冬季路面积雪结冰会严重影响交通安全和运输效率，阐明路面材料表面的液滴低温冻结行为对路面冰雪防控具有重要意义。基于低温冻黏观测系统，研究了环境温度、液滴体积、材料表面构造等对液滴(H₂O)在水泥混凝土表面低温冻结行为的影响。结果表明：在水泥混凝土表面，液滴冻结主要受热传导控制；基于图像学分析，冻结过程分为过冷阶段、相变阶段、乳突阶段和冻结完成阶段；液滴在冻结过程中，冻结面由热传导界面逐步上移，伴随体积膨胀，最终以乳突形式释放；试验中随环境温度降低，在0 ℃~-4 ℃之间，液滴持续保持过冷状态，未产生冻结，环境温度低于-4 ℃时，液滴逐渐冻结，冻结完成时间随环境温度降低而缩短，-15 ℃下液滴完成冻结的时间较-8 ℃缩短了39.95%，较-12 ℃缩短了6.34%；液滴体积增大，影响液滴传热效率，延长最终冻结时间，对-12 ℃条件下的原始路表，0.5 mL液滴完成冻结的时间较0.3 mL液滴延长了8.40%，而0.8 mL液滴完成冻结的时间较0.5 mL液滴延长了44.37%；受热传导接触面积影响，液滴冻结时间与表面粗糙度呈负相关，混凝土表面微观构造的高度方差越大，液滴冻结过程越快，冻结完成时间越短，相比于普通表面，表面微观构造小的混凝土表面液滴冻结时间延长了14.43%~16.90%。针对寒冷地区的路面，宜从路表抗滑和路面防冻2个角度进行表面构造深度的平衡设计。

为解决传统路面标线视觉识别性差等问题，以稀土铝酸锶[SrAl₂O₄∶Eu²⁺,Dy³⁺ (SAO)]作为发光粉，钛白粉和碳酸钙作为填料，十二碳醇酯作为成膜助剂，制备水性长余辉自发光路面标线涂料。采用磨耗试验、浸水试验、紫外老化试验等探究长余辉自发光路面标线涂料的耐久性，并结合红外光谱和扫描电镜揭示其微观衰变机理。结果表明：长余辉自发光路面标线的主要磨耗形式为填料的剥落，钛白粉比碳酸钙更容易发生磨耗剥落；浸水不会降低自发光路面涂料的发光效果，但会略微降低路面标线涂料的抗滑性能，浸水过程主要是物理作用，没有引起化学变化；紫外辐射对涂料初始亮度和余辉时长均有提升效果，主要是因为铝酸锶可吸收部分紫外线，将其转化为热能或激发自身的发光特性，增加涂料的亮度和余辉时间；在紫外辐照能量较低时，紫外辐射可以增强其黏附性能，而随着辐照能量的增加，黏附力下降。此外，硅丙乳液有优异的成膜性，能够有效隔绝水分和紫外辐射的侵害；二氧化钛通过提高涂料的反射性能、抗紫外线能力，增强了涂料的可视性和耐久性；碳酸钙改善了涂料的硬度和耐磨性。材料之间协同作用显著提升了长余辉自发光路面涂料的整体性能。

为破解废旧轮胎固废资源化再生利用难题，解决半填半挖路基不均匀沉降问题，提出废旧整胎-土工格栅复合加筋路基结构体系，通过现场试验与理论分析系统研究该结构体系在半填半挖路基中的沉降演化规律与应力分布特性。依托汾石高速公路工程开展现场试验研究，监测路基施工期及工后的沉降和应力响应规律。结果表明:路基沉降主要集中于施工阶段，工后沉降幅度显著减小，在车辆荷载作用下路基沉降变化趋缓并逐渐稳定。与土工格栅加筋路基相比，复合加筋段沉降量明显减小，应力峰值低于布辛奈斯克弹性解，表明废旧整胎的环向约束作用与土工格栅的抗拉加筋协同作用，可实现荷载横向扩散，改善应力分布均匀性。同时，将废旧整胎、土工格栅分别等效为抗压单元和抗拉单元，提出了基于双参数弹性地基梁模型的废旧整胎-土工格栅复合加筋路基沉降计算方法。经验证，该方法所得沉降规律与现场实测结果吻合，充分验证了模型的合理性与适用性。参数分析进一步表明：轮胎拉伸模量对沉降影响有限，其主要作用在于提供横向约束；土工格栅拉伸刚度越大，对路基沉降改善作用越好；地基土参数影响最为显著，变形模量越大，路基沉降越小，泊松比增大有助于增强横向扩散并改善沉降均匀性。

