沥青路面的行为函数

路面的行为函数包括结构行为和功能函数两个部分．路面的结构行为，是指路面损坏状况、结构强度随使用时间或累计荷载作用次数而衰变的规律；路面的功能函数，是指路面的行驶质量、结构强度和荷载累计作用次数之间的关系．根据所积累的路面使用性能数据，建立了沥青路面结构强度在路面使用过程中的衰变模型；与路面使用性能模型相结合，首次导出了沥青路面的行为函数．该行为函数反映了路面主要参数的变化规律，揭示了路面性能衰变过程中主要参数之间的同步相互作用过程，在路面性能、强度、结构组合和环境因素之间建立了明确的联系，为基于性能的路面设计、评价和管理提供了通用、简便的基础和手段．     

基于衰变-Markov模型的沥青路面性能预测研究

为解决在路面使用性能各项指标的预测过程中,预测值与实测值间误差波动较大这一问题,采取同济大学孙立军教授提出的标准衰变方程作为预测模型的基础,充分调查浙江省S101省道嘉兴段现有路况,根据收集的公路路面结构、厚度和交通量轴载数据等资料,对其沥青路面性能变化进行预测,即对路面损坏状况指数PCI和行驶质量指数RQI这两个在路面使用性能指数PQI中占较大权重的指标进行预测,继而采用Markov模型对其预测结果进行修正,建立与养护策略相对应的Markov转移矩阵而得到衰变-Markov预测模型,为之后能准确掌握沥青路面使用性能变化趋势并得到合理的养护决策提供可靠依据.     

参数自适应跟踪法预测高速公路路面使用性能

为了准确预测高速公路路面使用性能，采用参数自适应跟踪法，按照自动计算出来的级比系数调整历年数据的权重，预测未来路面使用性能，并通过该方法对西安-三原某段路面的历史数据进行了研究和预测。结果表明：路面状况指数、路面行驶质量指数、路面强度系数和路面抗滑摆值的预测数据有较高的精度。该方法能够随着时间的推移和样本的扩大而自行修正模型的动态参数，使模型预测值不断逼近路面的实际观测值。     

高速公路沥青路面使用性能马尔可夫概率预测

在整理和分析沈大高速公路路况多年普查数据的基础上,对应用引入回归技术的路面性能马尔可夫过程概率预测方法进行了探讨.提出了相应的北方高速公路路面损坏状况、路面行驶质量和路面综合状况的马尔可夫概率预测模型,并重点探讨了该模型的特点及实用性,得到“路面使用性能随时间基本呈负指数函数形式衰减”和“马尔可夫概率预测模型有一定的局限性和使用范围”的结论.     

基于特尔菲-理想点法沥青路面使用性能评价

针对传统路面使用性能评价方法对高等级路面区分效果不明显,主观性强以及智能算法确定参数繁琐等不足,选取路面破损状况指数(PCI)、行驶质量指数(RQI)、结构强度系数(SSI)、路面抗滑性能指数(SRI)、车辙深度(RD)作为评价指标,通过特尔菲方法确定各指标的权重系数,建立特尔菲-理想点法路面使用性能评价模型.利用该方法对高速公路沥青路面使用性能数据进行分析计算,其结果与实际判别结果一致,从而验证了该方法的可行性.该方法大大降低了权重确定的主观性,并具有适用性强、原理简单、计算简便等特点.     

基于新型检测指标的沥青路面综合性能评定

本文针对传统路面使用性能评价方法不足现状,考虑运用特尔菲方法确定各指标的权重系数,并在原有评价指标[即路面破损状况指数(PCI)、行驶质量指数(RQI)、车辙深度(RD)、结构强度系数(SSI)、路面抗滑性能指数(SRI)基础上纳入外观综合评价指数(SEI)],形成更为完整的综合评价体系。建立特尔菲—理想点法路面使用性能评价模型,并对高速公路沥青路面使用性能数据进行分析计算,结果充分验证了新设指标(SEI)的合理性。本文对沥青路面综合性能评定的研究具有一定意义。     

基于路面使用性能可靠性的检测周期优化研究

针对常规定周期检测与路面使用性能变化规律不一致的问题,考虑道路罩面前后路面使用性能指标的变化,利用已有检测数据对路面使用性能指标进行预测及动态修正。在统计分析多条高速公路检测结果的基础上,采用二项关系式拟合均值-方差的关系,建立路面性能指标均值-方差的可靠性模型。基于可靠性理论和优化技术,以规范规定的某性能指标最低可接受限值为约束条件,最终得到了该检测指标的最佳检测时机。以京秦高速为例,计算得出路面各指标最佳检测周期。结果表明:该模型计算结果误差较小,符合路面使用性能衰变规律。     

