混合效应模型在道面状态转移概率估计中的应用分析

为研究混合效应Logistic模型确定马尔可夫状态转移概率矩阵的方法及效果,以道面结构厚度、道面使用时间、状态等级和交通量等因素变量为固定效应,以截距为随机效应,建立混合效应Logistic模型.采用多个机场积累的道面实测PCI值为数据源,估计模型参数并作实例分析.结果表明:①应用混合效应Logistic模型可分析多因素对道面使用性能的影响,获得非齐次状态转移概率矩阵,实现道面使用性能马尔可夫动态预测,显著改善概率预测的精度;②混合效应Logistic模型中随机效应能够反映道面数据内不可观测的异质性,降低模型残差的相关性,提高固定效应参数估计的可靠性;③通过对混合效应Logistic模型随机效应参数bi的估计,可得到数据源内任意个体道面的状态转移概率矩阵,克服传统方法多次建模及数据不足的困难,从而实现对特定道面的性能预测.     

机场复合道面性能预估的非线性混合效应模型

针对中国机场复合道面使用性能数据少、刚性道面数据较多的实际情况,采用非线性混合效应模型,并且联合2个数据源进行参数估计,建立了机场复合道面使用性能预测模型;通过对中国60多个机场的数据计算分析,估计了该模型参数,并分析了拟合效果。研究结果表明:非线性混合效应模型能够有效分解道面使用性能面板观测数据间存在的异方差,使残差满足正态假设并获得满意的拟合效果;非线性混合效应模型和联合估计方法一方面能解决部分个体观测数据不足的问题,另一方面提高了参数估计的稳定性和精度;非线性混合效应模型既可获得数据样本的总体趋势,也可得到个体的性能曲线,而且比传统方法的预估精度更高,为分析道面使用性能面板数据提供了新的技术手段。     

基于Markov转移矩阵预测机场道面使用状态

应用Logistic回归方程建立了连续变量(道面厚度、交通量、道面使用时间)和分类变量(道面养护等级、道面所处的自然区域以及道面结构类型)与Markov转移概率的回归关系.选取我国多个机场实测道面状况指数数据作为基础数据,进行了模型的参数估计及显著性检验,并举例分析模型预测效果.改进了Markov概率预测模型中的参数标定方法,提高了预测精度,并在一定程度上解决了因为机场道面观测数据少,传统预测模型无法获得稳定参数估计的问题,拓展了模型的适用范围.     

机场沥青混凝土道面剩余寿命预测方法研究

道面结构的剩余寿命是机场中长期维护和改造计划编制的基础,对于机场的运营管理和优化决策具有重要意义.基于“道面族”概念的道面状况指数(PCI)预测模型是目前应用广泛且发展得较为成熟的经验回归预测模型.但是,PCI预测模型的传统建模方法是以长期、大量的数据积累为基础的,而我国民用机场的道面评价工作则刚刚开始专业化、制度化,相关数据比较匮乏.因此,通过对道面使用性能衰变规律的研究,利用现有数据资源,以上海虹桥国际机场为依托,通过回归分析建立了沥青混凝土跑道道面的国际平整度指数(IRI)与累计交通量的关系和IRI—PCI关系.以此为基础,构建了机场沥青混凝土跑道道面的PCI预测模型,应用该模型能够较为准确地预测沥青混凝土跑道道面剩余使用寿命.     

应用遗传算法和LM优化的BP神经网络模型预测机场道面使用性能

分析了影响道面使用性能的各种参数,结合BP神经网络和遗传算法来预测机场道面使用性能.通过遗传算法全局寻优功能对神经网络的初始权值和阈值进行优化,然后采用LM(Levenberg-Marquardt)优化算法对神经网络训练速度进行加速,并且使训练避免陷入局部极小点.通过历年数据对神经网络进行训练,用所得神经网络模型对机场道面使用性能进行预测.训练结果表明,该方法具有足够的精度,能够应用到工程实际中.     

