干线控制（精选十篇）
干线控制 篇1
路径优化及其技术是交通诱导系统的关键问题, 合理的优化可避免出行者在路径上不必要的耗损, 减少交通阻塞及交通事故的发生。关于路径优化已有很多有效的算法, 传统的Dijkstra算法是目前公认的求解最短路径问题的高效经典算法之一, 它可以给出从某指定节点到图中其他所有节点的最短路经。但Dijkstra算法在进行最短路径搜索时, 若路网中的每一条路线都考虑, 会浪费大量时间及存储空间, 而且在权值时变的交通环境中, 静态状态下所求的最短路径并不是实际意义上的最优解。
本文从提高路径搜索速度方面进行讨论, 从出行者的角度对庞大的路网结构进行优化。最优路径选择是每个出行者都要面对的问题, 出行者对于路径选择的标准是使自己的出行时间 (费用) 最为节省, 路网的运行状况根据出行者的选择不断变化, 使得出行者开始做出的选择并不是最优, 这种情况下, 出行者和路网之间就形成了一种博弈, 博弈双方互相妥协, 可达到一个平衡局势 (最优解) , 从而实现对路网的优化选择。
1 博弈论的引用
博弈论实际上就是对策轮, 是运筹学的重要分支。博弈论是研究决策主体的行为直接相互作用时的决策及这种决策的均衡问题, 也就是关于包含相互依存情况中理性行为的研究。
博弈论的基本概念包括局中人、战略 (策略) 、行动、信息、支付函数、结果、均衡等。其中局中人、策略、支付函数构成了博弈的3个基本要素, 局中人、行动次序、结果统称为博弈规则, 而博弈分析的目的就是使用博弈规则来确定均衡。
博弈论的精髓在于博弈中一个理性决策者必须考虑在其他局中人反映的基础上来选择自己最理想的方案, 所谓均衡即所有局中参与人的最优策略组合, 各方博弈产生的结果是一个均衡结局, 它可能不是局中各方及整体利益的最大化, 但它是在已给定信息与知识条件下的一种必然结果, 因为任何一方改变策略而导致均衡的变化都有可能使自己得到一个更差的结果。博弈论中每一个局中人做出理性决策的重要依据之一是他的可能赢利 (损失) 是多少, 这就是每个局中人需要认真计算的赢利 (损失) 函数 (payoff function) 。
在最短路径的优化中, 将出行者与路网比拟成博弈双方, 出行者一般会选择出行时间最短的那条路线作为最优解, 而路网也会采用使道路拥挤的策略来对弈出行者的最优策略, 使出行的时间变长。这就构成了博弈中的局中人, 出行的选择路线集合构成了策略集, 路网相对应的状况构成了另一个策略集。
2 路径优化的博弈模型
将出行者和路网状况都定为局中人, 假设从A点到B点的路线共有n条, 分别为{a1, a2, …, an}, 此为出行者的策略。当出行者选择ai时相对应的路网状况为{b1, b2, …, bn}, 则此时该博弈问题的赢得 (损失) 矩阵为
其中, aij为出行者全部选择路线i时路线j的出行时间。
如果
若不存在时, 证明这个决策没有纯策略意义下的解, 局中人没有最优纯策略可出, 此问题转换成一个混合策略求解, 可得一个选取不同策略的概率分布, 该混合策略仍然可以实现博弈双方的平衡。
用线性规划的方法对混合策略进行求解, 将博弈问题转换为对偶线性规划问题
式中, z为目标函数, z =1/v, v是出行者的平均损失值, 是该对策问题的待求值;aij为该对策问题赢得 (损失) 矩阵的元素;x′i=xi/v, xj为出行者选择路线aj的概率。
运用博弈的方法将出行者的选择与路网的实际情况都融入到一个动态的互动中局势, 根据模型求出最优解, 此策略即为出行者和路网在理智选择下的最优路径。
3 算例分析
如图1所示:从A点到B点, 共有3条路线可选, 分别是路线a1:l1;路线a2:l2→l3, 路线a3:l4→l3。图1中各弧段旁的数字li (ti, t′i) 分别为ti出行者在选择前路段i的出行时间, min;t′i出行者全部选择路段i时的路段i的出行时间, min。
根据博弈原理, 可得出行者的损失矩阵为
此矩阵无纯策略解, 将该混合策略用线性规划方法求解为
求得的解为
则
从计算可以看出约有2/3的出行者选择路线a2:l2→l3, 1/3的出行者选择路线a1:l1, 路线a3:l4→l3选择的人最少。出行者在理性状态下的选择会摒弃路线a3, 那么从A点到B点的路径优化后有路线a1、路线a2可供选择。
4 结束语
本文从博弈论的角度对交通诱导系统中的路径优化做了初步尝试, 根据出行者的决策将路网的结构进行简化, 然后再进行最短路径求解, 以达到更高的效率。作为人与路之间的互动研究, 博弈论的引入是一个很好的思路, 该模型对诱导策略的制定有一定的指导意义, 但该模型并没有应用到实际例子中, 对于模型的适用性还需作进一步的研究分析。
参考文献
[1]杨兆升.城市交通流诱导系统[M].北京:中国铁道出版社, 2004.
[2]徐裕生.优化与决策[M].西安:陕西科学技术出版社, 2004.
[3]董斌杰, 李克平, 廖明军, 等.诱导信息下基于博弈论的路径选择模型[J].北华大学学报:自然科学版, 2007, 8 (1) :88-91.
[4]李振龙.诱导条件下驾驶员路径选择行为的演化博弈分析[J].交通运输系统工程与信息, 2003, 3 (2) :23-27.
[5]葛颖恩, 杨佩昆.诱导信息下的路线选择模型[J].同济大学学报, 1998, 26 (6) :659-663.
[6]石小法, 王炜, 卢林.交通信息影响下的动态路径选择模型研究[J].公路交通科技, 2000, 17 (4) :35-37.
[7]张安训.一种博弈诱导方法及诱导与控制的时空协调模型[D].天津:天津大学, 2004.
