；减少模型变量，以车辆在落客车道的行驶距离和落客时长为自变量，拟合优度也达到了0.853，表明这2个变量对车辆在送站坪系统的总延误影响最大，它们的值可以基本反映出车辆在送站坪系统的总延误，研究结果可为仿真模型的构建及通行能力的研究提供理论基础。
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  老年驾驶人在交叉口的视觉特性（双语出版）

  郭凤香, 石晨光, 李明远, 张盛, 陈平

  中国公路学报. 2018, 31(9): 150-158,219.

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  机动车驾驶人主要通过视觉搜索行为获取交通信息，为了分析老年驾驶人进入道路交叉口的视觉特性，建立了5个道路交叉口的虚拟场景，并进行了驾驶模拟试验，采集了21名老年驾驶人和17名中青年驾驶人进入交叉口的眼动数据。应用动态聚类法将驾驶人的视野平面划分为5个注视区域；在此基础上对比分析了2组驾驶人进入交叉口的注视特性、扫视特性、注视转移概率和注视平稳分布概率；并通过灰色关联度矩阵分析了影响注意转移行为的因素。分析结果表明：老年驾驶人对非行驶方向上的注视区域的注意都相对较差，2组驾驶人的注视持续时间、扫视幅度和扫视平均速度存在较大的差异，其中老年驾驶人的扫视幅度和扫视速度明显低于中青年驾驶人，而且老年驾驶人的注视点分布在车辆正前方区域的平稳分布概率为80.7%，比中青年驾驶人的69.3%高11.4%，并且具有显著性差异，说明老年驾驶人注视转移模式的灵活性相对中青年驾驶人较差。
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  基于部分优势比的公路隧道交通事故严重程度分析模型

  赵跃峰, 张生瑞, 马壮林

  中国公路学报. 2018, 31(9): 159-166.

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  为了明晰公路隧道交通事故严重程度的影响因素，在分析了16条公路隧道3年内发生的296起交通事故的空间特性、事故形态及其发生原因的基础上，以交通事故严重程度为因变量，将其分为仅财产损失、轻伤、重伤或死亡事故3个等级，从人、车和隧道行车环境3个方面选择了14个交通事故严重程度的潜在影响因素，分别采用有序Logit模型和部分优势比模型建立交通事故严重程度分析模型，并采用Brant检验判断比例优势假设。研究结果表明：与公路隧道交通事故严重程度显著相关的有4个自变量，分别为是否涉及大货车、事故涉及车辆数、事故发生时间和天气因素，其中是否涉及大货车、事故发生时间和天气因素3个自变量满足比例优势假设，而事故涉及车辆数不满足比例优势假设；对于部分优势比模型来说，涉及大货车的事故发生轻伤事故、重伤或死亡事故的概率比不涉及大货车的事故分别增加10.2%和3.4%，多车事故发生轻伤事故、重伤或死亡事故的概率比单车事故分别增加1.9%和5.9%，夜间发生轻伤事故、重伤或死亡事故的概率比白天分别增加5.6%和1.7%，非雨天发生轻伤事故、重伤或死亡事故的概率比雨天分别增加4.5%和1.5%。
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  基于深度学习的交通目标感兴趣区域检测

  丁松涛, 曲仕茹

  中国公路学报. 2018, 31(9): 167-174.