机场道面使用性能的动态自回归预测模型

针对我国机场道面性能观测时间短,观测数据少,使用现有模型预测精度低,不能根据观测值动态更新预测模型等现状,提出了将卡尔曼滤波应用于时间序列预测的方法,建立了动态自回归预测模型,进行机场道面使用性能的预估.选取我国华东某机场的实测道面状况指数为基础数据,进行时间序列建模,应用卡尔曼滤波算法实现时间序列模型参数的实时更新,分析模型的预测效果.时间序列数据较少时,难以建立高精度的自回归模型,通过卡尔曼滤波处理建立的动态自回归预测模型精度明显提高.     

机场道面管理的评价模型

根据我国机场道面的实际状况 ,构建了适用于水泥混凝土道面管理的 4个评价模型———损坏状况评价、结构强度评价、平整度评价和抗滑评价模型 .通过这 4个评价模型 ,可以对机场道面的调查检测数据进行评价分析 ,了解机场道面的整个使用状况 ,为确定养护措施、维修规模提供依据     

机场水泥混凝土道面剩余寿命的预估方法

采纳国际民航组织（ICAO）的建议,根据我国民用机场水泥混凝土道面设计方法的逆过程,建立了机场水泥混凝土道面剩余寿命预估模型,并对模型参数提出了相应的确定方法。该预估模型可以作为机场道面管理系统中道面技术评价的一部分。     

考虑水膜厚度影响的道面轮胎间动态摩擦模型

针对考虑水膜影响的现有摩擦模型无法利用现场测试数据修正并应用于动态摩擦过程分析,提出了道面-轮胎间动态摩擦模型.该模型以平均集总Lugre模型为基础,考虑了水膜厚度、飞机速度、胎压、道面表面构造幅度和滑移率等因素影响下通过实验和数值回归等手段获取参数,用于道面动态摩擦性能的评价预估.通过上海浦东国际机场的现场实测数据,修正模型物理意义明确,具有较高的预估精度,该模型利用现场实测数据获取参数,适用于实际道面安全管理.     

基于数据挖掘的民用机场水泥道面维护辅助决策模型

为满足民用机场水泥道面管理系统智能化辅助决策的要求,基于我国26个民用机场水泥道面的356组历史维护决策数据,分析了道面性能属性评价指标间的相关关系,确定了道面状况指数(PCI)、道面等级号(PCN)、板底脱空率和平整度4种道面性能属性评价指标;考虑道面管理者主观需求,提出了可用资金、许用延误、期望效益和工程安全4种管理需求属性,并给出了属性等级及建议划分标准;归纳了8类常用民用机场水泥道面维护措施.在此基础上,采用数据挖掘中的C5.0决策树算法训练了决策树,从而建立了民用机场水泥道面维护辅助决策模型,并开展了评价和应用.评价结果表明,决策模型预测准确性较高;应用案例表明,模型决策结果较为合理,工程应用性较强.     

沥青面层的车辙等效温度

分析了沥青面层车辙寿命与面层温度的均值和梯度的相互关系,讨论了沥青面层压应力分布规律.根据全国90个地区多年的路面温度场数据,对沥青面层车辙等效温度进行了计算和分析,总结了沥青面层准车辙等效温度与年均气温、月均气温的年极差之间的回归关系,据此推算得到了全国738个地区的沥青面层基准车辙等效温度值,并绘制了可供设计采用的全国沥青面层基准车辙等效温度等值图,归纳了非基准条件的各因素对沥青面层车辙等效温度的影响规律,给出了它们的近似计算式.最后,通过对比分析,验证了沥青面层车辙等效温度计算方法和结果的可靠性.     

