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基于改进的PSO风光互补公路隧道配置优化
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作者 李金 林志 +3 位作者 于冲冲 尹恒 黄可心 刘超铭 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第6期2578-2584,共7页
公路隧道里程的快速增加也标志着运营成本的逐渐上升,高昂的公路隧道电力运营成本问题急需解决。为了降低公路隧道电力运营成本,实现节能减排。在“双碳”背景下,从优化能源结构的角度思考,探究可再生能源供电系统在公路隧道上的应用前... 公路隧道里程的快速增加也标志着运营成本的逐渐上升,高昂的公路隧道电力运营成本问题急需解决。为了降低公路隧道电力运营成本,实现节能减排。在“双碳”背景下,从优化能源结构的角度思考,探究可再生能源供电系统在公路隧道上的应用前景,建立一个风、光、储互补发电系统。以一条498 m长的公路隧道负荷为算例,利用基于改进的粒子群算法(particle swarm optimization,PSO),以全生命周期的设备建设成本和维护成本最低为目标,以缺电负荷率、储能容量为约束,针对风光储互补系统进行寻优。结果表明:经改进的离散型自适应粒子群算法在第20次迭代后得到了最优解,标准粒子群算法在近第300次迭代得到最优解,离散型自适应粒子群算法寻优能力更强;改进后的离散型自适应粒子群算法对比标准的粒子群算法,寻优结果的风、光、储的设备投资使用成本降低了57.83万元,约17.37%。对比算例隧道一年的用电成本51.50万元,风、光、储互补系统的全生命周期成本为332.88万元,投资成本将在7 a的时间内收回,该风光互补系统的投资回报率是10.47%。在设备20 a的使用寿命内,风光储互补发电系统将节省697.12万元的用电费用。 展开更多
关键词 公路隧道运营成本 粒子群算法 风光储互补系统 可再生能源
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寒区公路隧道防冻设计现状及展望
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作者 吴梦军 方林 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第1期1-20,I0005-I0024,共40页
大量现场调研与文献调研发现,寒区公路隧道冻害问题比较突出,并影响隧道结构与运营安全。文章通过探讨寒区隧道冻害现象及成因,总结其设计理念及思路,并围绕隧道防冻设防长度确定方法、冻胀力计算方法、防冻措施应用现状及实施效果等进... 大量现场调研与文献调研发现,寒区公路隧道冻害问题比较突出,并影响隧道结构与运营安全。文章通过探讨寒区隧道冻害现象及成因,总结其设计理念及思路,并围绕隧道防冻设防长度确定方法、冻胀力计算方法、防冻措施应用现状及实施效果等进行综合分析,得出:1)寒区隧道应遵循“以防为主、以抗为辅、防抗结合”的防冻设防设计理念;2)针对地下水发育的寒区公路隧道,宜根据最冷月平均气温进行分级设防防冻;3)采用经验分析法初步确定寒区隧道防冻设防长度具备一定的可行性,但还应根据现场温度实测数据对防冻设防长度进行修正;4)寒区隧道冻胀力现有计算模型在实际应用中尚存在不足,考虑冻结圈围岩非均匀冻胀的计算方法相对较为符合工程实际;5)寒区隧道防冻设计应重点妥善处理“温度”和“地下水”这2个要素,主要从保(升)温措施及排水系统防冻措施2个方面开展,指出寒区隧道保(升)温措施的局限性及下一步的研究方向,并提出不同防冻设防等级下隧道排水系统防冻措施的设置原则。在此基础上,提出下一步可以针对基于多因素影响的温度场分布规律、冻害机制、防冻保温材料、新型主动保温措施等方面开展深入研究,以解决寒区隧道建设面临的技术问题。 展开更多
关键词 寒区隧道 公路隧道 防冻设计 冻胀力 防冻措施
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面向公路隧道火灾事故的应急装备设计研究
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作者 李江泳 梁文 +3 位作者 黄少伟 黄宸缘 董佳洁 杨子京 《包装工程》 北大核心 2025年第4期147-161,共15页