岩溶区钻孔灌注桩工程一般需先对溶洞进行填充处理，采用流态土填充溶洞后会形成桩-流态土这种新的接触关系，对于竖向受荷桩而言，掌握桩-流态土界面的剪切特性至关重要。首先通过大型直剪试验研究了流态土与混凝土的界面剪切特性，然后通过室内桩基模型试验研究了不同填充范围流态土中的桩基竖向承载特性，对比分析了桩侧摩阻力的差异，确定了满足桩侧摩阻力发挥的最小流态土填充范围，并分析了流态土强度对流态土-混凝土界面抗剪强度和桩侧摩阻力的影响。结果表明：流态土-混凝土界面的剪应力-位移曲线存在峰值，剪切过程中界面发生脆性破坏。流态土强度越高，流态土-混凝土界面抗剪强度越大，抗剪强度完全发挥所需的剪切位移越小；界面抗剪强度与法向应力之间符合摩尔-库仑强度准则。当流态土填充范围为5倍桩径时，桩侧摩阻力即可充分发挥，且流态土强度越高，桩侧摩阻力越大。零法向应力条件下直剪试验测得的界面抗剪强度值能够较准确地反映流态土中最大桩侧摩阻力的大小。

桩承式路堤中桩-土共同承载机理较为复杂，对路堤中土拱效应以及临界高度有显著影响。采用物质点法(MPM)建立了桩承式路堤数值分析模型，与试验进行对比验证，在此基础上计算得到了多种因素下路堤填土最大剪应变、竖向位移场，探讨了路堤填土高度、桩间土沉降位移、桩径或桩帽宽度以及桩间距对路堤土拱效应发挥及破坏模式的影响规律，提出了路堤临界高度计算方法。研究结果表明，不同路堤填土高度下路堤内部剪切模式主要表现为3类：①由桩边缘贯穿至路堤表面的冲切破坏；②冲切与类普朗特尔的过渡模式；③类普朗特尔破坏模式。随着桩间土沉降量增大，路堤内部剪切带逐渐发育直至稳定；桩径增大使路堤中桩土系统逐渐形成一个整体，路堤内部沉降量显著降低，剪切拱形结构逐渐消失。随桩间距增加桩承式路堤剪切模式主要可概括为4种：①路堤土内部形成集中的桩间三角形剪切带；②路堤中形成近似于浅基础整体剪切破坏模式的镜像剪切带；③剪切带逐渐向桩顶上方扩展，桩间土体剪切程度显著减弱；④路堤土剪切拱形结构逐渐分离为近似对数螺旋线的剪切带。根据桩承式路堤中对数螺旋线剪切形式，提出了基于剪切拱形高度的路堤临界高度预测模型，并通过工程案例对比分析验证了该方法的合理性。

为全面反映砂岩地质特征、赋存环境与载荷效应对砂岩损伤及变形渗透机制的影响，开展含软弱夹层岩样三轴渗流试验，并基于D-P破坏准则和有效应力原理建立夹层砂岩多因子水-力耦合损伤本构模型。结果表明：一方面，夹层砂岩的峰值强度和弹性模量较完整岩样均有所降低，且随夹层倾角变化呈U形分布，并随着渗透压等级的提高呈线性衰减；另一方面，砂岩的力学行为和渗透特性受夹层倾角和渗透压的共同影响，二者展现出复杂的交互性，初始渗透率和夹层倾角、渗透压均呈正相关，30°夹层倾角岩样受荷全过程渗透率经历2个阶段的变化。此外，为突破经验分析损伤的局限，从经典损伤理论出发，得出总损伤量D₀初始值随夹层倾角的递增呈倒U形分布，整体变化趋势遵循S形增长模式。最后，结合试验所得力学参数，运用定性描述与定量分析相结合的方法，构建了水-力耦合作用下砂岩损伤本构模型，准确捕捉了砂岩在多种条件下的力学响应特征，并通过试验数据与理论曲线的对比验证了模型的合理性。