“新干线”突进 篇2
今年9月16日上映的《英雄喋血》是珠江影业的第一个电影项目。该片在第七届中美电影节获得了最佳影片“金天使”奖，近期又获得12月7日举办的第三届澳门国际电影节最佳影片、最佳导演、最佳摄影、最佳女配角四项提名。此外，珠江影业还与香港银都机构、香港英皇电影、香港影王朝等初步达成《惊天风暴》《天之娇女》《笑功震武林》等多个电影项目的合作。
开始涉足制片业务的中影南方电影新干线，于电影发行和影院经营拓展方面也表现不俗。截止今年11月底，中影南方电影新干线总票房达9.6亿多元，超过去年全年的总票房。旗下影院从广东、广西两省延伸到了南昌、重庆、成都、贵阳、昆明等周边城市，甚至天津、北京、兰州等北方城市。目前中影南方电影新干线旗下共拥有130多座影院，600多块银幕，11万多个座位，遍布全国15个省市。该院线总经理赵军透露，计划今后每年新增50-60座影院，保持在全国新增影院数的十分之一左右。此外，在全国大小院线争先恐后加大自主影院投建时，赵军明确表示，要把服务加盟影院放在重要位置上。在中影南方电影新干线，加盟影院一直占据着数量上的绝对优势，130多座影院中，加盟影院超过110座。在每年贡献院线60％-70%票房份额的20多座主力影院中，加盟影院占比三分之二强。
“每个院线的经营出发点不同，如果出发点是为自己服务，就很担心旗下加盟影院跑掉。但中影南方电影新干线经营出发点是为加盟者服务，这是我们的特色。随着电影市场越来越繁荣，影院投资大热，很多业内外的资本都加入到了影院投建大军，但不是每一个影院投资公司都能够或者有意向建立自己的院线公司。为这些加盟者服务，也就是为中国的电影产业服务。”赵军解释重视加盟影院的初衷。
交通信号干线控制优化设计三维仿真 篇3
计算机仿真技术的快速发展, 为城市交通的模拟仿真和相关技术的研究提供了迅速发展的平台。交通仿真是计算机仿真技术在交通工程领域的应用, 可以为交通管理系统设计方案评价、道路几何设计方案评价、交通工程理论研究、交通安全分析、新交通技术和设想的测试以及人员培训等应用领域提供方便、高效的实验分析工具[1]。如何使用发展迅速的计算机图形学技术, 建立精细的模型, 精确的仿真交通系统的各个方面, 就成为一项非常有必要的研究课题。
1 交通信号干线协调控制
交通信号控制从空间关系上划分为单路口控制 (点控) 、干线控制 (线控) 和网络控制 (面控) [2]。点控是指对单一交叉口或一条干线上或一区域内的各个交叉路口分别单独进行信号控制的方式[3]。把一条干道上一批相邻的交通信号连接起来, 加以协调控制, 这就是交通信号干线协调控制。点控是线控的组成部分。韦伯斯特经反复测算, 得出了韦伯斯特最佳周期的近似计算公式:
其中L为每个周期总的损失时间, Y为交叉口交通流量比[4]。最佳周期是信号控制交叉口上, 能使通车效益指标最佳的交通信号周期[5]。
假设:某十字路口东南西北入口道的总车流量分别为600veh、900veh、900veh和1200veh, 各个方向的车流量如图1。设饱和流量s=2 0 0 0 v e h, 黄灯时间为tY=3s, 全红时间为tR=2s。采用四相信号控制, 如图2。
相位1的临界车道 (临界车道是指每一信号相位上交通量最大的那条车道) 车流量为q1=600veh, 相位2为q2=300veh, 相位3为q 3=400 veh, 相位4为q4=300veh。
各相临界车道流量比之和为
总损失时间为
得出南北路口直行时间为17s, 左拐时间为8s, 黄灯时间为3s, 红灯时间为27s;东西路口直行时间为12s, 左拐时间为8s, 黄灯时间为3s, 红灯时间为32s。
为使干线上各交叉口的交通信号能够协调控制, 各个交叉口交通信号的周期时长必须是统一的。根据以上方法可以计算出不同交叉口的最佳周期, 从中选取最长周期作为整个干线的周期时长。当车辆在相邻交叉口间的行驶时间等于交通信号周期的倍数时, 即相邻交叉口的间距符合关系式
其中v为车辆可连续通行的车速, n为倍数, 那么车辆就可在干线上连续行驶, 减少了时行时停的情况。
假设南北干线上有两个相邻的单交岔路口, 车辆通过该干线的车速为110km/h, 则两个交叉路口应相距:
在本仿真中取n=2, 得到两个交叉路口相距3.36km。
2 3D MAX仿真
使用3D MAX对以上交通干线进行三维仿真, 首先对道路、汽车、交通灯等进行建模。按照图1所示各个方向的车流量, 设置交叉口东西南北四个方向右拐、直行和左拐的车辆, 并随机设置他们的初始位置, 根据 (11) 式设置两个交叉口相距的距离。
然后为模型设置动画。依据 (6) (7) (8) (9) 式得出的交通信号的时间长度, 设置交通信号的材质动画, 以达到交通信号红黄绿变化的效果。设置好交通信号的动画后, 就要设置汽车的动画了。图3是某辆汽车在X、Y、Z三个方向的动画轨迹。
为每辆汽车设置帧动画比较繁琐, 可以使用3D MAX内置脚本语言MaxScript, 同时设置多个汽车的群体动画。首先在脚本中将具有相同行驶方向的汽车设置成为一个数组:
然后使用for循环来为数组中的每一个元素设置动画:
当汽车行驶到停车线附近, 而且前方交通信号的红灯亮时, 汽车就要停下来, 一直等到交通信号的绿灯亮, 汽车才可以再行驶。在汽车行驶过程中, 还要防止汽车之间发生碰撞。由于在3D MAX中, 各个对象之间是可以互相穿透的, 如果所有遇到红灯停下的汽车都停在了停车线附近, 就会出现多辆汽车重叠的现象, 这在现实中是不可能发生的。鉴于以上几个情况, 汽车停止行驶需同时满足以下几个条件:
(1) 行驶方向的交通信号红灯亮;
(2) 汽车在停车线后方的位置停止;
(3) 停车线处已停有汽车时, 后来的汽车要以一定间距停于其后。
为了满足第三个条件, 设置一个停车计数器, 初始值为0, 停车线后每停一辆车, 计数器加1, 相应的下辆车的停车位置应与停车线位置相距停车间距的N倍, 而且在停车线后方。
最后在场景中创建摄像机, 设置摄像机动画, 将摄像机与某辆汽车绑定, 调整视角, 以得到好像在马路上真正驾驶汽车的效果, 图4是摄像机视图的渲染效果。
3 结论
通过运用3D MAX对交通信号干线控制的仿真, 可以很直观的观察到交通信号控制的优劣, 各种交通问题一目了然。因此, 三维交通仿真将是一项非常有必要的研究课题, 而3D MAX也会为三维交通仿真提供很好的仿真平台。
摘要：通过对交通干线的研究, 建立交通信号干线控制优化算法, 并使用三维动画软件3DS MAX进行建模和仿真, 得到直观的场景效果。
关键词：交通,仿真,3DS MAX,动画
参考文献
[1]Yang Qi.A Simulation Laboratory for Evaluation of Dynamic Traffic Management Systems.Massachusetts Institute of Technology, 1997:160-169
[2]韩雪, 张秉森, 张引等.单交岔路口交通信号定时控制三维仿真[J].系统仿真技术.2008, 4 (1) :30-34
