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Cheng Long; Zhang Zhichao; Huang Chi; Wang Kun
(①陜西省交通建設集團公司,西安 710075;②長安大學公路學院,西安 710064;③長安大學工程設計研究院公路院,西安 710064)
(①Shaanxi Provincial Communication Construction Group,Xi'an 710075,China;②Institute of Highway,Chang'an University,Xi'an 710064,China;
③Institute of Highway Engineering,Chang'an University Engineering Research Institute,Xi'an 710064,China)
摘要:本文介紹了智能交通系統的主要研究內容,通過對智能交通系統主要研究內容的分析,總結出ITS在高速公路上的應用。
Abstract:This paper introduces the research contents of Intelligent Transport System,through the analysis of research contents of Intelligent Transport System,in the final this paper concludes the application of ITS on the highways.
關鍵詞:智能交通系統(ITS) 高速公路
Key words: Intelligent Transportation Systems (ITS);freeway
中圖分類號:TP31 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)32-0171-01
0引言
交通安全、交通堵塞及環境污染是困擾當今國際交通領域的三大難題,其中安全問題最為嚴重。專家的研究表明,通過智能交通技術提升了道路管理水平后,每年能減少30%的因交通事故死亡的人數,且交通工具的利用率的提升至超過50%。所以,各發達國家紛紛投入大量的人員及資金,進行大規模的智能交通技術研究試驗。
1智能交通系統(Intelligent Transport System)
智能車輛道路系統(Intelligent Vehicle highway system,IVHS)是智能交通系統的前身,它把先進的計算機處理、電子控制、信息、數據通訊傳輸及電子傳感等方面的技術,整合并運用在交通運輸管理體系中,從而建立起一種全方位、大規模發揮作用的,實時、準確、高效的綜合運輸及管理系統。
2智能交通系統的主要研究內容
智能交通系統的研究內容主要包括以下九個方面:
2.1 先進的交通信息服務系統(ATIS)交通信息服務系統的應用必須有完備的信息網絡基礎為前提。交通參與者利用安裝于道路環境中的傳輸設施及傳感器,實時將交通信息反饋至交通信息中心;ATIS對信息進行接及整合,再將有關出行的各類信息實時反饋至交通參與者;出行者按照其其提供的信息來選擇出行路線及方式。
2.2 先進的交通管理系統(ATMS)ATMS多用于交通管理者,它能夠對公路交通系統進行管理及檢測控制。通過先進的計算機信息處理及車輛監測的技術,實時獲取有關交通狀況的信息,同時按照獲取的信息對交通狀況進行控制。
2.3 先進公共運輸系統(APTS)該系統的目的是通過將先進的電子技術應用到高使用率、分配駕駛的小汽車、公共汽車、有軌電車、地鐵的使用與運行中,從而發展公共交通系統。
2.4 貨運管理系統貨運管理系統是通過物流理論實施管理的智能化物流管理系統,它的基礎是信息管理系統及高速道路網。
2.5 商用車輛運營系統(CVO)該系統是專為運輸企業提高盈利而開發的智能型運營管理技術,目的在于提高商業車輛的運營效率和安全性。
2.6 先進車輛控制和安全系統(AVCSS)該系統包括事故規避系統和監測調控系統等。它使車輛具有道路障礙自動識別、自動報警、自動轉向、自動制動、自動保持安全車距、車速和巡航控制功能。在易發生危險的情況下,隨時以聲、光形式向駕駛員提供車體周圍的必要信息,并可自動采取措施,從而有效地防止事故的發生。
2.7 電子收費系統(ETC)ETC是目前世界上最先進的路橋收費方式。通過銀行及計算機聯網技術完成后臺結算處理,車輛經過路橋收費站不需停車就能實現路橋費的交納,同時能夠將收取的費用經后臺處理環節清分至收益業主。
2.8 緊急救援系統(EMS)EMS是一個特殊的系統,它以ATMS、ATIS及相關救援設備及機構為基礎,利用ATMS、ATIS使交通監控中心和專業救援機構聯成有機的整體,為道路使用者提供現場救護、排除事故車輛、車輛故障現場緊急處置及拖車等服務。