为促进拱桥合理拱轴线设计理论的发展，回顾了合理拱轴线设计理论演进历程，总结了合理拱轴线计算方法的代表性研究成果和面临的主要问题，探讨了未来研究重点与方向。研究结果表明：拱桥的发展离不开合理拱轴线设计理论的完善，求解匹配恒载作用模式、逼近恒载压力线的拱轴线是拱桥设计的关键，能够实现材料特性与结构受力的高效协同，提升拱桥整体性能和承载效率；合理拱轴线计算方法总体上分为解析方程法和曲线拟合法,前者的重点在于确定拱桥主拱和拱上建筑的恒载作用模式、建立和求解拱轴线方程，后者的重点在于选择拟合曲线类型、确定控制点位置和数量、判定拟合方法及优化目标，常用的拟合曲线有悬链线、高次抛物线、样条曲线等；解析方程法将合理拱轴线用恒载集度、水平推力等结构设计参数表达，能够指导主拱和拱上建筑的合理结构布置与选型，显著优化拱桥受力；曲线拟合法求得的拱轴线多为光滑曲线，主拱在集中力作用截面或相邻集中力中间截面将产生较大的局部弯矩；未来需结合大跨拱桥创新发展趋势，重点攻克轻质高强材料应用、复杂结构布置优化及特殊施工方法适配等3类场景交互作用下的拱桥合理拱轴线设计难题，为大跨拱桥合理成桥状态提供理论支撑。

为探究地震等偶然往复荷载作用下摇摆自复位(Rocking self-centering， RSC)结构夹片式锚具回缩引起的预应力损失规律及其计算方法，提出了锚具回缩理论模型，设计并开展了不同预应力筋数量及长度与不同加载制度下预应力损失试验研究。基于试验结果，分析了RSC柱瞬时预应力损失与偶然预应力损失变化规律，并编写了新型锚具材料UMAT子程序。研究结果表明：锚具回缩为永久变形，且仅随历史最大预应力值线性增加，锚固端锚具回缩相较于张拉端锚具回缩存在一定滞后效应。不同预应力筋参数及加载制度下，各锚具的“预应力增量-锚具回缩”斜率基本保持不变，变异系数仅为0.079，表明锚具回缩具有良好的可预测性。偶然预应力损失超过初始有效预应力将导致预应力筋发生完全松弛，在实际设计中需合理评估预应力损失与初始预应力间的平衡关系，确保初始有效预应力大于偶然预应力损失，以避免预应力筋松弛现象的产生。所提出的锚具回缩理论模型与新型锚具材料UMAT子程序能够准确模拟地震等偶然荷载作用下锚具回缩变化规律。研究成果可为RSC结构预应力筋设计优化及预应力损失分析提供参考。

台风或者飓风引发的极端波浪是导致近海桥梁结构失效的灾害之一。已有的研究多针对T形和箱形梁桥，对于弧形截面桥梁上部结构波浪作用的研究几乎为空白。基于计算流体力学软件构建了弧形截面主梁波浪作用数值模型，旨在模拟分析弧形截面主梁受到的波浪冲击作用力。通过与所开展的模型试验结果对比，验证了弧形截面主梁波浪作用数值模型对波面和波浪力模拟的准确性。基于所建立的数值模型，模拟了弧形截面主梁受波浪作用全过程，对比分析了弧形截面与箱形主梁波浪力特征差异，研究了弧形截面主梁矢高对波浪作用的影响规律。结果表明：与箱形主梁相比，弧形截面主梁受到的水平波浪力更小；弧形截面主梁采用大矢高比有利于减小主梁竖向波浪力，但对水平作用力影响有限；弧形截面主梁波浪力受净空影响显著，一般在半淹没时水平受力较大，在小净空悬空状态时竖向受力较大。研究结果对于近海桥梁结构抗波浪设计具有实用价值。