[3]翟润平, 周彤梅.道路交通控制原理及应用[M].北京:中国人民公安大学出版社.2002
[4]刘智勇.智能交通控制理论及其应用[M].北京:科学出版社.2003
航空新干线 篇4
自2005年龙港航线停飞以来，黑龙江省经历了长达三年无直通香港航班的历史。8月11日，香港航空公司再次开通了哈尔滨至香港的航线。随着经济的迅速发展，哈尔滨人流、物流增长迅猛，市民出行和外来游客越来越多，太平国际机场的运输量也不断增加，越来越受到各大航空公司的关注。哈尔滨现在已经拥有超过80条国内、国际航线，市民出港可以直飞世界各地。
吉林开通多条国内外新航线
吉林省已经开通多条国内国际新航线，打造更加完善和便捷的空中走廊，以促进吉林省对外经贸往来和旅游业的发展。目前，吉林全省已有14家航空公司运营80条航线，其中长春龙嘉机场由13家航空公司运营63条航线，延吉机场由6家公司运营18条航线，与国内外46个城市实现通航。
我国第一个森林旅游机场——长白山机场通航
8月3日，我国首个森林旅游机场——长白山机场在历经两年的建设施工后，正式投入使用。长白山机场为国内支线旅游机场，坐落于吉林市长白山保护开发区池西区。飞行区飞行等级4C，机场跑道长2600米，宽45米，航站楼总面积8690平方米，包括2座登机桥，共6个停机位，可满足波音737、空中客车A320等飞机的起降要求。机场投入运营后，将陆续开通长春、北京、上海、深圳、大连、沈阳等地往返长白山的航线。
首架国产机从天津机场起飞
我国自主研发的国产飞机新舟60飞机9月28日在天津滨海国际机场起飞，这是天津机场乃至全国机场运营的第一架国产飞机。新舟60的执飞标志着国产支线飞机开始批量进入国内民航市场，打破了我国民航运输业由外国飞机垄断的局面。
国航在北京－罗马等国际航线投入A330豪华客机
近日，中国国际航空公司宣布：北京至罗马、伦敦、迪拜以及慕尼黑等四条国际航线投入使用A330豪华客机。此前，国航已在温哥华、法兰克福、巴黎、马德里以及澳洲等远程航线使用该机型。未来搭乘国航航班往返于欧美澳等地区的旅客，将有机会全程感受更为舒适惬意的乘机体验。
哈尔滨投资800亿 打造千亿产值航空汽车城
日前，黑龙江省政府第九次常务会议讨论并通过了《哈尔滨航空及汽车产业城发展规划》。根据规划，哈市将分3期7年时间，计划投资800亿元，以平房区为中心建设航空及汽车产业城，力争到2015年，规划地区生产总值达到1000亿元，工业销售收入达到3000亿元，拉动哈尔滨乃至全省工业提档升级。
南航成立纽约、伦敦等5个办事处和台北营业部
近日，中国南方航空股份有限公司董事会决议通过成立南航驻纽约、伦敦、温哥华、迪拜、布里斯班办事处和台北营业部。至此，南航已拥有13家分公司，5家控股子公司，20个国内基地、营业部和54个国外办事处。
国航“十一”黄金周运力投放加大力度
干线控制 篇5
城市主干线承受着巨大的市内交通负荷,提高主干线的双向协调控制效果,降低主干线上的车流的延误时间和停车率,对改善整个城市交通状况具有重大的实际意义。干线协调控制是干道的交通管理与控制的1种主要策略,就是将干道上的一连串信号交叉口按一定方式联结起来作为系统对象研究,同时对各个交叉口进行配时方案设计以保证互相协调,从而使得主干道上行驶的车辆可以获得尽可能少的停车率或较少的行车延误。
目前干线协调控制方法虽多种多样,但总体分3类:定时协调控制、感应协调控制和自适应协调控制[1]。定时协调控制指干线交叉口信号按预先设定的方案运行。如Little提出最大带宽MaxBand控制策略,Gartner 等人在MaxBand方法的基础上提出复合带宽MultiBand控制策略[2]。感应协调控制是根据交通量的变化而变化的1种控制方式,其中交通量可由埋设在干道上的感应线圈获得。其设计思想主要有2种:①根据监测到的交通量,实时计算出最佳的控制方案;②根据检测到的交通量,从预先设定的配时方案中,选择合适的控制方案。感应协调控制可以满足实时交通需求,但在实际运行中,感应协调控制一般只适用交通量较小的干线,在接近饱和状态的交叉口,感应控制方式的效果未必有定时协调控制的效果好。自适应协调控制能够连续测量交通流状态,逐步了解和掌握对象,实时调控保证控制效果达到最优。典型的自适应控制系统有:SCATS、SCOOT 、RHODE系统[3]。
干道协调控制设计主要原则有[4]:绿波带最大化;交通性能最小化。基于绿波带最大化的设计方法是主要通过追求绿波通行时间与公共信号周期比值的最大化,即以车辆连续通过带宽作为评价指标来研究干线配时方案的协调控制效果,从而确定控制系统中各交叉口的信号配时参数值,常用算法有数解法、图解法等;基于交通性能最小化的设计方法则是依据干道协调控制系统的延误时间和停车次数与信号配时参数之间的对应关系,利用优化算法寻找最佳的路径以确定各交叉口配时参数,从而实现干道协调控制系统的总延误最小,常用算法有蚁群算法、遗传算法等。
城市干线双向协调控制是干道交通协调控制中应用最为广泛的1种控制手段,该方式有以下优点:①交通流更平滑稳定,能够提高道路交通服务能力与通行能力;②保证整体车流以较高的行驶速度和较低的延误率;③行驶车速更加协调统一,保证车辆尽量不停顿通过下一路口;④可以吸引附近车辆进入主干线,使局部路网更加协调通畅;⑤行人和驾驶员都更加遵守交通规则,紧凑的交通流可减少行人违规穿越马路,避免交通事故。
本文采用是定时双向绿波协调控制策略,在现有的MaxBand核心模型的基础上,以双向绿波带宽和最大为目标,引入启动清空时间即车辆连续通过干道在各交叉口停车时启动时刻到通过停车线时刻的时间差。利用数学软件和绘图工具获得更符合实际的相位差,保证绿波带宽度和它的实际有效性。同时采用多时段多区段方针,保证交通干线各交叉口有效协调控制,实现全天候双向有效绿波带。常州市武进区常武路的实际应用证明了该控制策略方案的有效性和实用性。
1 问题描述
双向绿波带协调控制的目标是保证干线双向交通通畅,使进入该干线的车辆一路绿灯行驶,且双向车流拥有较宽的通过带。大量的实践应用表明:当相邻2交叉口之间的距离超过800 m时,协调控制效果反而不如干线上交叉口的单点控制,但在交通过饱和的情况下,距离太近也不利于协调控制。双向绿波带需优化设计的主要参数是:信号公共周期、绿信比和相位差。为使干线上各交叉口的交通信号控制能取得协调,各交叉口的信号周期长度必须相同。为此,首先按单个交叉口信号控制的配时方法,计算各交叉口周期时间长度,然后从中选出最大的周期长度作为这个系统的公共周期,获得最大周期的交叉口称关键交叉口[5]。在双向协调控制系统中,很明显相位差的准确性直接决定着绿波带的实际效果。相位差分为绝对相位差与相对相位差,绝对相位差是指干线系统中把某一路口作为基准路口,其他路口的协调相位起始时刻滞后于基准路口的协调相位起始时刻的最小时间差,相对相位差是指干线系统中任意两相邻信号绿灯或红灯的起点或终点的最小时间之差。模型中一般采用相对相位差,其值与相邻交叉口间路段长度和车辆在该路段间的行驶速度有关。且控制方案应该与1 d的交通流实际状况相协调,特殊的时段分配不同的优化配时方案,否则方案不满足现状,可能造成交通流的集结,引起交通絮流,产生进一步的交通堵塞。