目的为了减少公路隧道火灾事故造成的人员伤亡和财产损失,提高应急救援的协同和处理能力,提出一种面向公路隧道火灾事故的应急装备设计方法。方法构建集成事故树分析(FTA)、层次分析法(AHP)和发明问题解决理论(TRIZ)的设计流程,指导公... 目的为了减少公路隧道火灾事故造成的人员伤亡和财产损失,提高应急救援的协同和处理能力,提出一种面向公路隧道火灾事故的应急装备设计方法。方法构建集成事故树分析(FTA)、层次分析法(AHP)和发明问题解决理论(TRIZ)的设计流程,指导公路隧道火灾应急装备设计,整理分析历年公路隧道火灾事故以建立事故树模型;利用AHP建立层次分析模型,计算各层风险指标权重并进行排序;再应用TRIZ理论开展问题定义和矛盾分析,形成概念设计方案并进行功能延展;最后开展公路隧道火灾应急装备的设计实践,并验证设计方案的可用性。结论通过FTA-AHP-TRIZ设计流程,客观、科学地确定各基本事件以及其权重排序,确保功能转化具备逻辑性和系统性,为应急装备设计提供新的思路。 展开更多
关键词 公路隧道火灾 应急装备设计 FTA AHP TRIZ
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自然风对竖井排烟特长公路隧道火灾烟气扩散特性的影响 被引量:1
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作者 陈利 刘兵 +3 位作者 曹志 陈佳佳 张恒 张志强 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第2期315-323,共9页
为探明隧道内自然风对火灾烟气扩散特性的影响,为隧道火灾的通风与排烟系统优化提供科学依据,对云山特长公路隧道洞内自然风进行现场监测,得到洞内自然风分布规律。采用数值模拟方法,建立竖井排烟作用下三维火灾动力学模型,对同向及反... 为探明隧道内自然风对火灾烟气扩散特性的影响,为隧道火灾的通风与排烟系统优化提供科学依据,对云山特长公路隧道洞内自然风进行现场监测,得到洞内自然风分布规律。采用数值模拟方法,建立竖井排烟作用下三维火灾动力学模型,对同向及反向自然风影响下隧道温度场及烟气场进行分析,结果表明:1)该隧道所处环境的温度能够维持隧道内外相对较大且稳定的热位差,有利于形成自然风,最大自然风速可达5.0 m/s以上。2)在纵向风速3.0 m/s时,同向自然风会扩大隧道温升范围,火源与排烟口之间隧道下部区域温度较低。3)反向自然风会抑制高温场的扩散,且火源与排烟口之间温度随自然风速的增大而升高。4)当隧道内同向自然风速不超过2.5 m/s时火源与排烟口之间烟气质量分数最大,隧道上部空间烟气质量分数大于下部空间。5)当同向自然风速大于3.5 m/s时,下游烟气层结构被破坏,烟气在纵断面内均匀分布。6)反向自然风有利于限制烟气向排烟口下游蔓延,随着自然风的增大,排烟口下游烟气蔓延长度逐渐减小且趋于恒定。7)隧道内同向及反向自然风均会使排烟效率降低,相比无自然风条件,4.0 m/s的同向及反向自然风使竖井排烟效率分别降低22.43%、21.55%,同向自然风对竖井排烟效率的影响程度大于反向自然风。 展开更多
关键词 特长公路隧道 自然风 隧道火灾 竖井排烟 烟气蔓延 现场测试 数值模拟
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公路隧道改扩建方案比选及施工工法数值模拟 被引量:4
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作者 刘天琦 冯现大 何家智 《济南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期56-62,共7页
为了分析公路隧道改扩建方案的可行性以及公路隧道不同改扩建施工工法时围岩扰动后的力学特性,以济南绕城高速港沟立交至殷家林枢纽段改扩建工程某公路隧道为研究对象,比选3种公路隧道改扩建方案;建立三维数值模型,对比最佳方案不同施... 为了分析公路隧道改扩建方案的可行性以及公路隧道不同改扩建施工工法时围岩扰动后的力学特性,以济南绕城高速港沟立交至殷家林枢纽段改扩建工程某公路隧道为研究对象,比选3种公路隧道改扩建方案;建立三维数值模型,对比最佳方案不同施工工法时的围岩力学特性;利用有限差分软件FLAC 3D内置的FISH语言对围岩塑性区体积求和计算,探讨左线公路隧道改扩建过程对右线公路隧道的影响。结果表明:综合考虑改扩建施工难度、运营安全性、后期提速、管养难度、工程造价等因素,确定公路隧道改扩建为双八车道隧道为公路隧道改扩建最佳方案;围岩位移随着公路隧道开挖深度的增加而增大,并且在开挖断面处增大最快;围岩的压应力集中区为公路隧道的拱脚处,而拱顶和拱底压应力较小并向拉应力转变;围岩塑性区破坏方式以剪切破坏为主,可及时施作支护结构控制围岩变形;综合考虑公路隧道改扩建施工的可行性、安全性和经济性,确定中隔壁法为公路隧道改扩建最优施工工法。 展开更多