沥青路面结构的耐久性分析

以某高速公路扩建工程先导试验段和主体工程四种路面结构为例，采用力学分析、室内足尺环道试验和室内小型实验等手段，从抗疲劳能力、抗车辙能力和抗水损害能力三方面着手，对四种较厚的沥青路面结构的耐久性进行了分析．分析结果表明，四种结构均符合重载耐久性路面的设计目标：使用15年左右，路面的损坏现象仅发生在沥青层上部4～7cm范围内，故无须对沥青路面进行结构性改建或重建．     

基于路表实测温度的路面温度场估计模型

从路面温度变化具有周期性为出发点建立了根据路表温度推算路面结构任一深度温度与自路表至某一深度的层平均温度的估算模型,并通过引入深度传导时间τz以消除路面材料导温系数不同引起的差异.根据广州、宁波、大同三地的路面结构温度场观测站为期1年的路面温度实测数据,以模型估算温度与实测温度之残差的标准差最小为控制目标,确定了模型中4个待定参数即短时间温度变化的时长t1、基线温度变化的时长t2、短时温度变幅的衰减系数k1、基线温度变幅的衰减系数k2的回归式.拟合结果表明,广州、宁波、大同三地的2种路面(沥青路面、水泥混凝土路面)不同深度温度及自路表至某一深度的层平均温度的模型估计值与实测值之残差的标准差仅1℃左右,最大不超过1.52℃,残差均值小于0.5℃.因此,预估公式具有较好的精度与普适性.     

重交通下对选用较为合理的路面结构的探讨

随着我国经济建设的快速发展,对交通的需求日益增加,公路建设得到了迅猛发展,因而如何在重载条件下选择路面结构层,是一个急需解决的问题。文章对重载交通下选用路面结构作了阐述,对路面的设计、施工能起到一定的指导意义。     

复合路面沥青面层最佳厚度

应用三维有限元分析技术,分析了沥青罩面层厚度对反射裂缝的影响,给出了单双反裂裂缝的分界罩面厚度,提出了最佳脱开宽度和最佳罩面厚度的概念。试验路观测结果不仅验证了力学分析结果,同时显示,双裂缝的宽度基本上等于沥青罩面层的厚度。综合力学分析和试验路观测结果,给出了复合路面沥青罩面层的最佳厚度,为工程应用提供参考。     

预制式水泥混凝土路面研究现状及发展趋势

水泥混凝土路面具有强度高,耐久性好的特点,适用于高寒高海拔等特殊地区,但其施工时受现场气温和施工工艺影响较大且养生时间长.预制式水泥混凝土路面具有工厂化生产、施工便捷等优点,可适用于对特殊地区路面病害进行快速修复,也可用于解决传统水泥混凝土路面施工的相关问题.主要阐述了预制式水泥混凝土路面的研究和应用现状,分别从设计和施工两个角度对4种应用形式:混凝土预制块、预制板块拼接修复、连续装配式水泥混凝土路面、预应力装配式水泥混凝土路面进行分析总结,系统归纳了现有预制式路面的结构和工艺特点,最后对现有技术进行评价与展望.     

浅议新型路面基础--水泥稳定土

简要分析了水泥稳定土材料的组成及其技术性能，具体介绍了水泥稳定土作为新型路面基础的施工过程及施工中应注意的事项，并对水泥稳定土的应用做了综合评价。     

沥青路面病害成因分析及防治对策

简述了沥青路面常见的病害形式，从设计规范、沥青砼配合比、沥青砼拌合温度的控制、施工过程中平行交叉作业对路面质量的影响、政府行为的不科学性等方面分析了道路病害产生的原因，从设计、施工和路面养护等三个方面着手，提出了根治沥青路面病害的措施。     

浅谈城市道路沥青混凝土路面病害

根据目前交通量、车辆荷载的日益增大以及新建快速路的大量修筑的情况,针对城市道路沥青混凝土路面的病害,分别从裂缝、车辙、翻浆等方面提出了预防措施与治理方法。     

沥青路面产生不平整的原因及处理措施

随着高等级公路的迅速发展,对于路面平整度要求越来越高,路面平整度的合格率既反映了行车舒适程度,又反映了施工队伍的水平。文章就沥青路面平整度的控制,从施工人员素质、路基施工质量、桥头涵洞两端及桥梁伸缩缝的处理、路面底基层及基层的施工等方面进行了深入的分析,在此基础上提出了如何保证和改善路面平整度的相应措施。