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  为了提高交通目标检测的实时性和准确性，针对交通目标检测过程中普遍存在的背景复杂、光线变化、物体遮挡等干扰问题，以及基于深度学习的目标检测算法在进行区域选择时滑动窗口遍历搜索耗时的问题，提出一种基于时空兴趣点（STIP）的交通多目标感兴趣区域快速检测算法。像素级时空兴趣点检测在处理目标遮挡时具有较好的鲁棒性，利用这一特点，首先在传统兴趣点检测算法的基础上加入背景点抑制和时空点约束，以减少无效兴趣点对有效兴趣点检测带来的干扰。通过改进均值漂移算法，使得聚类中心数量随目标数目的变化而改变。然后对被检测出的多目标附近的候选兴趣点分别进行聚类，获取各个目标聚类中心位置信息。根据聚类中心点与筛选后的目标兴趣点之间的相对位置关系进行特定组合获得感兴趣区域。在这些感兴趣区域上使用选择性搜索算法生成1 000~2 000个候选区域，并将这些候选区域放入训练好的深度卷积神经网络模型中进行特征提取。最后将特征提取结果送入支持向量机中进行目标种类判别并使用回归器精细修正目标识别框的位置。研究结果表明：通过对候选区域进行预处理，送入模型中的候选区域数量减少了82%，对应算法整体运行时间减少了74%，能够满足智能交通监控的实际需求。
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  高速公路突发事件救援车辆诱导

  赵朋, 王建伟, 孙茂棚, 周雅欣

  中国公路学报. 2018, 31(9): 175-181.

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  为了提升高速公路突发事件应急救援效率，将交通状况、在途潜在风险等信息纳入高速公路突发事件救援车辆诱导研究中，基于实时和时变路网环境下的交通信息，以车辆出行时间最小，路径可靠性最强为目标，构建基于在途时间和路径可靠性的车辆诱导最优化模型。设计一种实时信息和时变信息结合策略，使模型规划路径随路网交通量变化而相应做出阶段性调整，采用滚动时域策略将该动态决策问题转化为一系列离散时间点的静态决策问题，用于计算应急救援路径时间；在此基础上，考虑到高速公路突发事件发生后路网交通事故率升高，同时容易发生拥堵的状况，进一步将救援规划路径可靠性作为决策目标，即应急救援车辆规划路径在面对道路中断或者严重拥堵时是否拥有更多的调整策略，更新救援路径尽快完成救援任务；为了便于量化计算将上述目标转化为统一的价值成本，共同决定救援车辆的行驶路径。研究结果表明：当行驶路段交叉口间距离较长，中间无其他道路连通，行驶过程中由于突发事件破坏趋势蔓延导致道路中断或拥堵等意外发生时，无法更新调整救援路径，最终导致救援延误；因此，基于救援时间和路径可靠性的车辆诱导最优化模型能够克服以上问题，进一步提高救援效率。
交通运输经济
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  基于停车许可证的路外公共停车设施最优收费定价:基础模型及其扩展

  王鹏飞, 关宏志

  中国公路学报. 2018, 31(9): 182-190.

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  为探求路外公共停车设施的最优收费定价机制及其实现手法，构建了基于停车许可证的最优停车设施收费定价基础模型及其扩展模型。在基础模型中，首先利用出行者对各停车设施的评价额度，构建停车许可证的最优分配模型；而后，通过拍卖机制（例如升价拍卖代理系统）即可确定各停车设施的最优收费定价。在扩展模型中，将购买停车许可证的时间点由一个扩展为多个，并开发了一种可实现最优收费定价的调优法。最后，通过数值算例验证了升价拍卖代理系统在实现路外公共停车设施最优收费定价方面的可行性以及调优法在求解扩展模型方面的有效性。分析结果表明：将停车许可证制度导入停车设施后的出行者均衡状态与社会最优状态是一致的；利用升价拍卖代理系统可求解得到最优许可证分配方式与最优停车设施收费定价；同时，最优停车设施收费定价具有防止出行者进行虚假申报的制约机制；相较评价额度，停车泊位总数的变化对最优收费定价的影响较大（即敏感因素）；多个停车许可证购买时间点条件下所实现的社会福利高于单一购买时间点；应用调优法可以使管理者在有限步骤内求解得到多购买时间点条件下的最优停车许可证分配方式及最优收费定价；利用此调优法可使政策在较少的步骤内实现较高的社会福利。
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  基于熵权可拓物元模型的公路项目社会稳定风险评估方法

  董治, 王欢, 董小林, 刘珊

  中国公路学报. 2018, 31(9): 191-198.