2.9 先進鄉村運輸系統(ARTS)ARTS是根據鄉鎮運輸的特殊需要,在鄉村環境下有選擇地運用一些特殊技術緊急呼救和事故防止、不利道路和交通環境的實時警告、高效益成本比的通信和監測等。
3ITS在高速公路的應用
3.1 高速公路ITS的構成按高速公路ITS系統的服務功能,將其分為五點:①先進的交通監控與管理系統,包括停車誘導、交通預測、路經誘導及交通事故檢測等技術。它依靠先進的技術實時的將道路交通信息在監控中心進行加工處理,并將信息發送至道路管理者及其使用者,從而實現動態交通分配,以及對交通的有效監管,盡量避免交通阻塞。②集成的信息服務系統,它由社會交通信息服務系統和車輛交通信息服務系統組成。信息服務系統不僅能方便在路網中行駛的道路使用者,還能為將要出行的道路使用者提供詳細的相關路網信息,幫助他們選擇最佳出行路線。③電子收費系統。不停車收費就是全自動收費,它在確保收取通行費的前提下,減少或徹底杜絕收費過程中阻礙交通的問題。④運輸管理系統。在智能交通系統中,運輸管理屬關鍵的服務功能。它利用智能交通系統其他子系統服務功能所提供的信息和有關運輸企業的信息,進行科學的跟蹤調度及指揮,使運輸企業的效益最大化。⑤安全保障系統。安全保障系統是交通運行基本的支撐,它可確保交通正常運行的過程中駕駛員的安全,若有交通異常狀況出現,其也可進行有效的救助。
3.2ITS在高速公路上的應用現階段可在收費、監控及通信方面運用該系統,下列幾點是其主要表現:①不停車電子收費(ETC)系統可減少傳統收費模式帶來的時間延誤和人工消耗,提高車道的通行能力;②路面交通感應器,能夠對道路承受壓力及應力狀況進行實時監控,同時將監測數據傳輸至管理中心,實時了解道路情況為養護部門提供完備的資料;③可變限速標志及可變信息標志牌,實時顯示沿途的路面狀況及事故情況,及時限速信息,對交通流實施動態管理;④高速公路入口匝道的交通流控制,利用和監控中心的通信及入口匝道處的信號燈,對入口匝道交通流實施智能化監管;⑤閉路電視監控,利用閉路電視攝像機,對違章車輛進行實時監控,發現問題可以及時啟動應急機制進行處理。
4結論
ITS被公認為是解決城市交通問題的有效方法之一,智能運輸系統可以達到提高交通運輸系統的效率、減少交通事故、降低環境污染的目的。發展智能交通的思路使人們從傳統的單靠“修路限車”的模式中脫離出來,嘗試用高新技術強化人、車、路之間的聯系,以提高交通系統的效益。文章通過分析ITS的主要內容,分析了高速公路ITS的組成及其在高速公路上的應用。
參考文獻:
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關鍵詞:巖土工程 知識體系 研究方法 研究方向
中圖分類號:G642 文獻標識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.21.043
20世紀60年代,巖土工程專業知識體系在歐美國家進行土木工程實踐的過程中逐步建立起來。對于剛剛進入巖土工程專業領域的研究生們來說,他們常常會對這一專業知識領域感到陌生。同時,對于已經完成巖土工程專業學業的碩士和博士們來說,他們中的一部分人也只是精通于巖土工程專業的某一研究方向,對巖土工程專業知識體系缺乏宏觀的整體認識。筆者基于自身的教育經歷以及自己的思考,對巖土工程專業知識體系談一點個人的認識,可供剛跨入巖土工程專業領域的研究人員參考。
1 巖土工程專業知識體系的構成
筆者基于自身的教育經歷以及自己的思考,總結出巖土工程專業知識體系的構成如圖1所示。筆者認為巖土工程專業最核心的知識應是土工原理,初學者應具備扎實的數學及力學功底,在此基礎上才能對土工原理有比較全面和深入的學習。之后應學習并掌握一些研究方法,巖土工程專業常用的研究方法有室內試驗、數值模擬以及現場實測等。研究方法的學習有利于研究人員開展科學研究,熟練掌握一種或多種研究方法有利于科學問題的相互映證,同時反過來對土工原理的認識也會更加深入。接著,在對土工原理有一定的認識以及掌握了一定的研究方法以后,就可以對巖土工程專業不同的研究方向及工程應用領域來進行研究。基坑工程、地基處理和地下工程是許多巖土工程專業人員選擇的研究方向和從業領域,也是目前我國巖土工程專業的熱門領域。這一兩年,海洋工程研究方向也受到越來越多的關注。
圖1 巖土工程專業知識體系的構成
2 巖土工程專業的研究方法
筆者認為,如圖1所示,巖土工程專業的研究方法有許多,例如:理論推導、室內試驗、數值模擬、現場實測、工程類比、文獻分析、問卷調查、抽樣統計、案例分析等等。比較常用的研究方法是理論推導、室內試驗、數值模擬和現場實測。巖土工程專業研究人員應熟練掌握其中一種或多種研究方法。
2.1 理論推導