2 双向协调绿波设计
2.1 双向绿波协调控制的基本原理
协调控制是对城市交通干线或某区域的多个平面交叉口作为系统进行整体控制,且控制方案相互协调,使得进入干线的车流按某一速度行驶时,能不遇或少遇红灯,车辆通过该干线或该区域内时,保证绿波带最宽、停车次数最少、延误时间最短等。
干线协调控制方法中最大绿波带法是以车辆连续通过带宽作为评价指标,建立混合整数线性规划模型,通过最大化绿波带与公共周期的比值来获得相位差。目前基于绿波带宽最大化的设计有两类方案:不变带宽绿波和可变带宽绿波。所谓不变带宽绿波是指双向的绿波带宽大小是不变的,可变带宽绿波是指在不同路段、不同方向实施不同连续带宽模型。不变带宽模型的致命缺陷是不能根据实际交通的变化实时调整带宽,满足实时需求。可变带宽绿波不仅能变动路段间的绿波宽度,还能给两向车流分配不同带宽。由于可变带宽绿波方法涉及到的较多参数求解,计算量大,不能快速得到最优解,但实际效果明显优越不变带宽。
2.2 改进的双向绿波带宽优化模型
MaxBand核心数学模型为Little研究的混合整数线性规划算法[6],能得到各个交叉口信号相位差、绿信比、周期和最佳左转行车信号。本文在该模型中引入启动清空时间参数qm,i和q′m,i,其取值大小随干线交通实际情况而定。本文通过大量连续来回跟车调查,统计车辆到各交叉口停车时启动时刻到通过停车线时刻的时间差,统计取其平均值qi和q′i,同时大量数据统计发现,车辆通过这条干线时,在某些交叉口停车次数频繁,但在某些交叉口无需停车或停车次数很少且时间短,本文规定启动清空时间为零。如果不考虑行驶启动清空时间,停车延误必然会更影响绿波带的实际效果,达不到预期的目标。修改模型为
模型中:bi(b′i)为交叉口与交叉口间两方向的绿波带宽度;ri为路口Ii的红灯时间;ti为从交叉口Ii到交叉口Ii+1的行程时间,等于t′i; wi,1( w′i,1)为交叉口Ii下端绿波带边缘和其左(右)侧相近红灯的右(左)侧边缘间的时间差; wi,2( w′i,2)为交叉口Ii上端绿波带边缘和其左(右)侧相近红灯的右(左)侧边缘间的时间差; qm,i(q′m,i)表示第m次i交叉口两方向的启动清空时间;n表示干线系统中有绿灯控制交叉口个数。模型中交叉口之间的几何关系见图1。
利用LinGo软件计算该优化模型,算法数据输入:公共周期、绿信比、交叉口间距和路段行驶时间;输出:上下行带宽、影响因子、迭代次数。
3 实例验证与分析
常武路是常州市武进区南北向的主要通道,它的交通畅通,对于缓解市区交通拥堵和改善武进区形象具有举足轻重的作用。该交通干线南北方向道路为承担较重负担的主干线,东西方向道路为支路。现状道路规模为机动车双向6车道,道路两侧还设有2条公交专用车道。常武路从与聚湖路交叉口至与延政路交叉口之间全长约4.2 km,共有11个信号交叉口。常武路沿线交叉口间距在250~650 m之间,交叉口间距相差不明显。常武路的交通状况非常适合采用双向绿波带协调控制。
系统优化前,常武路各路口主要采用简单的单路口多相位多时段定时控制方式,建立之初为武进区的发展做出很大贡献。但是,随着社会经济的发展和车辆数的剧增,这种控制方式已经不能满足人们日益增长的交通需求。而且,常武路交叉口的交通信号“各自为政”的单点控制方式,给常州市造成巨大的经济损失和环境污染。所以有必要对常武路交通信号控制进行调整,以满足社会发展需要。
首先必须对绿波带速度进行取值,本项目取值主要来自道路车速调查。调查方式主要有测速仪测量和跟车调查。常武路同时选择了这两种方法。所测结果总体一致。小汽车平均速度为48.00 km/h;中型车平均车速为44.56 km/h;大型车平均车速为37.00 km/h。车速主要分布在40~55 km/h之间,占总量达到的70.4%。
根据常武路的特点,将绿波带速度设计分为3种情况,日平峰(09:00~16:30时)取50 km/h,早晚高峰(07:00~09:00时/16:30~19:00时)取45 km/h,早晚平峰(05:00~07:00时/19:00~21:30时)和夜间(21:00~05:00时)取55 km/h。另外,平峰时段,常武路南北方向车流分布较均匀,而在高峰时段常武路南北车流分布较悬殊,交通流呈明显的潮汐现象,在早高峰时段,由北向南车流明显大于对向,而在晚高峰时段,由南向北车流量较大。因此在设计双向绿波控制时,早高峰期间由北向南优先保证绿波带最优,晚高峰期间由南向北优先保证绿波带最优。
根据路口间距、相交道路性质及交通状况将常武路从北至南11个交路口分为4个区间。第一区间:聚湖路、东方路交叉口;第二区间:人民路、古方路、定安路交叉口;第三区间:广电路、长安路交叉口;第四区间:虹北路、长虹路、府西路、延政路交叉口。通过多次来回跟车调查,统计计算启动清空时间与停车次数,以早高峰为例,见图2、3。
从图中看出,早高峰期间北向南方向需停车的交叉口比较多,而南向北需停车的交叉口比较集中且次数较少,主要原因是与该区域的交通潮汐现象和交叉口周围的环境密切相关。模型计算结果利用CAD绘制时距图,相位差可从图中直接测量获得。
从图中看出绿波带宽度保持在34~54 s范围内。理想情况下,北向南方向机动车通过该干线最多停车1次,而反向效果稍差,主要考虑早高峰期间由北向南车流量较大,优先保证该方向绿波带宽度和低停车率。
4 系统设计仿真评价
为了验证优化方案的有效性,利用德国PTV公司的微观交通仿真软件Vissim进行仿真,首先建立与实际相符路网模型,然后输入交通流量,周期,相位差等相关参数,选取合适的位置设置相应的评价参数检测器,并针对不同时段的配时方案仿真。对优化前后进行了对比实验,比较了绿波带优化对平均停车次数、平均延误、平均行驶时间的影响。如早高峰效果对比见表1,测试数据结果表明该双向绿波带控制策略可以有效改善干线交通阻塞状况,而且效果十分明显。同时实际跟车调查发现道路行驶速度明显提高,实验结果符合交通需求。
5 结束语
本文提出1种适用于中小城市干线交通信号双向绿波的定时协调控制策略,这种控制方案高效率、低成本而且实施简单,适用价值高。这种控制策略的关键点在于相位差获取。首先对干线现状调查分析、计算周期和绿信比等,再通过跟车调查引入启动清空时间,建立混合整数线性规划模型,获得更符合实际的干线相对相位差以及其它相关参数。实例验证了此种控制策略的现实意义。但交通流处在不断变化中,对控制的关键点处理方法需继续观察改进,特别是横向干扰影响车流带速的处理问题还未得到妥善解决。
参考文献
[1]张飞舟,范耀祖.交通控制工程[M].北京:中国铁道出社,2005.
[2]李林,徐建闽.干道交通协调控制的MILP改进算法[J].公路交通科技,2009,26(S1):93-96.
[3]沈国江,许卫明.交通干线动态双向绿波带控制技术研究[J].浙江大学学报,2008,42(9):1625-1630.
[4]郑翔骥,陈明凯.一种实现双向绿波信号控制的方法[J].交通与计算机,2004,22(5):46-48.
[5]张昌禄,翟润平.交通干线信号协调控制方法综述[J].中国人民公安大学学报,2007(1):87-90.