基于移动车辆响应的桥梁模态参数间接测量方法具有灵活高效的优势，但其易受路面粗糙度干扰和车速限制。为优化模态振型识别效果，提出一种基于移动车辆参数调控的桥梁模态振型自适应识别方法。基于车桥耦合理论，推导出利用刚度一致、质量不同的2辆检测车接触点响应残差来消除路面粗糙度影响的方法。针对残差信号的非平稳特性，提出改进的经验小波变换(IEWT)从而自适应地将信号解耦成系列单频信号，采用短时傅里叶变换(STFT)提取系列单频信号的瞬时频率特征，进而重构桥梁模态振型。研究首先验证了利用参数调控的两检测车接触点响应残差消除路面粗糙度影响的可行性，并分析了该方法适用的车辆参数调控范围。其次结合数值模拟对检测车速度、路面粗糙度及桥梁阻尼比的影响进行了参数分析。最后通过实桥试验初步验证了方法的适用性。研究结果表明：该方法适用的车辆参数调控范围较灵活，可有效克服路面粗糙度的干扰，且对车速和桥梁阻尼比具有较好的鲁棒性。与同类研究相比，所提方法无需预设滤波参数，可避免主观因素的干扰，模态振型识别精度和计算效率较高，为移动车辆扫描法在桥梁检测工程的应用提供了参考。

提出了适用于沉积河谷地震差动模拟的“最小峰值基准比例法”，并对渤海湾曹妃甸跨谷桥梁“小震不坏”设防目标重新审视，以阐明该方法的意义。首先，为避免以往点源法固有梯度问题导致奇异解的现象，采用以移动分布格林函数作为被积变量的边界积分法实现地震差动初步模拟(峰值尚未调整)，生成频谱，进而开发相应程序并予以验证。然后，提出最小峰值基准比例法，明确其流程与具体步骤，弥补了规范反应谱的局限性，实现了差动峰值的可量化性。最后，建立人工边界-土-桥梁体系钢筋混凝土非线性有限元模型，专门对其在小震差动下的地震反应进行校验。分析表明:①在宏观层面，结构时程反应的频谱峰值频率小于其模态分析结果，体系即便在此小震情形下，已超出弹性工作范围；②在微观层面，桥墩及桩基钢筋均出现了耗能滞回环，进一步表明小震下构件已进入塑性状态；③在场地层面，非沉积与凹陷沉积区域场地间软硬不同，明显导致相应位置间的地震动差异，由此更加显著增强了结构地震反应(如钢筋屈服时刻由10.4 s提前至2.8 s)。结果表明：即便已严格按照规范反应谱法设计，采用科学合理的地震差动作为输入依然是确保抗震校核结果有效性的前提，这对于长大结构而言更为如此，否则容易错估甚至高估结构的抗震性能，从而导致“小震不坏”这一基本抗震设防目标也难以确保。

评估大型桁架桥梁的可靠性通常需要综合考虑多种失效模式，但结构体系的复杂性和高维不确定性，使得现有体系失效模式搜寻方法需进行繁杂的概率耦合计算，导致其效率和精度欠佳。为解决此问题，提出一种基于样本降维聚类和迭代的结构体系失效模式概率解耦搜寻方法。该方法通过状态空间搜索算法与有限元分析，直接利用样本搜索体系的失效模式。首先，通过有监督拉普拉斯特征映射(SLE)算法将高维样本降维，同时在低维空间中使样本按照失效模式聚类。然后，在类间差异最大处插入新增测试样本，研究新增样本点的失效模式，并通过在预估重要概率空间中的确定性迭代，实现结构体系失效模式的概率解耦搜寻。最后，应用该方法对具有137根杆件、283个随机变量的大型桁架拱桥等多个算例进行分析。结果表明：对于复杂分布的高维极限状态样本点，SLE算法能在合理降维的同时，将其按失效模式完好聚类，消除降维后样本点的混杂分布，克服了二维可视化图等已有方法无法将样本点按失效模式正确分类的不足；通过对具有失效模式类别属性的高维样本点迭代新增，可高效完成体系失效模式的概率解耦搜寻；该方法应用于大型桁架桥梁体系，能得到较为全面的失效模式集，且需要的结构分析次数较少，具有较好的适用性。