各類巖土本構模型的建立一直是巖土工程專業人員的研究重點。建立解決實際工程問題的實用模型以及建立能反應某些巖土體應力應變特性的理論模型一直是本構模型研究的兩個方向。基坑工程、地基處理以及地下工程等實際工程的設計理論也一直在完善中。
2.2 室內試驗
室內土工試驗非常重要,它們是揭示土的特性,進行土類定名和土層劃分的重要依據之一。利用室內巖土離心機來進行實際工程的模型試驗是目前比較先進的室內試驗研究手段。
2.3 數值模擬
計算機技術的發展給巖土工程專業帶來了新的研究方法,目前有許多商業軟件用于巖土工程的數值計算,可以仿真模擬巖土工程專業的各類實際問題,能夠較準確地反應實際工程中應力應變情況,對科學研究和工程設計都有指導作用。
2.4 現場實測
現場實測包括原位測試和工程監測等,實際工程的監測數據更能反應巖土工程問題的本質,可以同其它研究方法進行比較驗證。同時,現場實測的數據可以反過來指導工程的施工,可以保證工程施工的安全性。
3 巖土工程專業的研究方向
筆者認為,如圖1所示,巖土工程專業的研究方向有許多,例如:基坑工程、地基處理、地下工程、邊坡穩定、海洋工程、基礎工程、隧道工程、環境巖土、路堤路壩、防災減災等等。比較熱門的研究方向有基坑工程、地基處理、地下工程和海洋工程。巖土工程專業研究人員都會選擇其中一個或多個研究方向來進行研究。
3.1 基坑工程
地鐵和房地產的建設使中國擁有大量的基坑工程,基坑開挖越來越深、面積越來越大,基坑圍護結構設計和施工越來越復雜,使得基坑工程的設計理論和施工技術不斷發展,以解決復雜的基坑穩定、變形和環境保護問題。
3.2 地基處理
地基處理一直是巖土工程專業的研究熱點,許多創新性的發明專利都出于這一研究方向。不同類型的巖土有著不一樣的地基處理方法,同一類型的巖土也有著不同的地基處理方式。各個地基處理方法的成套設計、理論、施工技術等是需要不斷完善的研究內容。
3.3 地下工程
21世紀是大力建設地下工程的世紀,也是我國地下空間開發利用的時期。城市軌道交通系統的快速發展,使得城市地下工程的建設大量興起。盾構法修建城市地鐵隧道過程中涌現出許多研究課題,如隧道開挖面穩定性、地表沉降及其對周圍設施的影響、雙圓盾構的管片受力性能、凍結法加固地層的相關技術等。
3.4 海洋工程
海洋工程近年來越來越受到關注,它是指以開發、利用、保護、恢復海洋資源為目的,并且工程主于海岸線向海一側的新建、改建、擴建工程,它分海岸工程、近海工程和深海工程3類。海岸防護工程、圍海工程、海港工程、海上鉆井平臺的建設等是巖土工程專業人員面臨的新的研究課題。
4 結語
作為剛跨入巖土工程專業領域的研究人員,除了對巖土工程專業知識體系的構成有一定的了解和認識外,還應該多看巖土工程專業的經典書籍,多參加巖土工程專業的學術會議,多與巖土工程專業的知名學者交流。并且結合自己的興趣愛好選擇一個研究方向,運用一種或多種研究方法,踏實、勤奮、持之以恒地進行研究,為我國巖土工程專業的發展添磚加瓦。
參考文獻:
關鍵詞:車牌圖像;預處理;灰度化;二值化;邊緣增強
DOIDOI:10.11907/rjdk.151249
中圖分類號:TP317.4
文獻標識碼:A 文章編號:16727800(2015)006018902
基金項目基金項目:江蘇省大學生創新創業訓練計劃項目(xcx2014052)
作者簡介作者簡介:劉凱(1992-),男,江蘇揚州人,徐州工程學院信電工程學院學生,研究方向為計算機軟件;羅凱耀(1994-),男,江蘇徐州人,徐州工程學院信電工程學院學生,研究方向為網絡技術;姜代紅(1969-),女,江蘇徐州人,徐州工程學院信電工程學院教授,研究方向為數據庫技術、嵌入式技術。
0 引言
汽車牌照自動識別系統[1]是以汽車牌照為特定目標的專用計算機視覺系統 ,是計算機視覺和模式識別技術在智能交通領域應用的重要研究課題之一。 車輛牌照識別[2]一般由以下環節:圖像獲取、圖像預處理、車牌定位、字符分割、字符識別 ,每一環節對下一環節都有很大的影響。 從采集卡獲得的原始圖像不僅包括車牌照,而且還有汽車本身以及汽車背景圖像,車牌識別的難點在于獲取高質量的車牌圖像。采集車牌圖像時,會受到光照、障礙物、拍攝角度、攝像設備等的影響,圖像中會產生較多與車牌無關的圖像數據,造成噪聲,從而影響車牌識別效果,所以需要對識別的圖像進行預處理,去除噪聲干擾。
本文車牌圖像預處理[3]主要針對智能交通管理系統中的車牌識別,通過獲取車牌對車輛信息進行采集,經過車牌圖像灰度化、圖像增強、邊緣檢測、車牌定位、車牌圖像二值化及圖像傾斜校正等,為車牌圖像后續處理打下基礎。
1 灰度化