干线控制 篇6
干线协调控制在城市交通信号控制中应用广泛, 但对于复杂多变的城市交通状况, 尤其是在过饱和状态下, 传统常用的续进式绿波协调策略已经显现弊端, 不能满足交通需求, 甚至会对道路交通的运行产生负面影响。因此, 需要针对高饱和度城市交通状况, 寻求更加合理有效的干线协调控制策略, 尽可能缓解城市交通拥挤、减小行车延误。
国内外相关研究中, 干线协调控制方面多为针对欠饱和状态的绿波设计算法研究, 如陈小锋［１］和万绪军分别研究了以排队长度和延误最小为目标的相位差优化模型, 卢凯等［２］给出了进口单独放行方式下的干道双向绿波协调控制数解算法;过饱和状态的信号控制方面, 多为单个交叉口的信号控制策略研究, 如Abu Lebdeh等［３］通过分析交通流的运行方式为依据优化信号策略, 以实现整个系统的通行能力最大, 卢凯［４］讨论了单交叉口在不同饱和状态的控制策略。对于过饱和状态的主线交通流, 王伟等［５］用路段拥挤系数矩阵确定各个交通子区的交通状态;郑淑鉴等［６］基于流量均分与交通管控的策略, 利用时距分析方法, 建立了混合整数线性规划模型。但是对于过饱和状态, 续进式绿波协调的适用性及效率, 尚未有文献提出明确的结论, 过饱和状态下干线协调控制策略的适用性, 仍需进一步研究。
笔者在过饱和状态续进式绿波协调失效机理的基础上, 剖析同步式协调控制更适应密集高饱和度城市道路的机理, 通过Vissim仿真的建模分析［７］找到2种策略的临界点, 通过上海实际案例加以验证。
1过饱和状态下续进式信号联动策略失效机理解析
在过饱和状态下, 续进式协调控制通过“绿时差”使按行进速度运行的车辆能够连续的通过几个交叉口［８］, 由此减少车辆停车次数与信号控制延误, 平稳车流运行。饱和度小时, 交叉口车辆排队对上游路段车辆运行影响不显著, 在交叉口间距较大且平均的路网上, 车辆按照设计期望车速行进的难度不大, 有利于续进式干线协调控制的实现。
但交叉口间距小时, 受转入交通流的影响, 车辆的行进速度很难保持［９］, 由车速波动造成的车辆 “掉出”绿波带现象频率增大, “绿时差”的作用被大幅消减。尤其在城市道路饱和度较高时, 续进式协调控制使上游交叉口的先于下游交叉口放行, 不仅不能在上游交叉口形成稳定的车流, 反而易导致下游交叉口车辆排队太长, 在排队空间小的交叉口, 一旦下游交叉口排队未完全消散, 就会导致上游绿灯初期放行车辆的二次停车, 造成延误增大, 严重时可能造成交叉口的排队溢出, 甚至排队反溯至上游交叉口, 造成主要道路的交通阻塞, 如图1所示。
2同步式协调控制策略原理与适用性
针对续进式协调控制的失效机理, 笔者认为同步式协调控制策略在过饱和状态更为适用:连接在1个系统中的上下游信号, 在同一时刻, 对干道车流同时绿灯放行［８］。尤其在城市道路交叉口间距小时, 同步式协调控制有利于车辆连续不间断地通过交叉口群, 车速越高则绿波带越宽, 控制效果越显著。
具体来说, 过饱和状态时同步式协调控制的优势在于:
1) 容易实现双向交通的协调控制。
2) 干道交叉口群绿灯同时起亮, 有利于在绿波服务车队到达前, 清除下游交叉口排队车辆, 减小高饱和度时排队对“绿波带”使用效率的影响。
3) 过饱和状态下, 同步式协调控制能够有效地将排队分散在交叉口群之间的各个路段上, 尤其在交叉口间距较小的城市道路上, 此优势更加明显。
4) 同步式协调控制能够更合理有效地处理转弯进入交叉口群的交通流, 因为转入交通流产生的排队在主干道方向车辆到达之前已经开始放行。
3 Vissim仿真建模与分析
笔者利用Vissim仿真软件。对1条干线交叉口群, 在不同路网间距与干线协调策略下进行建模与对比。重点评测了不同饱和度状态下, 同步式协调控制和续进式协调控制的运行效果。建模的基本条件假设见表1。
仿真数据显示, 城市道路交叉口间距介于100~450m之间时, 续进协调控制和同步协调控制的效果差异, 在150~250 m的交叉口间距时最为显著。
图2给出了部分关键结果, 显示出2种协调策略与交叉口间距及饱和度有直接关系。例如, 交叉口间距150m, 连续交叉口个数不大于4个, 或饱和度大于0.6时连续5个交叉口, 同步式协调控制的效果更佳。交叉口间距175m, 连续4个交叉口时, 在饱和度大于0.6时同步式协调控制优于续进式协调控制。交叉口间距200 m, 连续3个交叉口时, 饱和度小于0.3时同步式协调控制更优, 否则续进式协调控制更优。交叉口间距大于250m时, 续进协调控制在各种饱和度条件下均优于同步协调控制。当交叉口间距大于250m时, 同步式协调控制在排队长度控制方面的优势不能体现, 而由交叉口间距太大造成的绿波带宽太小使其在大流量时失去控制优势, 续进式由于带宽较大而成为更优的控制策略。可认为同步式协调控制在此条件下“失效”, 同时此交叉口间距范围也成为续进协调控制避免失效的有力条件。
车辆在1次绿灯时间内能够行驶的最大距离为750m, 由此推论, 由于受到交叉口的影响, 同步式协调控制适用的总路程范围一般会小于车辆在1次绿灯时间内能够行驶的最大距离。结合实验数据, 认为600m可作为实验的总路程长度限值, 在满足此限值以及最大交叉口间距条件时, 同步协调控制优于续进式协调控制。
如表2, 评测数据显示, 同步式协调控制体现其优势的范围成阶梯状分布。分析得出以下结论。
1) 大间距路网, 欠饱和状态下, 续进式协调控制的绿波带宽更大, 控制效果更优。
2) 过饱和状态下的短间距城市道路, 续进式协调控制易造成排队长度增大甚至溢出, 而同步协调控制能够有效抑制排队长度, 因此控制效果更优。
3) 随着交叉口间距的增大, 车辆受转弯车流和下游未消散排队的离散效果减弱, 绿波带宽度成为主要影响因素, 因此, 续进协调控制的优势越来越明显。
注:“√”表示同步式协调优于续进式协调控制;“×”表示续进式协调优于同步式协调控制;其他文字为同步式协调优于续进式协调控制的条件。
4实例验证
选取上海市陆家浜路-西藏南路至陆家浜路- 跨龙路路段, 基本交通情况见表3。陆家浜路是1条东西向主干道, 双向6~8车道, 交通流量较大。
笔者设计了2种控制方案:单向续进协调控制方案;同步/单向续进式组合方案。单向续进协调方案按照从东到西设计单向绿波;组合方案在大兴街路、迎勋路以及河南南路3个交叉口实施同步式协调控制, 并与前后相邻交叉口搭接从东到西的单向绿波。数据对比见表4和表5。
s
对比不同干线协调控制策略的数据, 主要结论如下:
1) 在设置单向续进绿波的由东到西方向上, 延误明显低于组合方案, 但反方向的延误则更大幅度地高于组合方案, 就双向交通的综合效益上来说, 同步/续进组合方案的控制效果更优。
s
2) 交通流量增大后, 同步/续进组合控制方案的优势减小, 双向交通的综合效益基本与单项续进方案相当;但组合方案时, 2个方向上的延误相对更加均衡, 因此仍然具有相对选择的优势。
3) 此实例验证了上述理论分析与仿真建模分析的结论, 即过饱和状态下, 交叉口间距越小, 相较于续进协调控制, 同步协调控制优势明显。
5结束语
讨论了过饱和状态下, 2种经典干线协调控制策略的适用性问题, 在理论分析的基础上, 基于Vissim仿真进行了建模分析, 并通过实例对分析结论进行了验证。主要结论如下。
1) 过饱和状态下, 续进协调控制的上游交叉口先放行, 若下游交叉口排队未及时消散, 易导致上游绿灯初期放行车辆的二次停车, 甚至排队溢出, 尤其是在城市道路交叉口间距较小的情况下, 严重时可能造成交叉口的排队溢出, 甚至排队反溯至上游交叉口, 造成主要道路的交通阻塞, 称为 “绿波失效”。
2) 同步式协调控制更容易实现双向绿波, 且有利于将交叉口群的排队分散在其中的各个路段上, 但会随着交叉口间距的增大, 绿波“通过带”的宽度将减小而影响绿波效果。因此, 同步协调控制在高饱和度和小交叉口间距条件下优势明显; 随着交叉口间距的增大, 同步协调控制体现其优势的饱和度范围成阶梯状分布。
参考文献
[1]陈小锋.城市交通信号动态优化控制技术研究[D].西安:西北工业大学, 2003.
[2]卢凯, 徐建闽, 李轶舜.进口单独放行方式下的干道双向绿波协调控制数解算法[J].中国公路学报, 2010, 23 (3) :95-101.
[3]Ghassan Abu lebdeh, Benekohal R F.Design and evaluation of dynamic traffic management strategies for congested conditions[J].Transportation Research Part A, 2003, 37 (2) :109-127.
[4]卢凯.不同交通流状况下的交叉口信号控制策略[J].公路交通科技, 2006, 23 (4) :128-142.