关键词 隧道工程 改扩建 公路隧道 数值模拟 施工工法 围岩稳定性
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公路隧道竖井波纹钢支护设计——鹦哥岭隧道实例分析
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作者 曹校勇 张梦涵 +3 位作者 奚魏征 徐平 叶飞 韩兴博 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第S1期182-192,共11页
为研究采用波纹钢新型结构进行公路隧道竖井支护设计的技术与经济可行性,首先,探讨波纹钢在隧道初期支护、加固衬砌、保温套衬以及作为通风导洞中隔墙的应用特点,明确其在隧道竖井支护中的应用可能性。然后,基于鹦哥岭隧道的工程地质条... 为研究采用波纹钢新型结构进行公路隧道竖井支护设计的技术与经济可行性,首先,探讨波纹钢在隧道初期支护、加固衬砌、保温套衬以及作为通风导洞中隔墙的应用特点,明确其在隧道竖井支护中的应用可能性。然后,基于鹦哥岭隧道的工程地质条件,通过理论计算与数值模拟相结合的方法对钢波纹管结构进行力学性能验证。基于结构承载力理论开展手算校核,重点分析混凝土轴心抗压强度和土压力合力;依据荷载-结构模型原理,使用ABAQUS有限元构建考虑土体-结构相互作用的钢波纹管三维数值模型,分析模拟实际工况下的力学响应,提出基于波纹钢的竖井支护设计方案。最后,详细阐述波纹钢竖井支护的施工工艺,并对比传统设计方案,进行成本效益分析。研究结果表明:1)波纹钢应用于隧道竖井支护具有良好的技术可行性,其构件在地层结构中安全可靠;2)波纹钢支护造价虽比传统方案增加10%,但显著提高了结构强度和承载能力,增强了变形适应性;3)波纹钢支护有效封堵了围岩涌水,缩短了施工周期,施工效能提升显著,具有综合经济优势。 展开更多
关键词 公路隧道 竖井 波纹钢支护 支护结构 承载力验算
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大纵坡小半径螺旋公路隧道几何参数探讨
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作者 王建 陈炜韬 +6 位作者 黄鹏 张立祥 于丽 王雪 刘媛 李俊麒 王松 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第S1期193-207,共15页
合理的螺旋隧道几何设计参数选取对保证行车安全至关重要。采用资料调研、理论分析等方法,明确隧道线形与事故率关系,研究隧道坡度、坡长和曲率半径的影响因素,分析不同影响因素下的隧道坡度、坡长阈值,并给出大纵坡小半径螺旋隧道的几... 合理的螺旋隧道几何设计参数选取对保证行车安全至关重要。采用资料调研、理论分析等方法,明确隧道线形与事故率关系,研究隧道坡度、坡长和曲率半径的影响因素,分析不同影响因素下的隧道坡度、坡长阈值,并给出大纵坡小半径螺旋隧道的几何设计建议值。结果表明:1)在纵坡相同情况下,下坡路段比上坡路段更危险,事故率更高;在同一坡度下,货车受到坡长的影响更大,当隧道曲率半径小于400~600 m时,事故率急速上升。2)隧道坡度的影响因素主要包括机车爬坡性能、爬坡平衡速度、车辆容许爬坡速度和运营通风,坡长的影响因素主要为制动装置温度,曲率半径的影响因素主要包括汽车灯光散射角、视距、横坡、驾驶安全和运营通风。3)基于机车爬坡性能、爬坡平衡速度、车辆容许爬坡速度、运营通风因素,明确大纵坡小半径螺旋隧道的纵坡坡度阈值;以刹车轮毂温度200℃作为控制基准,同时结合安全评价准则,给出不同坡度和设计速度下的隧道坡长阈值;基于汽车灯光散射角、隧道内的行车视距、隧道内横坡等影响因素,得到大纵坡小半径螺旋隧道的半径阈值。4)根据隧道坡度、坡长、曲线半径阈值,给出隧道可采用的最大纵坡和不同纵坡下的设计速度以及大纵坡小半径螺旋隧道的几何设计建议值。 展开更多
关键词 螺旋公路隧道 线性设计 坡度 坡长 曲线半径 几何参数设计
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基于车辆轨迹数据的高速公路隧道行车特性分析及路段分段方法
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作者 郭蕊 陈艳艳 +3 位作者 张云超 魏攀一 李汶昊 李臣 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第12期5181-5189,共9页