一般從攝像頭采集到的圖像或者計算機中存儲的圖像通常是彩色圖,彩色圖像包含著大量的色彩信息,在數字圖像[4]處理中 ,很多算法都是針對灰度圖像 ,處理的灰度級從0~255,共 256個灰度級,這樣不僅減少了存儲圖像所需的內存,而且加快了圖像處理的速度。 因此,首先要將彩色圖像轉換成灰度圖像。彩色圖像中任一像素都有R、G、B三種不同的顏色分量,而當圖像中每一像素值R=G=B時,表示一種灰度顏色。其中,灰度化的方法主要有以下3種。
2 二值化
二值圖像是由黑白兩種顏色構成的圖像。目的是能夠快速將車牌字符和背景分開,通過閾值設定將灰度值小于閾值的像素直接設為0,灰度值大于閾值的像素直接設置為255,而二值化的關鍵就是找到合適的閾值T來區分對象和背景。
4 實驗結果
本文采用手機隨機拍攝的汽車圖像,測試環境為2GHz cpu,2G內存,操作系統為window 7,使用平臺為vs2005,并基于opencv開發車牌預處理功能。
當對一副未進行預處理或噪聲處理不當的圖像分割時,即會出現如圖5的車牌定位區域過大或過小的情況,而進行過預處理后的圖像進行車牌定位時則如圖6所示,可見預處理對降噪起了很大的作用。
5 結語
車牌圖像本身較復雜,冗余信息較多,因此難以識別。本文探討三種預處理方法簡化圖像、消除圖像噪聲。其中灰度化減少了圖像存儲的大小;二值化將圖像轉化為黑白兩種顏色的圖像,使車牌和背景分離;邊緣增生使得車牌定位更加快速、準確。實驗結果表明,三種方法均達到預期效果,提高了圖像的質量,為圖像后續分割和識別打下了基礎。
參考文獻:
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關鍵詞:船舶輔鍋爐;PLC;水位-蒸汽自動控制系統
1 PLC自動控制系統
PLC作為傳統繼電接觸器的替代產品已經廣泛的運用于船舶鍋爐、電站、分油機的自動控制系統中,它是以中央處理器為核心,綜合了繼電器控制和計算機控制優點而開發的工業自動控制裝置。相比傳統的接觸器-繼電器系統,由于它可以通過軟件來改變控制過程,而且體積小、組裝靈活、編程簡單、抗干擾及可靠性強等特點,非常適合在惡劣的工業環境(潮濕、振動、傾斜)下使用[2]。PLC是以“順序掃描、不斷循環”的方式不斷工作的,其工作原理框圖如圖1所示。
2 系統原理及功能
傳統電極式水位檢測裝置在檢測鍋爐水位時,其測量值的變化幅度較大,特別是在鍋爐水質變差,含鹽量增加,在升汽過程中發生汽水共騰時非常劇烈,容易造成虛假水位。文章利用在輔鍋爐下面安裝四個壓力傳感器,將水的重力轉化成電信號輸出,為了克服虛假水位,PLC將所測量到的電信號加在一起除以四,得到一個平均值。以后將測量值與平均值相比較得到一個偏差值,在下一個新的掃描周期內,測量值將值取代原來的電信號,算出一個新的平均值。這樣就能到一個新的偏差值和一個新的平均值,PLC再把這兩個值與報警設定值相比較,不管平均值達到報警值還是偏差值達到報警值,都將發出聲光報警,輔鍋爐停止工作,同時向主機的安全保護系統送一個故障降速或者故障停車信號。在鍋爐內部安裝兩個蒸汽壓力傳感器,其檢測和計算方式和水位自動控制相似,在輔鍋爐正常工作時平均值和偏差值應該在設定的報警值范圍內。在正常的范圍內以實現水位的自動控制、蒸汽的自動控制、安全保護,保證水位在最高水位和最低水位之間,汽壓在最高氣壓和最低氣壓之間,危險水位和超汽壓自動報警[3]。系統控制流程圖如圖2所示。
3 PLC程序
系統平時默認為自動模式,當選用手動模式時自動模式將不會起作用,因蒸汽壓力的控制與水位控制相似,PLC程序未給出。系統會自動檢測水位是否正常,因為鍋爐在實際應用中不允許鍋爐燒干[4],PLC將傳感器接收到的模擬信號,轉變為4-20mA的標準電流信號,在低水位會自動啟動水泵,在高水位會自動停止水泵,在危險水位則會停爐并發出報警信號。在蒸汽壓力的控制過程中檢測和處理方法和水位控制相似,主要控制油泵風機,在超汽壓時發出的報警信號和危險水位時報警時是相同的。
4 結束語
采用壓力傳感器之后會大大減少因為虛假水位引起的報警,使系統的可靠性會進一步增強,在PLC應用到船舶輔鍋爐之后,接線和拆線量會減少,只需改變內部的程序即可,方便了操作,減少了工作量,減少了故障率。用PLC控制輔鍋爐的重要參數,給輪機員帶來很大的方便。
參考文獻
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作者簡介:傅琪(1994,10-),女,漢族,重慶市涪陵區,學生,本科,重慶交通大學,研究方向:船舶電子電氣。
關鍵詞:軌道交通;累積性;影響;
中圖分類號:U215.7 文獻標識碼:A 文章編號:1674-3520(2014)-08-00-02
Abstract: This paper focuses on the accumulation of rail transit construction period, and puts forward the corresponding mitigation measures.