[5]王伟, 杨兆升, 李贻武, 等.基于信息协同的子区交通状态加权计算与判别方法[J].吉林大学学报:工学版, 2007, 37 (3) :524-527.
[6]郑淑鉴.过饱和下的干道协调控制方法研究[D].广州:华南理工大学, 2013.
[7]张奇, 商蕾.面向微观交通仿真的路网建模模块实现方法[J].交通信息与安全, 2010, 28 (3) :112-123.
[8]杨佩昆, 吴兵.交通管理与控制[M].北京:人民交通出版社, 2003.
干线控制 篇7
0 引言
干线协调控制系统是单点信号控制系统的升级, 是将主干道上相邻交叉口的信号控制方案进行协调, 从而达到提高通行能力, 缓解交通拥堵的目的[1]。干线协调控制系统主要有三个基本参数, 分别为周期长度、绿信比和相位差。其中相位差是干线协调控制系统的关键参数, 通常分为绝对相位差和相对相位差。绝对相位差是指协调控制的各个交叉口信号的绿灯或红灯的起点相对于控制系统中参照交叉口的绿灯或红灯起点的时间差。相对相位差是指相邻两交叉口信号的绿灯或红灯起点的时间差[2]。
1 现有协调控制优化方法
目前常用的协调控制优化方法主要为最大绿波带法和基于延误的相位差优化法。
1.1 最大绿波带法
最大绿波带法主要是通过计算带宽B (Band Width) 与周期比值最大时的相位差, 从而达到系统协调控制的效果。连续通过带宽与交通流呈正相关, 连续通过带宽度越宽, 能通过的交通流就越多, 协调控制的效果就越好[3]。
现有的最大绿波带算法没有考虑相交道路车辆的排队和延误, 在主干道实现绿波交通的同时大大增加了横向交通的延误和排队, 甚至造成相交道路的交通拥堵。
1.2 基于延误的相位差优化法
基于延误的相位差优化法是根据实际网络, 确定延误与各交叉口信号相位差之间的函数关系, 结合交通数据进行优化计算, 寻找相位差组合的最优解, 从而使延误达到最小[4]。
基于延误的相位差设计方案从理论上讲应是最为合理的设计方案之一, 但由于车辆延误的影响因素太多, 很难建立一个有较高精度且具有适时性的以延误最小化为目标的优化模型。现有的Webster模型在计算时会增加次干道的延误, 从而导致相交道路排队长度增加, 发生交通拥堵。
2 基于粒子群算法的信号协调控制
2.1 算法设计
综合考虑现有协调控制方法的优缺点, 本文采用基于延误的相位差优化方法, 以干线协调系统内部进口道和外部进口道 (内部进口道是指不直接与协调控制系统之外的道路相连的进口道, 外部进口道是指从外部进入干线系统的进口道) 总延误最小化作为目标函数 (见式 (1) ) [5]。
其中:
①如果, 则αi=1;如果, 则αi=0。
②如果, 则βi=1;如果, 则βi=0。
可以看出干线系统的总延误是干线周期、绿信比和相位差的函数, 即总延误D=fD (T;λ11, …λ14; λ21, …λ24; λ31, …λ34;λ41, …λ44;) , 其中T为干线协调系统的周期, λik为绿信比, i为交叉口编号, k为相位编号, 为交叉口i和交叉口i+1 之间的相位差。
粒子群算法的参数主要包括:粒子P, 粒子范围Pmin和Pmax, 群体规模m, 惯性权重w, 加速常数c1和c2, 最大速度vmax和最小速度vmin。
2.2 参数确定
2.2.1 粒子P
干线协调控制系统的交通流量、干线速度和干线周期在优化之前确定, 因此将它们看成常量。另外, 干线系统中的非协调相位的绿信比可以通过协调相位的绿信比计算得到 (见式 (2) ) , 这样可以使粒子的维数从15 维减少为7 维。
2.2.2 粒子范围
粒子每一维的飞行范围在Pmax和Pmin之间。每一维的Pmax和Pmin根据粒子代表的具体含义分别进行设定。每一相位的时间t不能过短, 也不能过长, 必须满足:
其中:tmin和tmax为相位最小绿灯时间和最大绿灯时间, 其值的大小由具体交叉口的信号配时方案决定。因此在设置协调相位的绿信比时, 必须保证协调相位和非协调相位满足相位时间的要求。由于相位差的取值范围为:
因此, 可以得到:
式中:, 分别为协调相位最大绿信比和最小绿信比。
2.2.3 群体规模m的选择
通常粒子群体的规模在20~40 之间, 本文设定粒子群体规模为30。
2.2.4 惯性权重w的选择
惯性权重主要用来控制前面的速度对当前速度的影响, 较大的w可以加强粒子群算法的全局搜索能力, 而较小的w能加强局部搜索能力。本算法中将w设置为从0.9 到0.4 的线性下降函数, 使得粒子群算法在开始时探索较大的区域, 较快地定位最优解的大致位置, 随着w的逐渐减小, 粒子速度变慢, 开始精细的局部搜索。
2.2.5 加速常数
一般地, 取学习因子c1=c2=2。
2.2.6 最大速度vmax和最小速度vmin的选择
惯性权重w和v是维护全局和局部搜索能力的平衡, w减小可以使所需的迭代次数变小。因此, 本算法中将vmax和vmin固定为每维变量的变化范围, 只对w进行调节。
2.3 算法步骤
基于粒子群算法的干线协调优化步骤如下:
Step1:根据每个交叉口的渠化状况和交通流量, 确定单交叉口的信号配时方案。将周期时长最大的交叉口作为关键交叉口, 并将该交叉口的信号周期作为干线协调控制的周期;
Step2:计算干线协调控制系统中上下行交通量和各交叉口各进口的交通量;
Step3:对粒子群进行初始化设置, 确定粒子的取值范围;
Step4:计算粒子的最优位置;
Step5:进行粒子速度和位置的更新;
Step6:判断是否满足终止条件, 如果是, 算法结束;如果否, 重复Step4。
2.4 信号协调控制
2.4.1 流量转换
每个交叉口出口道的车流是由该交叉口进口道方向的直行、左转和右转车流汇集而成的[3]。记干线上行进口流量为qup, 下行进口流量为qdown。计算公式如式 (6) 和式 (7) 所示。
其中:为交叉口i上行进口道的统计流量, 为交叉口i下行进口道的统计流量。
由于交通流调查得到的流量为单交叉口的统计流量, 各交叉口间流量独立无关。但是干线交通流是一个交叉口间相互影响的系统, 因此不能直接将其用于干线中流量的计算, 但可以将其转换为转向比。由于干线中各交叉口协调相位的流量是一致的, 因此干线中各交叉口协调相位的左转、直行和右转车流量等于qup、qdown和各转向比之乘积。
将建设路四个交叉口的流量进行转换可得, 干线协调流量如表1所示。
2.4.2 程序设计
将表1 中各交叉口的干线协调流量代入式 (1) 的目标优化函数, 然后运行粒子群算法的MATLAB程序, 可得考虑支路影响的建设路交叉口双向绿波交通控制方案如表2 所示。
由表2 可知, 建设路与体育路交叉口东西直行方向的绿灯比建设路与迎宾路交叉口的绿灯延迟40s开放, 建设路与中兴路交叉口的绿灯比建设路与体育路交叉口的绿灯延迟开放25s, 建设路与开源路交叉口的绿灯比建设路与中兴路交叉口的绿灯延迟26s开放, 可以保证从建设路与迎宾路交叉口驶入的车辆在四个交叉口都遇到绿灯, 从而达到信号协调控制的目的。
3 建设路各交叉口控制方案的对比分析
不同的信号控制方案对应于不同的交叉口延误, 通过分析各交叉口的延误可以判断各种信号控制方案的优劣。将建设路交叉口现状配时方案、改善的单点控制方案、以及绿波交通控制方案所对应的延误值进行对比分析, 从而验证信号配时方案以及绿波控制方案的合理性。现状信号控制方案、改善的信号控制方案和绿波交通控制方案所对应的延误依次减小, 从而证明了建设路信号协调控制方案设计的合理性, 同时也说明了干线信号协调控制在缓解交通拥堵, 减少交叉口延误, 提高道路通行能力方面是一项有效的措施。
4 结论
本文在平顶山市建设路沿线交叉口调查的基础上, 以延误最小化为目标函数, 采用粒子群优化模型, 对建设路相邻四个交叉口双向绿波交通的三个重要参数 (周期、相位差和绿信比) 进行了协调优化, 得出了一个延误最小的信号配时方案。并通过与现状配时方案和改善的单点控制方案对比, 验证了干线协调控制方案的合理性。
摘要：城市交通干线是城市路网中的重要组成部分, 干线协调控制是解决主干路通畅的有效途径。本文首先介绍了干线协调控制的相关参数, 并分析了现有协调控制方法的优缺点;在建设路沿线交叉口调查的基础上, 以车辆总延误最小化作为目标优化函数, 利用粒子群算法对函数进行求解;最后, 通过对比建设路交叉口现状配时方案、改善的单点控制方案以及干线协调控制方案所对应的延误值, 从而验证了干线协调方案的合理性。
关键词：交通干线,协调控制,粒子群算法
参考文献
[1]吴冰, 李晔.交通管理与控制[M].北京:人民交通出版社, 2011.