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  为了加强中国公路风险评估与管理水平，以国家开展重大建设项目社会稳定风险评估的要求为基础，提出科学、合理并具有适应性的公路项目社会稳定风险评估方法。首先，根据公路项目建设各个阶段的特点，从公路项目内部因素和外部条件两方面分析了其社会稳定风险因素的类型与内涵，建立了以公路项目风险内因指标与外因指标为主体的公路社会稳定风险评估指标体系。其次，提出了基于熵权可拓物元模型的公路项目社会稳定风险评估方法，该方法通过对各项指标进行经典域的划分和关联度函数构建，以熵作为客观评价项目风险评估指标的权重，计算综合关联度值，进而给出评判公路项目社会稳定风险的等级。实证分析以青兰线东阿界至聊城（鲁冀界）段项目为例，基于所提方法，识别了项目全过程的18个内因与外因风险指标，计算得出其社会稳定风险综合等级为"风险中等"；针对识别出的风险偏高指标设计并采用相应的风险防范措施，经过再次评估得出该项目风险等级为"风险低"。研究结果表明：所构建的公路社会稳定风险评估指标体系是切实可行的；所提出的基于熵权物元模型的公路项目社会稳定风险评估方法，能够实现客观有效地评估公路项目社会稳定风险，同时还有助于加强项目风险防范措施的针对性。研究成果对公路项目社会稳定风险评估及项目各阶段的风险管理具有重要的支撑作用。
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  财富持续创造能力与交通资源配置的关系研究

  吴群琪, 徐星

  中国公路学报. 2018, 31(9): 199-208.

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  为了有效促进物质财富创造能力的持续提升和物质财富的合理分配，首先以人类无差别生命周期为基础，诠释物质财富持续创造能力养成的机理，并利用人力资本模型和生产函数分析交通资源配置对物质财富持续创造能力提升的关键作用。然后，采用世代交替模型（OLG）刻画人的生命周期的2个阶段，考虑物质财富代际之间的传递，对物质财富创造能力在整个生命周期的动态增长过程及其存在的因果关系进行描述。同时利用统计分布函数和基尼系数（Gini）的一般计算公式，理论分析了社会财富分布形态与社会人力资本积累的关系以及交通资源配置与社会财富分布形态之间的关系。进一步，收集中国1998~2017年可获得的27个省份的交通基础设施配置水平、社会收入差异以及社会人力资本积累等关键影响因素的面板数据，通过实证分析验证理论部分的推论。研究结果表明：交通资源应当向具有资源禀赋但交通资源配置水平低的贫困地区、农村地区倾斜配置；研究成果对于在新时期通过交通资源配置的手段，促进社会的物质财富持续创造和合理分配，解决中国经济发展的不平衡不充分问题，推动经济的可持续增长具有重要的理论指导意义。
汽车工程
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  增程式电动车动力电池组低温行车预热策略

  于远彬, 李新用, 闵海涛, 张晓伟, 冯达

  中国公路学报. 2018, 31(9): 209-219.

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  为了提高动力电池组低温环境下的放电效率，针对增程式电动车低温行车条件，考虑电池组预热过程中单体温度的不一致及单体排布等因素的影响，进行增程式电动车动力电池组低温行车预热策略研究。采用Chrom_17011充放电测试机及高低温恒温箱对26650磷酸铁锂电池单体进行低温试验与AMESim模型仿真对比的方法验证预热模型的精度，分析发动机怠速为电池组进行预热时，水泵转速、串行通风鼓风量、串行通道单体数量及单体与单体之间的间隙对电池包内入、出口单体温差的影响。通过整车仿真，分析行车预热策略与传统CDCS策略在不同环境温度下对等价燃油消耗量的影响。研究结果表明：在单体排布间距固定和水泵转速为800 r·min^-1的条件下，电池包串行通风风量越大，串行通道入、出口单体温差越小，单体预热时间相对较长，且在串行通风风量不小于3 g·s^-1的条件下，能满足电池包串行通道最大温差小于5℃的要求；环境温度在-20℃时，行车预热策略比CDCS策略等价燃油消耗率降低16.25%，纯电动续驶里程增加9.95 km；其影响等价燃油消耗率的因素有制动能量回收量和内阻消耗量，内阻消耗量是影响等价燃油消耗率升高的主要因素。
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  基于虚拟迭代技术的中型货车驾驶室载荷谱的求取

  刘俊, 刘亚军, 张少辉

  中国公路学报. 2018, 31(9): 220-228,238.