塑性铰区配置高延性工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composite， ECC)代替普通混凝土是提高结构抗震性能的有效手段，外部增设抗腐蚀性强和变形性能优异的纤维增强复合材料(Fiber-Reinforced Polymer， FRP)，将大幅提高结构的损伤容限，减缓塑性铰区混凝土剥落以及纵筋屈曲和钢筋锈蚀，可用于中国高烈度区近海或西北盐湖地区等桥梁工程。为了研究墩柱潜在塑性铰区配置ECC并外包FRP的抗震性能，首先开展了FRP约束ECC短柱在单调/循环轴压下的力学性能试验研究，考虑了ECC的高延性特性，建立了循环轴压下的应力-应变全曲线模型，该模型考虑了精确的膨胀关系、塑性应变和应力衰减系数等关键变量。将应力-应变模型嵌入到通用有限元程序OpenSees中，建立塑性铰区FRP约束ECC桥墩的精细化有限元模型，并通过拟静力试验验证模型的合理性和精确性，并在此基础上进行关键参数影响规律研究。研究结果表明：提出的FRP约束ECC短柱的膨胀模型、塑性应变和应力衰减系数计算公式具有普适性，所发展的FRP约束ECC单调和循环轴压本构模型具有良好精度；FRP的约束延缓了ECC裂缝开展程度，提高了墩柱的损伤容限。建议工程中ECC在墩柱塑性铰区替代普通混凝土的高度不超过2倍墩柱直径或边长。

为探明服役后斜拉索钢丝疲劳行为的声发射(AE)特征，开展了服役后不同损伤程度钢丝疲劳试验的声发射监测，对比分析了不同工况下钢丝疲劳声发射信号活跃性，明确了钢丝疲劳损伤演化典型阶段，采用粒子群优化算法对钢丝疲劳损伤演化典型阶段的互相关信号参数进行了聚类分析，揭示了不同阶段的声发射信号波形规律。监测分析结果表明：服役后斜拉索钢丝疲劳强度随损伤程度的增大而减小，损伤程度越大的钢丝疲劳强度折减速度越快；在相同损伤程度下，应力幅增大导致钢丝疲劳寿命显著减小，声发射信号活跃性增强；根据声发射信号幅值、累计计数和累计能量指标，首次提出服役后斜拉索钢丝包含疲劳裂纹萌生、扩展至瞬时断裂全过程的六阶段疲劳损伤演化模型，揭示裂纹扩展阶段峰值频率占钢丝疲劳断裂全过程的比值超过90%的普适规律；基于上升时间等互相关参数，钢丝声发射信号聚类迭代收敛为4类，瞬时断裂信号波形特征为高幅值窄脉冲，释放大量能量。试验监测所得服役后斜拉索钢丝疲劳损伤演化中声发射信号参数和波形典型特征，可为钢丝的服役损伤状态评估和断裂预警提供技术保障。

针对已有目标检测算法在隧道衬砌裂缝检测过程中出现的误检、漏检、抗干扰能力差及检测精度低等问题，提出一种面向实际工况的隧道衬砌裂缝检测算法RSwin。该算法的创新点在于：①首次提出了Residual Swin Transformer Block (RSTB)，该模块具有针对复杂衬砌裂缝特征的全局建模及局部特征提取能力，增强了多尺度衬砌裂缝特征融合与表征，提高了模型性能及泛化能力；②首次融合了Shape-IoU损失函数，优化了形状匹配问题的评估方法，全面地考虑了边界框特性并以此来计算损失值，提高了模型在隧道衬砌裂缝识别任务中的目标框匹配表现。为验证所提出算法的有效性，在自采隧道巡检数据集上采用共11种经典目标检测模型(YOLOv7、YOLOv8、YOLOv9、YOLOv10、Cascade Mask R-CNN、Cascade R-CNN、Faster R-CNN、FSAF(Feature Selective Anchor-free Module)、FCOS(Fully Convolutional One-stage Object Detection)、NAS FCOS(Neural Architecture Search Fully Convolutional One-stage Object Detection)、Mask R-CNN)进行模型对比、训练、验证和测试。训练结果和可视化结果表明：RSwin算法的mAP50为97.6%，相对7种对比算法，分别提高了14.51%、5.57%、4.41%、2.98%、3.2%、2.5%、6.43%、11.7%、3.1%、4.7%、2.4%；同时拥有最快的推理速度，在807像素×606像素的条件下，帧率为9.3帧·s^-1。RSwin算法识别精度最高，综合性能最优，可有效应用于实际隧道裂缝检测任务。