[2]李晓红.城市干线交通信号协调优化控制及仿真[D].大连:大连理工大学, 2007.
干线控制 篇8
1 水泥稳定级配碎石的特点
(1)具有足够的强度和刚度:水泥稳定碎石受水泥的水化作用影响,具有较高的强度,且早期强度较好,能满足不同公路等级对基层强度和刚度的需要。
(2)具有足够的水稳性:水泥稳定碎石的强度较稳定,其强度形成与水泥用量、含水量、施工温度、养生条件,材料配比设计有关,不易受天气和降水的影响。
(3)有足够的抗冲刷能力:由于水泥稳定碎石基层是机械碾压而成的,且稳定性较好,不易变形,整体性强,在受到外界水的冲刷下,不易渗透到基层。
(4)收缩性小:水泥稳定碎石基层作为半刚性基层,其干缩性和温缩性较小,虽易发生规律性裂缝,但可以通过施工进行弥合处理,可将沥青路面的裂缝反射影响降低到最小。
(5)整体性较好:基层与沥青面层结合为一体,可以使沥青面层不产生滑动推移等破坏。
(6)平整度好:水泥稳定碎石基层从材料到摊辅都可使用机械设备来完成,机械化程度越高工程质量越较好控制。
2 混合料的配比设计
2.1 材料选择
根据技术规范和实际施工经验,一般采用四种石料10～20mm,5〜10mm,5mm以下(石屑),中砂,掺配比例控制范围32%〜35%:25%～28%;20%〜22%,要求粗集料的压碎值不大于25%,其他技术指标必须满足施工技术规模要求。
2.2 水泥选用
水泥的选用关系到水泥稳定碎石质量,选用水泥的终凝时间须在6h左右。水泥的供应由建设单位和监理单位通过招标确定,选择生产能力强的厂家,中标厂家须将水泥的终凝时间调整至规定的时间范围,通过实验以使用425#普通硅酸盐水泥为佳。为减少稳定碎石的收缩裂缝,水泥使用量控制在6%以内,现场取样试件7d强度达到4MPa (规范是3〜5MPa),最大不得超过6MPa,以保证水泥稳定碎石基层的整体强度。
3 水泥稳定碎石试验段
为做到水泥稳定碎石施工的程度化、规范化、标准化,施工单位须认真做好试验段,对其进行总结,掌握施工单位存在的问题和解决的方法,确定施工人员,机械设备,试验检测的合理配置,由此提出指导大面积施工的方案。
4 混合料的拌和
4.1 拌和设备的选择
拌和设备的工作性能、生产能力,计算准确性及配套协调是控制混合料拌和质量的关键。建设单位及监理代表应对稳定碎石的拌和设备进行统一要求,除要求按标书承诺的拌和设备进场外,拌各设备必须是强制式的,且新购置的或只能使用与一个施工项目,拌和能力不小于60t/h,并配有电子计量装置,加强设备的调试,保证和易性较好。
4.2 水泥计量的控制
水泥计量是影响水泥稳定碎石强度和质量的主要原因。考虑到各种施工因素及设备计量控制的影响,现场拌和的水泥用量要比试验室配比的计量要大,一般要比设计值多用0.3%～0.5%,但总量不能超过6%,发现偏差及时纠正。
4.3 含水量的控制
含水量是影响水泥稳定碎石强度和质量又一主要原因。含水量较小会造成混合料成型困难,压实度达不到要求。含水量过大会出现局部弹簧,碾压轮迹明显,影响外观效果,且成型后易出现干缩裂缝,对沥青路面造成破坏。所以,由于水泥稳定碎石是在石灰稳定土基层上摊铺施工的,底基层会自然吸收混合料的一部分水分。施工时,根据气温及水分散失的情况应将混合料的含水量比设计值增加1.5%〜2.5%为宜,并在水泥稳定碎石摊铺前将石灰稳定土层适当洒水保湿。
5 混合料的施工
5.1 混合料的施工程序
施工放样-立模-摊铺(检查含水量)-稳压-找补/整形-碾压(检查验收)……洒水/养生。
5.2 混合料的运输
由于每合同段的施工长度有限,每个施工单位只能设立一处混合料拌和站,若混合料的运距较远,就须用大吨位(12〜15t)自卸车辆运送,并加盖蓬布。施工单位认真掌握混合料的情况,保证混合料从出料到摊铺不超出2h,超过规定时间混合料不得使用。造成离析需在规定的时间内运回重拌。
5.3 混合料的摊铺
水泥稳定碎石的摊铺质量直接影响着沥青路面的使用,要求使用ABC系列摊铺机全幅摊铺或使用两台乍幅摊铺机梯级行摊铺。混合料的松铺系数可通过试验段确定。一般可控制在1.28〜1.35范围内。
要保证水泥稳定碎石的施工质量,必须注意以下几点:
(1)摊铺前,对底基层标高进行检查,每隔10m检查一个断面,每个断面查4个控制点,发现不合格须进行局部处理,将底基层表面洒水保湿。
(2)摊铺机就位后,要重新检校核钢丝绳的标高。加密并稳固钢丝绳固定架,拉紧钢丝绳,固定架由直径16～18mm的普通钢筋加工而成,长度一般70cm左右,钢丝绳采用直径3mm,固定架应固定在铺设边缘25cm处,桩钉间距以5m为宜,曲线段可按半径大小适当架密。
(3)摊铺过程中,摊铺机的材料输送器要配套,螺旋输送器要配套,螺旋输送器的宽度应比摊铺宽小50cm左右,过宽浪费混合料。过窄会使两侧边缘部位50cm范围内的混合料摊铺密度过小,影响摊铺效果,必要时可用人工微型夯实设备对边部50cm范围内进行夯实处理。由于全幅摊铺,螺旋输送器传送到边缘部位的混合料容易出现离析现象,应及时换填。
(4)使用两台窄幅摊机梯级形摊铺时,两台摊铺机的作业距应控制在15m以上内,并注意两次摊铺结合处的保湿及处理。进行第二层水泥稳定碎石摊铺时,为利于两层的结合,建议在第一层水泥稳定碎石层上均匀洒浇水泥稀浆。
(5)施工作业缝的处理:对于因施工作业段或机械故障原因出现的作业缝,在进行下次摊捕铺前,必须在基层端部2～3m进行挖出处理,强度满足要求时,可由切割机进行切割,保证切割断面的顺直和清理砌底,并可在接缝处洒水泥浆,以方便新旧混合料结合。
6 混合料的碾压
(1)摊铺完成后,应立即进行碾压。上机碾压的作业长度以20〜50m为宜。作业段过长,摊铺后的混合料表面水分散失过大影响压实效果,作业段过短,因在两个碾压段结合处压路机碾遍数不一样,将会出现波浪。
(2)碾压机械的配置及碾压遍数由水泥稳定碎石试验结果来定,机械配置以双光轮压路机与胶轮压路机相结合,并遵循光轮静压(稳压)一胶轮稳压一胶轮提浆稳压的原则进行,稳压应不少于2遍,振压不少于4遍,胶轮提浆不少于2遍,压路机械压时可适当喷水,压实度达到重型击实标准98%以上。