高速公路隧道空间有限,内外亮度差异明显,驾驶员在隧道不同位置的驾驶行为差异较大,全路段统一的预警和管控难以精准地实现对隧道不同路段的差异性管理。基于同济道路轨迹数据平台(Tongji road trajectory sharing platform,TJRD TS),... 高速公路隧道空间有限,内外亮度差异明显,驾驶员在隧道不同位置的驾驶行为差异较大,全路段统一的预警和管控难以精准地实现对隧道不同路段的差异性管理。基于同济道路轨迹数据平台(Tongji road trajectory sharing platform,TJRD TS),提取车辆连续微观参数,以8项指标量化驾驶员行车特性,以此解析车辆在不同位置的驾驶行为和交通安全风险差异。基于无监督学习算法,提出一种考虑行车特性的高速公路隧道路段分段方法:首先运用主成分分析法(principal components analysis,PCA)确定表征驾驶行为和交通安全的主要特征。随后通过K-means聚类算法将主要特征沿隧道方向的分布进行划分,最终结合显著性分析验证隧道路段划分的合理性。结果表明:驾驶员在隧道不同位置的驾驶行为和交通安全性具有较大的差异;根据行车特性,运用PCA-K-means聚类将隧道路段划分为接近段、入口段、过渡段、中间段、出口段、驶离段6个部分;入口段及过渡段车速变化离散性较大,交通流不稳定;过渡段、出口段交通冲突频发,并且车辆减速比例、加速比例分别达到最高值14.89%、15.65%。研究成果揭示了隧道内车辆行车特征的演化规律,基于此对高速公路隧道进行有效分段。研究成果有利于隧道车辆主动安全控制策略的制定以及精准的车路协同管控实现。 展开更多
关键词 交通安全 高速公路隧道 行车特性 主成分分析法 K-MEANS聚类 隧道分段
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改进YOLOv5的公路隧道衬砌裂缝检测 被引量:2
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作者 鲁冠宏 吕成顺 +4 位作者 田隽 南骁聪 马银强 刘健 解全一 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第7期2997-3006,共10页
高效、准确的衬砌裂缝检测可以为评估隧道结构安全提供依据。针对传统裂缝检测方法复杂和泛化能力弱的缺点,提出了一种基于深度学习的隧道衬砌裂缝检测网络YOLOv5-CT(YOLOv5 CBAM Transformer)。考虑到裂缝细长的形态,网络引入了Transfo... 高效、准确的衬砌裂缝检测可以为评估隧道结构安全提供依据。针对传统裂缝检测方法复杂和泛化能力弱的缺点,提出了一种基于深度学习的隧道衬砌裂缝检测网络YOLOv5-CT(YOLOv5 CBAM Transformer)。考虑到裂缝细长的形态,网络引入了Transformer模块来改善裂缝检测效果。Transformer模块较强的长距离依赖捕捉能力使得所提出的检测模型能够充分学习到裂缝区域的上下文信息。此外,该网络在特征融合部分还集成了卷积注意力机制CBAM(convolutional block attention module)。在自采集数据集上的实验结果表明:YOLOv5-CT的AP50和AP(average precision)分别可以达到85.2%和51.3%,相比于基线模型YOLOv5提高了8.9%和12.1%,在精度上优于YOLOX、YOLOv3-MobileNet等其他单阶段目标检测网络。在640×640像素条件下推理速度达到161.3 f/s(frames per second),可以实现隧道衬砌裂缝实时检测。 展开更多
关键词 公路隧道 裂缝检测 TRANSFORMER 注意力机制 YOLOv5
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基于车距保持的公路隧道反光条设置及驾驶模拟研究
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作者 梅家林 杜志刚 +1 位作者 贺世明 王首硕 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第1期171-177,共7页