Key words:Rail transit;Cumulative;Impact
截止2013年底,我共有36座城市獲準修建城市軌道交通[1]線路,其中19座城市的85條線路已經開通運營,總里程達2509.52公里[2]。城市軌道交通具有運量大、速度快、安全、準點、保護環境、節約能源和用地等特點,本文重點關注軌道交通累積性影響[3]。
一、研究實例
本次研究對象為鄭州軌道交通三號線一期工程建設期累積性影響分析。累積性分析區域界定為鄭州軌道交通三號線工程與沿線既有工程項目、在建工程項目和擬建工程項目對環境的影響在空間和時間上的疊加。本次評價著重考慮已有BRT線路和長途客運站、正在施工和即將施工的地鐵1號線和2號線工程、近期規劃的地鐵4號線、5號線的影響,即新柳路站、黃河路站、二七廣場站、東大街站、中州大道站和中興路站。
累積性影響的評價重點為:(1)2號線~5號線工程在施工期所產生的棄土的累積性影響;(2)2號線~5號線工程施工期在換乘站處的社會、交通、噪聲、振動、空氣等影響的累積性分析。
(一)施工期棄土累積性影響分析及減緩措施
3號線工程車站和明挖區間的總棄土約335.4萬方。施工期實際棄土時,可能接受同一時間施工的不同線路的棄土,造成對同一棄土場及周邊地區的累積性影響,影響體現在:①棄土場在短時間內達到設計容量;②施工短期內作業車輛數增加;③由于棄土場均位于西南丘陵溝壑區,運輸路線重疊,造成這一區域噪聲、空氣及遺撒的影響加劇。
運輸過程中要采用同時應對施工場地的棄土存放處和棄土場采取如下環保措施管理:
①對產生的棄渣土及時清運,保持工地和周邊的環境整潔;按照有關規定設置圍擋、公示牌、硬化工地出入口等;設置符合要求的車輛沖洗保潔設施,配置專職保潔員,進出工地的車輛經沖洗保潔設施處置干凈后,方可駛離工地;定期對施工現場灑水降塵,并對泥土采取覆蓋措施。
②部分施工區段可能產生液化盾構土,這部分土需要在施工工地晾曬一段時間,且由專門的運輸車輛清運,運至處置場后要摻入一定比例的干土再填埋。
③棄土場投入使用前先做好防排水設施,并要求下雨天不進行棄土作業。
④棄土運輸車輛經過村莊時減速慢行,禁止鳴笛。
(二)施工期對交通產生的累積性影響分析及減緩措施
工程對交通的累積性影響體現在項目建設期可能和同時建設的黃河路站和中興路站對周邊道路的累積影響,具體包含對車站周邊道路車流量的影響、對行人和非機動車輛的影響。
中興路站為商都路和中興路的交叉口,商都路路面較寬,中興路為新建道路,車流量不大,同時施工對中興路的影響不大。但黃河路位于人口密度大的南陽路和車流量大的黃河路交叉口,原本就存在交通擁堵情況,若同時占用雙向車道施工則對路通影響很大。
減緩措施:
①在3號線黃河路站施工時,先占用一側車道施工,同側工程結束后,將這一車道恢復,再進行另一側的施工。黃河路相對較寬且兩側建筑距道路相對較遠,因此建議將施工場地選在黃河路兩側,盡量減小南陽路兩側的占地。
②施工前制定交通疏導方案,車輛提前繞行。
③在場地兩側盡量開辟專用車道,減少交通阻隔。
④加快施工進度,減少占用道路時間。
⑤優先保障公交線路通暢。
(三)施工期對大氣環境的累積性影響分析及減緩措施
工程對空氣污染的累積性影響分析體現在換乘的新柳路站、黃河路站、二七廣場站、東大街站、中州大道站和中興路站,同時施工時產生的灰塵及粉塵對空氣的累積性影響。
地表開挖、鉆孔作業時產生粉塵是施工期的主要空氣污染源,采用明挖法施工的新柳路站、黃河路站、二七廣場站、東大街站、中州大道站和中興路站屬于換乘站,施工占用面積及占用時間都大于一般車站,若不采取措施,施工過程中產生的粉塵濃度和污染的時間將會明顯增大,將對施工人員和周圍居民的身體健康產生影響。
施工期通過對各明挖車站施工場地定期灑水降塵,運輸散體材料篷布遮蓋等措施降低施工揚塵對空氣產生的影響。
(四)施工期對文物保護的累積性影響
二七紀念塔位于鄭州市最為繁華的二七廣場,是國家級文物,是鄭州市的地標性建筑。二七廣場站為地下二層島式站臺車站,為1號線與3號線的換乘站。
1號線施工的影響:
①基坑開挖時,圍護樁水平位移造成土體應力松弛,引起塔基的不均勻沉降。
②基坑開挖時,坑內降水坑外止水,若止水帷幕效果欠佳,造成周邊土體失水,引起塔基的整體沉降或不均勻沉降。
3號線施工的影響:
3號線盾構隧道施工,地面沉降槽連續引起塔基的不均勻沉降。
鄭州市軌道交通工程側穿二七紀念塔保護方案分施工前預加固保護措施和3號線盾構施工過程控制措施兩部分。
①針對變形控制標準[4],結合國內類似成功的工程經驗以及二七廣場的地質情況,提出各種可實施的加固保護方案,再對各方案分別進行加固前后的數值模擬有限元計算,在滿足變形要求的情況下,結合經濟、工藝、管線遷改等因素提出最優方案。
⑵沿3號線線路軸線方向設置一排直徑800mm鉆孔樁,樁頂采用0.8m×1.0m的冠梁連接為整體,樁底深入3號線盾構隧道以下4米,進入粉質粘土層(滲透系數0.08m/d),并且在臨近塔基處預埋注漿管,在1號線基坑施工和3號線盾構掘進時,實行信息化施工,根據實際監測變形數據隨時準備注漿加固。
二、結束語
目前,我國處于軌道交通大發展時期,我們在軌道交通施工中要注意關注其累積性影響,并針對提出有效減緩措施,盡可能減緩工程施工過程的環境影響,促進社會和諧發展,打造綠色交通。
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[3]玉龍,石建軍.土木建筑教育改革理論與實踐(第10卷)[S].ISBN978-7-5629-2969-7,2009-11:410.