基于时间序列分析法的沥青路面使用性能预测

通过分析沥青路面养护维修后使用性能衰变的影响因素,论述了沥青路面养护维修使用性能预测指标及预测模型选择的关键。在此基础上建立了基于时间序列分析法的ARIMA模型,对沥青路面养护维修后使用性能进行预测,并结合连霍高速公路商丘—开封段一定时间间隔内的路面行驶使用性能指数(RQI)监测数据对模型进行了验证。研究结果表明:采用ARIMA模型对沥青路面养护维修后使用性能衰变预测,预测初期精度可控制在5%左右,并给出了置信宽度为95%时预测值的置信区间;随着预测期不断延长,置信区间不断增大即预测精度不断下降,给出了"逐渐淘汰预测期远端样本,植入预测期近端数据"的方法来应对预测精度的下降。     

山体坡度对山体周围高速公路路面风速及行车安全的影响

为深入研究山体坡度对山体周围环境风的影响,基于计算流体力学理论,选择Fluent仿真环境建立高度相同、坡度不同的二维余弦山体模型进行数值风洞试验.依据高速公路与山体的空间位置关系以及常见车型的风压中心高度,定量研究了山体坡度与山体周围高速公路路面环境风的关系.实验结果表明,山体顶端和山体下游区域是山体周围环境风的局部极大值点,并通过数据分析和曲线拟合得到了相应的拟合公式.实验结论揭示了途径山体的高速公路路面环境风受山体坡度变化的影响规律,为三维山体建模仿真参数的确定提供了依据,可为"风-车-路"系统的深入研究、待建高速公路的选线以及运营高速公路的风速预警系统提供理论和技术支持.     

基于破损指数法的水泥道面预养护最佳时机决策模型

为了合理确定军用机场水泥道面预养护最佳时机,在分析现有公路路面和机场道面性能模型的基础上,建立了军用机场道面破损指数与国际平整度指数之间的关系式,结合军用机场水泥道面破损指数衰变模型和破损指数 国际平整度关系式,得到了军用机场水泥道面预养护最佳时机决策模型。基于目前我军仍然主要采用三米直尺进行平整度测试的现状,在大量实测数据的基础上建立了三米直尺平均间隙与国际平整度指数相关关系式,实现了二者之间的转换。基于军用机场水泥道面性能检测数据积累较少的现状,采用空间代时间的方法,对我军使用环境相近的若干个水泥道面的破损状况和平整度数据进行了拟合分析,验证了预养护最佳时机决策模型的正确性,得出了模型的具体参数。通过对破损指数 国际平整度关系式进行二次求导寻找道面破损指数衰变最快的唯一临界值,再由破损指数衰变模型求出该值所对应的使用年限,即为最佳预养护最佳时机。     

路面行驶质量差异的当量出行时间费用

以国际平整度指数为中间指标,构建路面行驶质量指数与出行时间费用之间的定量关系,给出路面行驶质量变化带来的当量出行时间费用差异.通过已有四分之一车模型的动力方程,以高速公路为研究对象,对选定的50条道路在13个速度下的国际平整度指数进行仿真计算.以国际平整度指数为中间指标,利用已有不同速度下平整度指数与行驶质量指数的关系,给出每条道路在不同速度下的行驶质量指数.以80km·h-1的路面行驶质量指数为基准,给出了路面行驶质量指数差异与达到相同行驶质量时的行驶车速差异之间的关系.分析结果表明,两者具有良好的相关性.路面行驶质量变化对出行时间费用有显著影响,在出行选择行为分析、道路维修养护效益评估等相关研究中应予以考虑.     

路面管理系统对策分析中的改进优劣系数法

提出了路面养护管理系统路面对策分析中的一种分析方法———改进优劣系数法．该方法通过各个方案间的优劣关系的对比,利用路面损坏状况指数ＰＣＩ、结构强度指数ＳＣＩ、行驶质量指数ＲＱＩ和交通量ＡＡＤＴ等性能评价指标的隶属函数,充分利用了专家经验知识,考虑到各种性能指标的不同权重,得出最优的路面养护改建对策．     

高速公路沥青路面早期性能评价模型

针对沥青路面早期破坏现象,结合京秦(北京-秦皇岛)高速公路及河北省部分高速公路连续几年路面调查数据,提出了基于预防性养护的评价模型.该模型以路面裂缝、车辙、破损、平整度、抗滑性和结构强度作为评价内容,以路面早期性能指数作为综合评价指标,给出了路面预防性养护单项指标裂缝率指数、车辙深度指数、道路行驶质量指数、路面状况指数(除去裂缝和车辙)、路面抗滑性能指数和路面结构强度指数的预防性养护范围,并确定了各单项指标在综合指标中所占权重.该模型已在京秦高速公路养护工作中进行了验证.结果表明,该模型能较为准确地预测沥青路面的早期性能,当评价指标为75～90分时,应采取路面预防性养护措施.     