为减少驾驶人在公路隧道中追尾风险,首先根据隧道反光条提供深度知觉信息的特性,建立隧道反光条设置间距的计算模型;其次通过驾驶模拟试验,探讨隧道反光条设置间距对车距保持的影响;然后选取制动车头时距、最小车头时距、跟驰车头时距... 为减少驾驶人在公路隧道中追尾风险,首先根据隧道反光条提供深度知觉信息的特性,建立隧道反光条设置间距的计算模型;其次通过驾驶模拟试验,探讨隧道反光条设置间距对车距保持的影响;然后选取制动车头时距、最小车头时距、跟驰车头时距和最小碰撞时间作为评价指标。结果表明:前车以40~80 km/h速度行驶,而后车以高于前车20 km/h的速度接近时,若让后车驾驶人在与前车的距离小于最小安全距离之前,接受3~4次来自反光条的视觉刺激,制动车头时距能提高27.6%~56.6%,最小车头时距能提升54.2%~60.3%,并且跟车稳定条件下车头时距能提升20.1%~31.6%。此外,前车一旦出现紧急制动,最小碰撞时间能提升34.7%~60.5%,降低追尾概率。即隧道反光条可提高驾驶人的速度感知和距离感知能力,降低追尾风险。 展开更多
关键词 车距保持 公路隧道 反光条 驾驶模拟 车头时距
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高速公路隧道不同车辆实时跟驰风险影响因素分析
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作者 林译峰 温惠英 《交通运输系统工程与信息》 北大核心 2025年第1期298-310,共13页
为研究小型车和大型车两类车辆在高速公路隧道路段内的跟驰行为,本文使用“卡口相机结合激光雷达”的数据采集模式,采集广东省祈福隧道的车辆行驶轨迹,并分别提取两类车辆的跟驰轨迹数据;提出实时安全裕度偏差(Real-time Deviation of S... 为研究小型车和大型车两类车辆在高速公路隧道路段内的跟驰行为,本文使用“卡口相机结合激光雷达”的数据采集模式,采集广东省祈福隧道的车辆行驶轨迹,并分别提取两类车辆的跟驰轨迹数据;提出实时安全裕度偏差(Real-time Deviation of Safety Margin,RDSM)评估车辆实时跟驰风险水平,采用模糊C-均值聚类方法将风险水平划分为无风险或低风险、中风险及高风险;从跟驰前车类型、车辆在隧道内位置、驾驶环境、当前时刻的车辆驾驶和交互状态,以及历史的车辆驾驶和交互状态这5个方面,在数据中选取26项潜在影响因素,构建两类车辆的多项Logit模型和相关随机参数Logit模型,分析和比较各项因素对两类车辆的高速公路隧道实时跟驰风险的影响,揭示影响因素的异质性。结果表明:大型车在隧道内的实时跟驰风险受到更多因素的影响;跟驰车辆与其前车的车辆类型不同时,隧道实时跟驰风险会相对降低;前车驾驶状态的波动更容易导致跟驰高风险;平均边际效应显示,相比于在隧道进口段,小型车在隧道出口段实时跟驰风险为高风险的概率增加了0.0413,大型车在隧道内部路段实时跟驰风险为高风险的概率增加了0.0155;高风险状态下的跟驰间距标准差在两类车辆中均表现出异质性。 展开更多
关键词 交通工程 车辆实时跟驰风险 相关随机参数Logit模型 高速公路隧道路段 影响因素 异质性
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基于DBN的运营公路隧道火灾后衬砌长期安全状态评估研究
12
作者 张亚妮 刘夏冰 +2 位作者 张彦龙 陈劲宇 周瑜 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第6期1210-1218,共9页
运营公路隧道内的火灾事件时有发生,致使衬砌结构持续劣化从而发生安全风险,为准确评估火灾后衬砌结构随运营时间增加而发生的风险事件,建立动态贝叶斯网络(DBN)模型评估火灾后运营公路隧道衬砌结构的长期安全。首先,基于火灾对隧道结... 运营公路隧道内的火灾事件时有发生,致使衬砌结构持续劣化从而发生安全风险,为准确评估火灾后衬砌结构随运营时间增加而发生的风险事件,建立动态贝叶斯网络(DBN)模型评估火灾后运营公路隧道衬砌结构的长期安全。首先,基于火灾对隧道结构的损伤特点,构建火灾后运营公路隧道衬砌安全状态评价指标体系,获得指标权重表;然后,采用动态贝叶斯网络建立相应的评估模型,提出火灾后衬砌安全风险等级和风险值分级,借助现场检测结果估算先验概率;最后,根据服役寿命指数函数分布假设确定各评价指标的转移概率。广昆高速石牙山隧道火灾中心点附近衬砌表面存在大范围剥落,最大深度为40 mm,混凝土强度衰减率为0.10~0.12,将该模型用于隧道在火灾后的安全风险评估,评估结果表明,火灾后公路隧道衬砌安全的风险值随服役时间逐渐增加,35年时的风险值达到0.81,火灾诱发的混凝土劣化、衬砌裂缝会在服役过程中逐步影响隧道衬砌安全,导致安全风险随着运营时间的增加而增大。 展开更多
关键词 公路隧道 火灾 衬砌长期安全 动态贝叶斯网络 评估模型
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基于粗糙集-网格搜索-支持向量的公路隧道施工坍塌风险评估模型