螺旋外观的锚杆通常配合树脂黏结剂和机械式锚具进行使用，由于其可施加高预应力、锚固效率高等优势，逐渐被应用在高强度、高延伸率的锚杆设计中，目前关于机械式锚具和螺旋外观锚杆的锚固机理研究较少。基于一种高抗拉强度(950 MPa)、高延伸率(30%)的螺旋外观NPR锚杆，使用力学解析、数值模拟和试验的方式，对机械式锚具预应力施加机理、使用机械式锚具时锚杆的荷载传递以及使用树脂黏结时的黏结机理进行了分析研究。结果表明：使用机械式锚具配合前卡式千斤顶和限位板可有效地对NPR锚杆施加100 kN的预紧力；在锚具作用区，锚杆表面峰值米塞斯应力出现在离加载段较近的位置，高于拉伸强度约50 MPa。静力拉伸试验表明锚固效率大于95%。相比常见的矿用锚杆，螺旋肋NPR锚杆具有更好的树脂黏结性能，原因在于螺旋肋的外观设计为肋与树脂之间提供更大的接触面积，在20 mm直径、1 mm肋高的条件下，NPR锚杆黏结强度是左旋锚杆的1.28倍，肋与树脂的有效接触面积是1.30倍。

水下隧道穿越断层破碎带时面临突水、突泥等重大安全风险，准确掌握隧址区断层破碎带渗流场分布与演化特征，对隧道的安全建设和运维至关重要。针对当前断层破碎带渗流场精细量化难等问题，提出了基于主动加热光纤热响应测试(ATRT)的渗流场精细监测技术，并以中国首条水下铁路隧道——南京上元门过江盾构隧道场地为例，精细揭示了断层破碎带渗流场分布特征。研究结果表明：ATRT技术能够精准表征地下流速的大小，并精细刻画沿深度方向的地下水流速连续分布;上元门隧址区地下水流速介于1.27×10^-8~7.13×10^-6 m·s^-1之间，整体富水性呈较弱至中等，上部粉砂与长江存在显著的水力联系，下部构造岩为主的断层破碎带渗流主要受幕府山—镇江焦山断裂的分支断裂f₁断层控制，与长江的水力联系较弱;由流速初步估算最大单宽渗流量为0.63 m³·(d·m)^-1，隧址区盾构工程穿越时涌水风险较低。研究结果可为隧道工程场地地下水渗流场量化提供新的技术路径，对隧道工程建设的安全建设和灾害预警预报具有重要意义。

在自动驾驶技术驱动下，未来道路上将不可避免地呈现自动驾驶车辆和人工驾驶车辆混行的交通流态势。在人机混行环境中，人机交互的过程需要驾驶人去适应，使得驾驶人出现不同于传统驾驶环境下的自适应行为，这种行为变化进而影响整个人机混合交通流运行。聚焦人机混行下的数据采集、行为特征分析和微观行为建模3个方面，整理有关人工驾驶车辆自适应行为的研究现状及未来展望。结合文献计量等方法梳理驾驶行为数据获取的4种主流方式，分析驾驶人在人机混行下跟驰与换道自适应行为的典型特征及其影响因素，并基于此总结了针对驾驶人的3种微观行为建模方法。研究总结发现：现有的数据采集方法各有优劣，应针对不同的采集需求以及采集场景灵活选用；驾驶人的自适应行为主要表现在其跟驰换道过程中，该行为与驾驶人对自动驾驶技术的信任度、驾驶风格等主观因素以及自动驾驶车辆渗透率、驾驶环境等客观因素密切相关；目前人机混行环境下针对驾驶人行为的微观建模依然缺乏，既有相关模型可归类为调整参数、引入人因指标、构建新模型3个维度。基于此，进一步提出具有研究价值的研究方向：高精度多模态驾驶行为数据采集、多场景人机交互下的自适应行为研究、以及基于多层次人因特征刻画的微观行为建模，以期为自动驾驶技术发展提供科学依据，实现人机交互和谐共驾，推动交通系统向智能化、安全化、高效化迈进。