【關鍵詞】 交通安全執法技術;學科建設;建設內容
【中圖分類號】G64.23 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)22-00-01
一、本學科的研究對象及發展趨勢
交通安全執法技術以交通違法、交通事故、交通阻塞等道路交通事件為對象,研究交通監測與控制、交通違法監測與控制、交通事故預防、交通事故現場勘查、交通事故處理與鑒定的理論、方法和技術。
當前國際上本學科研究范圍較廣,涉及交通安全執法、道路交通安全和智能交通管理等方面均有大量研究,從信息、傳感、通信、控制等技術的初步應用,逐步發展為高新技術的綜合運用和深度融合,將執法、技術、教育有機結合在一起,逐步建立起交通安全執法理論、方法和技術三個層面的理論體系。具體發展趨勢是:
1、交通安全執法方面
以威懾理論為基礎,研究針對超速駕駛、酒后駕駛、不戴安全帶、闖紅燈等違法行為的交通安全執法技術的有效性、合法性和可行性等,注重智能化執法技術的研究。在交通安全執法技術的有效性方面,強調執法技術的威懾作用,從懲罰概率、懲罰嚴重性、懲罰時效性等角度研究各種人力執法、自動執法技術、駕駛人違法計分系統等技術措施的一般威懾和特定威懾效果。在交通安全執法技術的合法性方面,從處罰對象(駕駛人或車主)、限速標準、飲酒駕駛標準、自動執法地點、執法主體多樣化等方面展開研究。在交通安全執法技術的可行性方面,研究高新技術應用的可行性、執法成本、公眾接受程度等問題。
2、道路交通安全方面
研究交通參與者交通特性、車輛技術、道路安全設施與環境、交通安全管理、交通安全有關其他技術五個方面與交通安全之間的關系。有關交通參與者交通特性研究主要有行人橫過道路行為模式的安全評價研究,不安全交通行為的分析與控制,心理因素對人的交通行為影響的研究,應急狀態下駕駛人反應和操控行為分析,駕駛人交通安全視距測試與分析系統,交通標志識認動態測試系統等。車輛安全技術研究主要有整車系統安全技術、智能車輛安全系統技術、車輛協同式(車聯網)安全技術和交通運輸安全與應急保障技術四個方向。
3、智能交通管理方面
由智能交通系統(ITS)框架的研究開發到ITS關鍵技術的研究,近年的熱點主要集中在車路協同技術、動態交通管理和主動交通控制。車路協同技術研究集中在車路交互式行車安全系統技術、車車交互式協同控制系統技術、車路協同系統交通協調控制技術等方面。動態交通管理方面研究交通監測技術、信息融合技術、信息技術、交通誘導技術等。在主動交通控制方面,研究以提高行車安全性和減緩交通阻塞為目的的高速公路/城市快速路的可變限速控制、交叉口智能車路控制等技術。
二、主要建設內容研究
交通安全執法技術主要建設內容包括交通監測與控制技術、交通違法監測與控制技術、交通事故預防技術、交通事故現場勘查技術、交通事故處理與鑒定技術等。
(1)交通監測與控制技術
主要包含車輛與道路智能檢測技術、交通信息采集理論與方法、道路交通控制理論與技術、現代交通系統建模與仿真四個方面的研究。
①車輛與道路智能檢測技術
本研究方向以計算機在公路交通及城市道路智能測控領域的應用研究為主要目標。主要面向高速公路、城市道路交通運輸系統,將計算機技術與現代交通檢測技術,智能控制技術和現代通信技術(包括無線傳輸技術,IP網絡技術),應用到對車輛和道路的狀況進行檢測和故障分析。同時開展車、路及環境綜合信息交互技術方面的研究。
②交通信息采集理論與方法
本研究方向以有效、及時獲取綜合交通信息――特別是動態交通信息――并提供綜合服務為主要目標,主要研究內容包括:交通信息采集處理理論、方法、技術的研究;基于圖像/視頻的交通流及交通事件檢測技術研究;交通信息綜合應用平臺研究;基于計算機視覺(單目/多目)的交通安全輔助研究。
③道路交通控制理論與技術
道路交通控制從控制理論的基本原理出發,主要研究道路交通控制的原理、方法以及控制結果的評價等。主要研究內容包括:高速公路監控技術、交通事件自動檢測技術和交通控制與誘導技術等;城市交通控制系統、停車誘導技術和快速公交控制技術等。
④現代交通系統建模與仿真
現代交通系統模型描述道路交通流狀態變量隨時間、空間而變化、分布的規律及其與交通控制變量之間的關系,它反映了特定道路交通流的內在規律。該研究方向將從交通流數據出發,研究現代交通系統建模與仿真技術的理論、方法和應用。