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  某货车驾驶室疲劳载荷激励输入位置位于驾驶室与悬置连接处，在进行整车强化道路耐久试验时无法安装设备直接采集。为获取较为准确的驾驶室疲劳寿命分析载荷谱，对强化耐久路面下整车加速度响应信号进行虚拟迭代。虚拟迭代时需调用整车多体动力学模型，为提高整车模型精度，基于Craig-Bampton综合模态理论生成柔性体车架，建立刚柔耦合的整车多体动力学模型。将Femfat-lab与ADAMS/Car进行联合仿真计算，以白噪声为初始输入，求解刚柔耦合整车多体动力学模型的非线性传递函数，基于循环迭代原理，进行各种典型强化路况下驾驶室悬置附近加速度响应信号的虚拟迭代。利用时域信号对比法及损伤阈值法作为迭代收敛判据，获得满足精度需求的位移驱动信号。将位移驱动信号导入到ADAMS/Car中，对整车多体动力学模型进行驱动仿真，提取驾驶室疲劳分析所需激励载荷谱，将虚拟迭代求得的载荷谱用于疲劳寿命分析所得结果与驾驶室疲劳强化台架试验结果进行对比。研究结果表明：出现疲劳破坏的部位相同度达75%，疲劳寿命误差在20%左右，表明虚拟迭代过程中基于柔性体车架建立的刚柔耦合多体动力学模型的仿真计算，可获得较高精度的迭代结果；以位移谱驱动整车多体动力学模型进行仿真能够有效避免六分力直接驱动时模型翻转等不稳定现象，并且整车模型仿真加速度响应结果与实测相应位置加速度响应吻合度较高；相比于传统的疲劳分析载荷获取方法，虚拟迭代技术可以在较低试验成本的情况下获取较高精度的载荷谱，并能够提取由于连接位置导致的无法直接进行载荷测量部位的疲劳分析载荷。
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  大型营运客车在高速公路的换道安全性辨识

  王畅, 宋定波, 付锐, 郭艳君, 徐远新

  中国公路学报. 2018, 31(9): 229-238.

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  为了给大型营运客车换道预警系统设计提供参考，采用毫米波雷达、激光雷达、车道线识别传感器、GPS、视频监控系统以及控制器局域网（CAN）总线数据采集仪等设备，基于小型乘用车搭建浮动车采集平台。通过在试验线路上进行1.5×10⁴ km的驾驶试验，获取1 200余次营运客车的真实换道数据。以Jula提出的换道安全性模型为基础，结合营运客车的换道行为特征，通过分析换道进程结束后客车需要与周围车辆保持的安全距离，建立适合于营运客车的3类换道安全性识别模型（客车与自车道前方车辆、目标车道前方车辆、目标车道后方车辆），并利用真实数据对3类模型进行验证。研究结果表明：客车换道持续时间均值为10.4 s，换道起始时刻与目标车道后方车辆的距离为10.0~40.0 m；所有换道样本中，73.3%的换道过程中客车速度要高于目标车道后方车辆，且超过90%的换道过程是由前方慢车引起；不同的速度区间下，车速和航向角联合变化情况下，驾驶人控制营运客车的横向偏移速度保持稳定，可认为客车驾驶人的心理预期换道进程存在固定经验模式，这与小型车换道的研究结论存在较大差异，传统的TTC预警算法识别率较低，在不同速度区间情况下，所提出的模型对客车与自车道前方车辆、目标车道前方车辆、目标车道后方车辆的换道安全识别评价准确率均超过了90%。