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作者 吴波 曾佳佳 +2 位作者 蔡琦 朱若男 刘聪 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第3期1245-1252,共8页
为合理高效地进行公路隧道施工坍塌风险评估,通过粗糙集(rough set,RS)理论、网格搜索法(grid search,GS)和支持向量机(support vector classification,SVC)研究了公路隧道施工坍塌风险评估模型。首先融合超前地质预报,构建公路隧道施... 为合理高效地进行公路隧道施工坍塌风险评估,通过粗糙集(rough set,RS)理论、网格搜索法(grid search,GS)和支持向量机(support vector classification,SVC)研究了公路隧道施工坍塌风险评估模型。首先融合超前地质预报,构建公路隧道施工坍塌风险评价指标体系,同时收集100个隧道坍塌相关案例信息并对指标数据进行离散化处理,其次基于粗糙集条件信息熵进行属性约简,得到约简后的核指标集,而后采用网格搜索法寻找支持向量分类训练集的最优参数,建立基于粗糙集-网格搜索-支持向量(RS-GS-SVC)公路隧道施工坍塌风险评估模型,最后将所建模型用于对测试样本的预测。结果表明:在相同学习样本的条件下,相较于粗糙集-遗传-支持向量模型(RS-GA-SVC)和粗糙集-粒子群-支持向量模型(RS-PSO-SVC),RS-GS-SVC模型具有更高的分类精度;在训练集与测试集比例相同的条件下,RS-GS-SVC模型的预测准确率高于GS-SVC模型,准确率分别为93.33%和90%,且RS-GS-SVC模型的运算时间更短。可见,经粗糙集条件信息熵属性约简,可以有效降低模型复杂度,提高分类精度。 展开更多
关键词 风险评估 公路隧道坍塌 支持向量分类 粗糙集 网格搜索法
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高速公路隧道照明实时调控节能系统应用研究
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作者 张开文 和永军 +2 位作者 张云 王晋 帅春燕 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第S1期71-79,共9页
针对现有隧道照明系统能耗高且难以协同利用实时车流量与洞内外亮度参数实现动态节能调控的问题,开发一种基于多源数据融合的隧道照明实时调控节能系统。首先,系统设计毫米波雷达与亮度检测器的异构数据融合架构,实现车流量、车速及洞... 针对现有隧道照明系统能耗高且难以协同利用实时车流量与洞内外亮度参数实现动态节能调控的问题,开发一种基于多源数据融合的隧道照明实时调控节能系统。首先,系统设计毫米波雷达与亮度检测器的异构数据融合架构,实现车流量、车速及洞内外亮度的毫秒级同步感知;然后,构建边缘-云端协同调光模型,依托边缘计算节点运行轻量化算法实时生成调光指令,云端通过长周期数据训练优化阈值参数;最后,提出区域“按需实时调光”策略,结合洞外亮度自适应的基准照度匹配,集成多源数据分析、三维可视化与灯光状态监测功能的管理平台可实时保障隧道安全,并于云南省某隧道左幅部署原型系统进行测试,验证系统效能。试验结果表明:当交通量>1500 veh/d时,系统较时序回路控制节能比为63.90%~67.43%;低交通量时段(≤1500 veh/d)节能比与车流量呈负相关,最高可达88.43%,且全程满足隧道运营安全规范。 展开更多
关键词 高速公路隧道 实时调光系统 照明控制策略 按需随车 能效管理
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特长公路隧道单斜井双正洞通风新技术
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作者 侯江 刘建海 《绿色科技》 2025年第2期228-233,246,共7页