浅谈高速公路早期路基和路面损坏的特征及成因

从国内高速公路运营情况看,我国修建的一些高速公路,在没有达到设计年限的情况下,也开始进行大修,不仅对社会、交通造成了较大的影响,也在经济上造成了很大损失。在此,我谈谈高速公路路基路面的早期损坏的特征及成因。     

高速公路小修保养工程量的预测模型

为了科学合理地预测高速公路小修保养工程数量,分析了影响高速公路小修保养工程量的主要因素,提出了基于Matlab的BP神经网络高速公路小修保养工程量预测方法;以沥青路面年小修保养工程量历史统计数据为样本,将路面质量等级评分值、路面使用性能指数、年均日交通量、年均日重车量、计算使用年限、年均降雨量、年平均温差、路面厚度、路面宽度确定为影响沥青路面小修保养工程量的量化指标,建立了预测沥青路面小修保养工程量的多元非线性模型;以调研路段沥青路面实际破损维修数量为样本,分别用BP神经网络模型和多元线性回归模型进行预测分析。研究结果表明：将预测结果与实际维修量数据进行比较,BP神经网络模型预测误差为5%,多元线性回归模型预测误差为14%,说明BP神经网络模型是预测高速公路沥青路面小修保养工程量的一种较为合理可行的方法。     

基于灰色关联分析法的辽宁省厂拌冷再生路面使用性能指数影响因素

目的探究厂拌冷再生技术应用于道路下面层累计当量轴次Ne、年平均气温和年平均降雨量对路面使用性能指数PQI的影响程度,为厂拌冷再生路面养护对策的制订提供参考依据.方法采用《辽宁省普通公路沥青路面厂拌再生技术后评价研究》提供的路面损坏状况指数、路面行驶状况指数,根据《公路技术状况评定标准》(JTG H20—2007)及《高速公路养护质量检评方法》的计算方法获得PQI值.运用M ATLAB软件,基于灰色关联分析法,对辽宁省5个气候区内的典型乳化沥青厂拌冷再生干线公路的路面使用性能指数PQI进行相关因素影响分析.结果 PQI与每条车道累计当量轴次Ne,年平均气温和年平均降雨量之间的灰关联度分别为:气候Ⅰ区0. 578 0,0. 731 2,0. 553 6;气候Ⅱ区0. 638 4,0. 730 3,0. 556 0;气候Ⅲ区0. 619 5,0. 772 2,0. 584 6;气候Ⅳ区0. 710 1,0. 699 4,0. 538 9;气候Ⅴ区0. 814 7,0. 857 6,0. 710 7.结论年平均气温对PQI的影响最大,累计当量轴次Ne次之,年平均降雨对PQI的影响最小.     

基于MATLAB两自由度1/4车辆悬架模型动态特性分析

基于MALAB建立了车辆悬架系统两自由度振动模型,分析了不同行驶速度的车辆在路面不平度作用下的振动规律,本文以余弦函数作为路面激励,仿真结果表明,高速通过该路面会引起车辆的高频振动,振动幅度很大,速度过高甚至有翻车的危险,严重影响车辆的使用寿命与乘车舒适性.     

可拓评价方法在路面使用性能分析中的应用

为了确定影响路面养护评价的诸多因素，采用可拓评价方法，根据影响路面使用性能的一些主要因素，应用物元概念和关联函数，建立了路面使用性能评价的物元模型，对路面使用性能进行评价。并结合某高速公路工程实例进行分析和计算，结果与实际情况符合较好，结果表明该方法在路面使用性能评价中是适用的，有良好的应用前景。     

沥青路面使用性能评价模型与性能评价案例分析

为了客观准确了解沥青路面的实际使用性能,以便及时进行沥青路面管理与维修养护,依据检测数据对沥青路面进行了使用性能评价研究,即将主成分分析法与层次分析法相结合,建立了基于主成分-层次分析法的评价模型,并进行了评价案例分析。本研究以荣乌高速保定段2016~2019年的路面定检数据为基础,首先用主成分分析法对性能指标归类和预处理后的检测数据进行主成分提取,建立判断矩阵,再用层次分析法对各指标赋予权重系数,得到上下行路面的使用性能评价模型。选用荣乌高速检测数据进行了模型验证,并与现行《公路技术状况评定标准》评价结果相比较,评价等级高于《标准》的路段样本比例约为0.34%,低于《标准》的比例约为6.83%。本研究的评价结果更能够反映路面的实际衰变特性。     

新特征选择方法在路面使用性能衰变研究中的应用

为从小样本数据集中获得简单、容易理解的回归函数,并找出影响路面弯沉的因素及其规律,利用基于多项式空间的特征选择方法对路面使用性能衰变进行研究.结果表明:交通流量和降雨量共同影响路面弯沉值,交通流量越大,路面弯沉增加越快,降雨量对路面弯沉的影响较明显;前一年的路面弯沉值对其自身也有影响,可用来反映路段当前的服务状态.