为缓解智能网联环境下单向三车道高速公路中，因匝道车辆汇入主路而引发的车道间流量不均衡，导致合流区拥堵向上游蔓延、通行效率低下的问题，提出了一种适用于单向三车道高速公路合流区的分区协同合流控制(Partitioned Collaborative Merging Control， PCMC)策略。该策略将整个合流区划分为换道区、事件触发区和协同合流区。换道区以趋向三车道流量均衡为目标，充分利用多车道通行能力和网联车辆受控优势，构建了基于时间损失的车辆换道模型，为匝道车辆合流提供了更多汇入空间。在事件触发区和协同合流区设计了基于事件触发的轨迹优化模型，实现了合流车辆分组，并采用改进的启发式算法对分组车辆进行轨迹优化，在保证安全高效合流的同时，避免了全局优化的计算复杂度。结果表明，PCMC策略能显著改善合流区的通行效率，缓解合流拥堵波的传播。在入口匝道流量比为40%的拥堵场景中，随着网联自动驾驶车辆(Connected and Automated Vehicle， CAV)渗透率的增加，PCMC策略下的合流停车现象逐渐消失，且相较于无CAV场景，纯CAV场景下主路车辆和匝道车辆平均延误分别减少了6.81、3.87 s，平均速度分别提升了57.71%和36.96%，合流区吞吐量也增加了21.82%。研究成果为解决智能网联环境下单向三车道高速公路匝道车辆汇入拥堵问题提供了有效的控制策略，对未来智能网联环境下的高速公路交通管理具有重要的推动作用。

针对传统交通冲突指标在高速公路场景应用过程中存在的局限性,即行为随机性刻画欠缺、群车间耦合作用建模不充分、风险时空连续性量化困难，提出了交通冲突风险场构建方法。该方法从车辆行为多模态特性入手，引入高斯混合模型建模轨迹概率分布；融合行为克隆与变分推断法求解群车轨迹概率密度函数，以轨迹概率密度之间的泛函内积定义冲突风险场强，表征车辆冲突概率。在此基础上，定义群车交互场景下场强为两两车辆相互作用产生场强的线性叠加，定义车辆之间的冲突风险值为场强在时空域内的积分，推导出其闭式解作为新型交通冲突指标。基于真实高速公路场景采集的车辆轨迹数据，系统开展了合流、换道、并排行驶、跟驰、群车交互等典型场景及全样本数据中的冲突风险度量试验。与传统冲突指标对比，所提出方法克服了传统“冲突点”式模型在风险度量方面存在的离散化局限，解决了先前模型中的冲突风险“检测盲区”问题，实现了两车以及群车交互场景下冲突风险时空连续性刻画并客观反映车辆交互过程中冲突风险的变化。交通冲突风险场实现了交通冲突度量从点到场，从确定性到随机性的范式转变，可为高速公路主动安全管理和车辆安全决策提供新的方法论支持。

明确儿童对道路交通中典型风险要素的感知与识别能力，有助于提升其在交通系统中的安全态势。为此，凝练典型风险情景，设计并自主编制儿童风险识别能力问卷。融合线上与线下方式收集数据，在对回收问卷进行信度、效度检验的基础上，开展研究。首先运用结构方程模型(SEM)分析感觉寻求水平、交通安全态度、自我效能感、家庭教育、学校教育和社会教育6个因子对风险识别能力的影响机制。其次，测度不同群体儿童的风险识别能力，探究风险类型与识别结果的内在联系。最后，引入同义替换情景，基于情境认知理论和认知行为疗法设计靶向性干预方案，并验证干预效果。研究表明：交通安全态度、学校教育、社会教育和家庭教育对风险识别有显著正向影响，自我效能感对其有显著负向影响；男性儿童和未经历过交通事故的儿童交通风险的识别能力显著强于其对照群体，被试对于潜在风险情景的识别能力显著弱于显性风险情景，儿童对潜在风险的辨识能力与性别、年龄和事故特征因素相关，女性以及经历过事故的儿童能力相对较弱；干预方案实施后，儿童对显性风险和潜在风险的识别能力分别提升了13.06%和25.33%，综合能力提高了约17.78%。该方案对7~9年级儿童的干预效果更佳，且可以显著提升儿童在潜在风险情景下的辨识能力。研究结果能为儿童风险识别能力测度框架的建立与提升路径的优化等提供重要的理论与现实支撑。