以永德-耿马高速公路帮福隧道为研究对象,旨在制定合理通风方案。分析了隧道施工过程中可能存在大量的有害气体和粉尘等有害因素,初选单斜井双正洞通风方案,结合洞内最多工作人员数量、允许最低风速、排除爆破炮烟、同时工作的最多内燃... 以永德-耿马高速公路帮福隧道为研究对象,旨在制定合理通风方案。分析了隧道施工过程中可能存在大量的有害气体和粉尘等有害因素,初选单斜井双正洞通风方案,结合洞内最多工作人员数量、允许最低风速、排除爆破炮烟、同时工作的最多内燃设备以及高山地区等条件,理论计算出单斜井与二正洞施工中的最大需风量和通风总阻力,通过对不同风机的性能参数及特性曲线的分析对比,选出最优风机型号。确定了采用压入式供风和射流式供风相结合的方式,最终选定使用4台SDF(C)NO12.5轴流压入式风机、8台SDS112F-4P-37射流风机进行巷道式供风。这对降低炮烟污染,改善施工作业环境、保障作业人员职业健康具有明显效果,还有效地减少隧道施工的投入,保证了良好的通风效果。该方法不仅满足特长公路隧道安全施工的通风需求,还节约了施工通风成本,较好地解决了特长公路隧道的施工通风问题,可供类似工程参考。 展开更多
关键词 特长公路隧道 单斜井双正洞 压入式供风 射流式供风
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截至2023年底中国10km以上特长公路隧道统计与分析 被引量:17
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作者 刘继国 崔庆龙 +1 位作者 李丹妮 罗刚 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第1期189-198,I0057-I0066,共20页
在隧道行业相关单位的大力支持及既有统计数据的基础上,对截至2023年底中国已建成运营、正在建设、规划设计的共计74座长度10 km以上的特长公路隧道进行统计,其中,已建成运营特长公路隧道25座,正在建设特长公路隧道31座,规划设计特长公... 在隧道行业相关单位的大力支持及既有统计数据的基础上,对截至2023年底中国已建成运营、正在建设、规划设计的共计74座长度10 km以上的特长公路隧道进行统计,其中,已建成运营特长公路隧道25座,正在建设特长公路隧道31座,规划设计特长公路隧道18座。从隧道长度、所在省份、公路等级、地理位置、技术标准、施工工法、设计与施工单位等方面,对中国已建成运营、正在建设、规划设计的长度10 km以上的特长公路隧道建设情况进行分析,其中:长度在10~14.9 km的隧道共62座,长度在15~19.9 km的隧道共10座,长度大于20 km的隧道共2座;隧道主要集中在中国西南部,约占63%,四川省最多,其次是云南省;高速公路隧道达65座,占比约为88%;山岭公路隧道68座,水下隧道6座;隧道技术标准以双向4车道为主;隧道施工工法以钻爆法为主,近些年出现了TBM+钻爆组合工法;隧道设计单位主要有31家;隧道施工单位主要有52家。 展开更多
关键词 特长公路隧道 统计与分析
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公路隧道箱型预制仰拱变形破坏的模型试验研究 被引量:2
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作者 王迎超 徐杭 +3 位作者 郝英 周鑫 刘泾堂 李元海 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1417-1426,共10页
基于自主设计的新型箱型预制仰拱结构,采用室内物理模型试验,结合数字照相量测技术,研究该箱型预制仰拱的力学特性及破坏模式,通过数值模拟研究实际工况中衬砌与仰拱共同作用的受力规律.结果表明:竖向荷载作用下产生的拉张效应是预制仰... 基于自主设计的新型箱型预制仰拱结构,采用室内物理模型试验,结合数字照相量测技术,研究该箱型预制仰拱的力学特性及破坏模式,通过数值模拟研究实际工况中衬砌与仰拱共同作用的受力规律.结果表明:竖向荷载作用下产生的拉张效应是预制仰拱裂纹产生及发展的主要原因,水平压力对预制仰拱的裂纹发展作用不明显.预制块接缝处以及各个预制块中柱转角处是预制仰拱结构的最薄弱部位,接缝处和转角处影响预制仰拱结构的安全.预制仰拱位移变化关于中轴部位呈对称分布,位移由大到小依次为中间预制块、左1预制块、左2预制块、左3预制块.箱型预制仰拱破坏可以分为加载压密、弹塑性变形和塑性破坏3个阶段.当仰拱与衬砌共同作用时,仰拱的上部主要承受拉应力,仰拱的下部主要承受压应力.试验结果表明,所设计仰拱结构具有良好的受力性能. 展开更多
关键词 公路隧道 箱型预制仰拱 室内模型试验 仰拱裂隙 仰拱接头
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顶部隐伏溶洞对隧道围岩变形特征影响分析——以齐岳山高速公路隧道为例 被引量:5
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作者 郭明 吴杰 周轮 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第S01期211-223,共13页