(2)交通違法監測與控制技術
基于道路交通檢測技術的動態交通信息檢測系統、車型自動識別技術、交通事件自動檢測和道路交通違法監測的研究等。
(3)交通事故預防技術
交通運輸安全保障與防護技術,如交通法規、交通安全、可靠性理論、容錯糾錯技術、人機工程與狀態監測等。
(4)交通事故現場勘查技術
交通事故現場勘查技術主要以道路交通事故發生的過程以及成因為研究對象,以痕跡檢驗、測繪、攝影、心理學等理論為基礎,對于道路交通事故現場中存在的相關元素展開勘驗,并進行記錄、提取、分析的專門技術。
[關鍵詞]建筑施工技術 模塊式教學 教學改革
[作者簡介]劉孟良(1965- ),男,湖南益陽人,湖南交通職業技術學院建筑工程學院院長,教授、高級工程師,研究方向為土木工程設計與施工。(湖南 長沙 410132)魏秀瑛(1972- ),女,湖南衡陽人,湖南高鐵職業技術學院,副教授,研究方向為建筑工程技術。(湖南 衡陽 421002)周金菊(1964- ),女,湖南常德人,湖南交通職業技術學院工程經濟學院,高級工程師,研究方向為建筑工程造價。(湖南 長沙 410132)
[基金項目]本文系2009年國家社科基金項目“高職建設類課程項目化、模塊化改革研究”的研究成果之一。(項目編號:BJA090060)
[中圖分類號]G712 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985(2012)23-0138-02
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》職業技術教育部分明確指出,要大力發展職業教育,要把提高質量作為重點,要積極推進教育教學改革。然而,生源素質普遍偏低、大量學生學習興趣不濃,尤其生源急劇減少等因素,導致職業教育面臨著前所未有的困難和挑戰。如何進行教育教學改革,采用有效的教育教學模式,提高教育教學質量,強化職業教育本質特征,增強職業教育為社會經濟發展的服務能力,已成為業內人士的首選課題,眾多職業院校都在尋找新的培養模式,高職建設類課程模塊式教學改革勢在必行。本文探討如何進行“建筑施工技術”課程模塊式教學改革。
一、關于模塊式教學的理論
模塊式教學英文“Modules of Employable Skills”(簡稱MES),是國際勞工組織在20世紀70年代開發出來的一種較為先進的、行之有效的職業培訓方法。這種方法突破了我國傳統的教育模式,抓住了職業教育技能訓練這一核心,在深入分析每個職業(工種)和技能的基礎上,嚴格按照工作標準(崗位規范),將課程標準和教材開發成不同的教學模塊,形成類似積木組合式或一部多個零件組成的機器式的教學方式。
模塊式教學具有強調把學生的需要放在第一位、強調學生學習的個性化、有很強的靈活性、有較強的實踐性等特點,需要教師合理安排和調整教學內容,綜合運用各種教學方式、手段,培養學生與未來所從事職業相適應的能力,讓學生真正成為應用型人才。目前,國內外模塊課程模式主要有MES模塊職業能力培訓課程模式、“雙元制”模塊課程模式、集群式模塊課程模式、單元累計制模塊課程模式等。
二、模塊式教學在“建筑施工技術”課程中的探索和實踐
(一)改革思路
“建筑施工技術”是建筑工程技術專業的一門核心課,是學生走上工作崗位進行現場施工技術和管理的一門必備的專業課。該課程概念繁多、專業性強、實踐性強,學生普遍反映學習難度大,理論與現場工作實踐不能很好結合。筆者結合長期的教學實踐認為“建筑施工技術”課程應該按照如下思路進行課程改革:構建基于職業崗位工作過程的課程結構,形成以職業能力培養為核心的課程標準。依托中央財政支持的校內實訓室和校外現場頂崗實訓基地,采取靈活的教學方法,加強學生的實踐動手能力訓練。通過大量的實踐訓練,讓學生在實踐中發現問題,并積極主動地尋找解決問題的辦法。
(二)課程模塊的設置
課程按建筑施工技術的工藝流程劃分模塊,形成以職業崗位作業流程為導向的教學模塊,即開工前的組織與計劃、建筑施工測量知識、基礎工程施工、主體工程施工、屋面工程施工、裝飾工程施工、室外工程施工與竣工驗收7個模塊。再根據設定的教學模塊遴選必要的知識。通過劃分新的知識模塊,將原來零散的知識點針對某一具體施工過程進行有機整合,使每個工藝流程中所應掌握的知識更加明確和具有針對性。課程模塊的設定,如下表。