为系统分析锚固构件在护栏碰撞过程中的作用，对金属防撞护栏锚固相关影响因素开展深入探讨。首先将锚固构件纳入护栏结构优化设计方案中，利用规范中的静态分析方法确定锚板在护栏防撞性能中的贡献。随后，建立车辆碰撞护栏的动力分析模型，进一步分析锚固构件对护栏防撞性能的影响，以及护栏各构件的参数敏感性。最后，利用正交试验对包括锚板的护栏构件进行多因素关联性能试验设计，并采用满意度函数方法提出护栏防撞性能的最优设计参数组合。研究发现，立柱厚度对护栏防撞性能的影响最为显著，而以往常被忽略的锚板因素对其防撞性能同样具有重要影响，其影响程度仅次于立柱，且随着碰撞速度降低，其作用更为凸显。在不同车速碰撞工况下，各构件对护栏位移、耗能及车辆加速度的贡献排序存在差异，其中下部横梁与立柱在耗能和加速度控制方面的作用突出。研究确定的各构件的最优设计参数为：立柱厚度8 mm，上部横梁厚度10 mm，中部横梁厚度5 mm，下部横梁厚度3 mm，锚板厚度14 mm。研究成果可为交通工程中防撞护栏的安全设计与性能优化提供重要补充。

混合动力电动汽车在节能减排与缓解用户里程焦虑方面展现出显著优势，能量管理策略(EMS)作为混合动力系统的核心技术，其相关研究已成为电动汽车领域的技术热点。近年来，随着机器学习的快速发展，其在智能网联场景下对多源高维信息的感知能力为电动汽车节能优化提供了新的技术路径。基于此，系统性地总结了机器学习在混合动力系统能量管理中的应用与研究进展，重点探讨了两大类方法：基于经典机器学习的智能预测型EMS和基于强化学习的智能学习型EMS。研究发现：以监督学习和无监督学习为代表的经典机器学习方法能够有效提取网联交通环境和车辆运行数据中的关键特征信息，可在智能预测型能量管理的工况预处理任务中发挥重要作用，并为传统优化控制算法的策略优化提供有力支撑；深度强化学习则通过融合具有环境感知能力的深度学习与具备策略决策优势的强化学习，在复杂动态交通场景下的电动汽车实时优化控制中展现出独特优势。基于现有研究进展，就机器学习在能量管理领域的未来研究方向进行了展望，可为后续研究提供理论参考和实践指导。

针对降雨这一环境感知系统高风险、高暴露率的触发条件,场地模拟降雨是当下主要的测试手段,但相关测试结果的置信度很大程度上需要取决于降雨模拟的真实度。基于模拟降雨的物理特征,从微观雨滴分布层面出发,证明了雨滴分布显著影响传感器感知数据,并提出针对场地模拟降雨的真实度评估方法。首先,引入激光雨滴谱仪采集降雨微观数据,并选取激光雷达和摄像头采集降雨下的传感器感知数据,构建降雨与传感器数据集。在真实降雨下,共采集得到712组降雨微观数据,其中166组中包含有对应的传感器数据；在模拟降雨下,通过调整降雨模拟设备的设置,采集34组不同的模拟降雨数据。其次,选取6项降雨指标与7项传感器指标,通过分析真实降雨下2类指标的相关性,深入分析了微观雨滴分布对于传感器感知数据带来的影响。进而,基于真实降雨样本的雨滴分布构建真实度评估基准,通过量化模拟降雨样本的雨滴分布与评估基准的相似度,实现雨滴分布真实度的直接评估,得到评估指标RRD。最终,对提出的方法展开验证与应用,结果表明：方法构建具备合理性,能够基于评估结果区分与筛选高真实度的模拟降雨样本；34组模拟降雨样本评估结果的平均RRD为0.49,方差为0.14,其中只有1组样本达到0.7以上的评分,模拟降雨真实度有待提升；此外,指标RRD相较于雨强能够更好地指导模拟降雨测试工况的设置与筛选,为自动驾驶汽车的场地模拟降雨测试提供参考。