齐岳山高速公路岩溶隧址区强致灾性隐伏溶洞较为发育,为研究隐伏溶洞对隧道围岩位移影响的变化规律,选取围岩等级、隧道埋深2个地质因素,对溶洞大小、溶洞与隧道的距离2个形态因素开展数值试验,讨论支护对围岩位移的影响,分析顶部隐伏... 齐岳山高速公路岩溶隧址区强致灾性隐伏溶洞较为发育,为研究隐伏溶洞对隧道围岩位移影响的变化规律,选取围岩等级、隧道埋深2个地质因素,对溶洞大小、溶洞与隧道的距离2个形态因素开展数值试验,讨论支护对围岩位移的影响,分析顶部隐伏溶洞对隧道围岩不同方向变形的影响,系统研究不同因素对顶部溶洞作用效果的影响规律。得到如下研究结果:1)顶部溶洞对围岩变形在垂直方向和水平方向的作用效果是相反的,在垂直方向,顶部溶洞减缓拱顶和拱底的收敛效果;在水平方向,顶部溶洞加剧拱腰的收敛效果,且对拱顶、拱底、拱腰位移变化的影响依次减小。2)随着围岩级别提高、隧道埋深增大、溶洞尺寸增大、溶洞与隧道距离减小,顶部溶洞对隧道围岩变形影响的作用效果增强;在因素设计范围内,各因素对顶部溶洞作用效果的影响差异明显。 展开更多
关键词 高速公路隧道 隐伏溶洞 位移监测 数值模拟
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基于Topsis改进因子分析的公路隧道入口段视觉负荷研究 被引量:4
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作者 梁波 秦灿 +2 位作者 牛佳安 肖靖航 文森 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期77-84,共8页
为探究直线公路隧道入口段驾驶者的视觉负荷,首先,通过实车试验采集5种视觉指标,采用Topsis改进因子分析法建立视觉负荷评价模型;然后,分析不同时间及位置下视觉负荷的变化特征,基于构建的视觉负荷曲线提出行车舒适评价标准,并运用已发... 为探究直线公路隧道入口段驾驶者的视觉负荷,首先,通过实车试验采集5种视觉指标,采用Topsis改进因子分析法建立视觉负荷评价模型;然后,分析不同时间及位置下视觉负荷的变化特征,基于构建的视觉负荷曲线提出行车舒适评价标准,并运用已发表数据验证构建负荷模型的泛化能力;最后,通过敏感度分析探究视觉指标对视觉负荷的影响程度。结果表明:当驾驶者位于距洞口-13~55 m(12:00)、-10~49 m(15:00)时,视觉负荷超过临界值(0.906),驾驶者的行车舒适度和安全性极低;洞口驾驶者的视觉负荷值和接近度远大于洞内和洞外;18:00的视觉负荷和接近度远低于12:00和15:00。视觉指标的敏感度参数从大到小依次为注视时间、瞳孔面积、注视次数、扫视幅度、扫视速度。 展开更多
关键词 Topsis改进因子分析 公路隧道入口段 视觉负荷 行车安全 视觉指标
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考虑松动圈影响的公路隧道大直径竖井围岩压力计算方法 被引量:1
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作者 任兆丹 冀成 +3 位作者 史育峰 邱军领 邹祯祥 赖金星 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第15期6448-6458,共11页
为研究公路隧道大直径竖井围岩压力计算方法,基于极限平衡法推导,并与官田竖井实测数据进行了对比验证,最后分析了竖井直径、侧压力系数、围岩等级对竖井围岩压力的影响规律。结果表明:①与实测数据对比结果显示,本文公式的平均误差度在... 为研究公路隧道大直径竖井围岩压力计算方法,基于极限平衡法推导,并与官田竖井实测数据进行了对比验证,最后分析了竖井直径、侧压力系数、围岩等级对竖井围岩压力的影响规律。结果表明:①与实测数据对比结果显示,本文公式的平均误差度在12.85以内,相比其他公式的误差度在180以上,使相对误差减小了167.15以上,可指导工程人员进行竖井的施工设计;②竖井开挖直径越大,竖井井壁围岩压力越大,但是围岩压力的增长幅度随直径增大而逐渐减弱;③在未达到极限深度之前,侧压力系数越大,竖井井壁围岩压力越大;达到极限深度以后,不同侧压力系数下井壁的围岩压力一样大。侧压力系数越大,井壁围岩压力随竖井深度的增长越大,更快达到最大井壁围岩压力,即极限深度越小;④围岩等级越高,竖井的井壁围岩压力越小,在达到极限深度之后的围岩压力也越小。 展开更多
关键词 围岩压力 公路隧道 大直径竖井 松动圈
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