(三)采取模塊式教學取得的成果
1.理論成果。一是對課程體系改革的一些核心概念進行了界定,對“建筑施工技術”課程涉及的教學模塊、課程體系、教學模式等進行了探究。教學模式:基于明確的教學目標,圍繞特定的職業崗位能力,對知識、技能、態度的要求劃分為相對完整、相互聯系的7個教學單元。課程體系:為實現教學目的、指導學生的學習活動,由學院有計劃、有組織地編制相對獨立、相互聯系的若干教學內容組成的有機整體,主要體現在基于工作過程的教學計劃、教學大綱及校本教材中。課程模式:在一定的課程觀指導下建立起來的為“建筑施工技術”課程方案設計者開發或改造建筑工程技術專業并編制課程標準提供具體思路和操作方法的標準樣式,包括理論基礎、課程方案、課程標準、操作方法、保障條件、管理與評價等。二是為職業教育研究提供了有效的方法及經驗。職業教育應以培養學生職業能力為核心目標,以職業道德素質和文化素質培養為基礎目標,培養學生的綜合職業能力;國家職業標準是確定職業能力培養目標最重要的依據;專業知識只有通過操作(運用)才能轉化為技能。三是構建了較完整的建筑工程技術專業模塊式課程體系,為建筑工程技術專業及其他專業構建模塊式課程體系提供了一系列的參照樣式。
【關鍵詞】寬箱梁;剪力滯效應;研究方法
箱梁剪力滯效應的理論研究方法主要分為兩類:解析法和數值分析法。解析法主要有正交異性板法、折板法、比擬桿法和能量變分法;數值分析法主要有有限單元法、有限條法、有限差分法和有限梁段法等。
(1)正交異性板法
正交異性板,是用縱橫向互相垂直的加勁肋(縱肋和橫肋)連同橋面蓋板所組成的共同承受車輪荷載的結構。這種結構由于其剛度在互相垂直的二個方向上有所不同,造成構造上的各向異性。正交異性板法是把肋板結構比擬成正交異性板,將縱橫梁分攤到板上,然后根據彈性薄板理論,從邊界條件出發,導出肋板結構的應力和撓度公式,獲得剪力滯問題的解。
(2)折板理論法
折板理論法是將箱梁離散為若干矩形板,以彈性平面應力理論和板的彎曲理論為基礎,利用各板結合處的變形條件和靜力學條件建立方程組,以矩陣形式進行計算。
(3)比擬桿法
比擬桿法是將處于受彎狀態的箱梁結構比擬為只承受剪力的等效薄板與只承受軸向力的桿件的組合體,根據板與桿之間的平衡、變形條件建立微分方程組;通過加勁桿的內力確定每塊翼板的剪應力,進一步由每塊翼板的軸向力得到翼板的縱向應力。
(4)能量變分法
能量變分法是從假定箱梁翼板的縱向位移模式出發,把梁的豎向位移沿梁長的變化率和描述翼板剪力滯的縱向位移差的廣義位移函數看作未知數,根據最小勢能原理建立微分方程,進而獲得應力和撓度的解析解。
(5)有限單元法
有限單元法主要基于三維板殼和塊體理論計算箱梁的剪力滯效應,通過建立箱梁結構的三維有限元數值模型,施加邊界條件和荷載條件,由后處理獲得結構應力和位移結果,并根據縱向應力的分布狀況分析結構的剪力滯效應。
(6)有限條法
有限條法是一種混合法,它具有一般結構法和有限元法的優點,該法Cheung首先提出,它可以看做是有限元法在用最小總勢能原理導出未知節點位移參數和外荷載關系的一種特殊形式。與有限單元法相比,有限條法具有簡單、計算量小的優點。
(7)有限差分法
有限差分法的基本思想是把連續的定解區域用有限個離散點構成的網格來代替,把連續定解區域上的連續變量的函數用在網格上定叉的離散變量函數來近似;把原方程和定解條件中的微商用差商來近似,積分用積分和來近似,于是原微分方程和定解條件就近似地代之以代數方程組,即有限差分方程組,解此方程組就可以得到原問題在離散點上的近似解。然后再利用插值方法便可以從離散解得到定解問題在整個區域上的近似解。
總結
綜上所述,以能量變分法為基礎的有限段法是一種深受研究人員歡迎的實用方法,其未知數少,內力形式的輸出結果更符合工程師的使用習慣。這種方法直接以梁段為單元,先假設剪力滯翹曲位移沿橫向的分布規律,然后沿縱向對位移進行插值,利用最小勢能原理建立剛度矩陣。
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