(3)碾压时,应按照先外侧内侧,先稳定后振动的原则进行,错轴时应重叠二分之一,相邻两作业段的接头处按45度的阶梯形错轮碾压,静压速度应控制在25m/min,振动碾压速度控制在30m/min,严禁压路机在已完成或正在碾压的水泥稳定碎石上急刹车或调头。
(4)在光轮静压(稳压)时,若发现有混合料离析或表面不平,可由人工更换离析混合料或进行找补处理。
7 水泥稳定碎石的养生及交通管制
(1)稳定碎石是水硬性材料,混合料碾压完成后,应及时进行养生,有条件的使用麻袋或草袋覆盖,无条件的洒水保养,洒水时间以1次/1〜2h为限,保持水泥稳定碎石基层表面湿润,养生期不得少于7d,设计有封层时可在水泥稳定碎石完成2〜3d后立即进行封层作业。
(2)养生期内,除洒水车外,应封闭交通,控制施工车辆的通行,养生期结束后,可以逐步开放交通,但必须严格控制行车速度,严禁施工车辆急刹车。
8 结语
水泥稳定碎石由于强度和刚度较高,稳定性好,被普遍用于国省干线公路路面面层,要保证其施工质量,须严格控制施工程序,加强养生和交通管制,完善施工工艺,通过试验段,总结并全面指导施工,进一步取得施工经验。
摘要：结合全国省干线公路项目建设情况，介绍了水泥稳定碎石基层的优点、混合料的配合比设计，指出了施工时应注意的问题，具有很强的操作性，对指导干线公路水泥稳定基层施工具有一定的意义．
关键词：干线公路,水泥稳定碎石,施工,质量控制
参考文献
[1]JGJ52-2002，混凝土结构工程施工质量验收规范
航空新干线 篇9
8月底，武汉天河机场新增开武汉——烟台——大连航线。该航班武汉起飞时间为17时55分，19时55分到烟台，烟台20时30分起飞，21时10分到大连；返程航班14时05分从大连起飞，14时45分到烟台，15时20分从烟台起飞。17时20分到武汉。执飞飞机为50座CRJ-200支线客机，武汉至烟台机票全价1040元，武汉至大连航线机票全价1300元。
国航首开北京至新疆和田肮线
9月初，中国国际航空公司新开通的北京——乌鲁木齐——和田往返航线，航班号为CA1293/4，班期为每周一、四、六，去程北京起飞时刻为07：55，乌鲁木齐起飞时刻为13：00，回程和田起飞时刻为16：00，乌鲁木齐起飞时刻为19：00。据悉，国航会陆续开辟疆内机场至对口援疆省(市)机场的航线，包括9月中下旬开通的上海——乌鲁木齐——喀什和成都一乌鲁木齐——库尔勒等航线。
大连开通首条新加坡航线
海南航空公司于9月初开通首条大连——合肥——新加坡航线。新航线开通后，旅客往返大连，新加坡之间将无需从北京，上海等地转机。
海航首开北京—阿拉木图国际航线
海南航空于9月中旬开通北京——阿拉木图直飞航线。航班号HU7933/HU7934，机型暂时使用B737-800。每周2班，班期3、6。北京时间18：15起飞，阿拉木图时间21：50落地。回程阿拉木图时间23：10起飞，北京时间05：50落地。开航往返特价590美元起。
合肥直航新加坡航班前航
9月初，安徽合肥正式开通了直飞新加坡的航班，合肥至新加坡航线每周2班，机型为波音737-800。合肥至新加坡的班期为周三、周日，新加坡回合肥的班期为周一，周四。具体航程为：HU7935航班15时30分从大连起飞，17时20分到达合肥；18时20分从合肥起飞，23时40分到达新加坡；返程HU7936航班于次日凌晨0时40分从新加坡起飞，5时50分到达合肥；6时50分从合肥起飞，8时30分返回大连。
北京至乌兹别克斯坦首都塔什于直航航班开通
南航于9月正式开通北京——乌兹别克斯坦首都塔什干往返航线。该航线采用新型豪华空客330-200机型执飞，航班号为CZ6027/8，每周两班，周四、日执行。北京时间下午16：20(北京时间)从北京首都国际机场起飞，19：35(当地时间)飞抵塔什干，返程为20：55(当地时间)，从塔什干起飞，05：50(北京时间)到达北京。
银川至鄂尔多斯、包头直飞航线开通
9月5日，银川河东机场幸福航空开通银川——鄂尔多斯的独飞航线，9月7日开通银川——包头的独飞航线。
据了解，银川——鄂尔多斯的独飞航线，航班号为JR1525/JR1526，每周一、三、五、日飞行，由新舟60支线飞机执行。11：20从银川河东机场起飞，飞行时间为90分钟，12：50到达鄂尔多斯伊金霍洛机场：回程时间为13：25从鄂尔多斯起飞，14：55到达银川。同时，幸福航空9月7日开通银川——包头独飞航线，航班号为JR1513/JR1514，每周二、四、六飞行，由新舟60支线飞机执行。11：20从银川河东机场起飞，飞行时间为70分钟，12：30到达包头二里半机场，回程时间为13：05，由包头起飞，14：20到达银川。银川至鄂尔多斯，全价机票630元；银川至包头，全价机票540元。
捷星航空11月将开通新加坡直飞桂林航班
捷星亚洲航空公司宣布将于今年11月3日开通新加坡直飞桂林航班，成为新加坡首家提供连接中国著名风景胜地桂林直航服务的航空公司。每周两趟的桂林——新加坡航线将由A320飞机执飞，飞行时间仅为3个半小时，相对目前转机而言，节省了一半以上时间。
国航增加澳洲航班：新开墨尔本直飞北京航线
自9月16日起，中国国际航空股份有限公司陆续大幅增加中国飞往澳洲的航班频次，其中北京——悉尼直飞航班增加到每天一班；北京——上海——悉尼往返航班为每周4班，北京——上海——墨尔本往返航班增至每周五班，同时新开每周二班的北京直飞墨尔本航线。
菲律宾廉航进军国际航线运营
菲律宾航空(PAL)所属的子公司菲鹰航空于10月27日开通马尼拉——新加坡航线的直达航班。开通的马尼拉——新加坡航线，每周运行2个航班，周三，周五各1个。马尼拉出发时间为下午4点40分，抵达新加坡为下午8点05分。返程由新加坡出发为下午8点55分，抵达马尼拉为次日深夜零点20分。
威海——釜山航班增为每周四班
干线控制 篇10
1 公路改建工程中的路基加宽常见问题及形成原因
在干线公路改建过程中, 由于新老路路基不均匀沉降, 随着累积程度加重产生变形。新路基顺延老路基边坡会出现整体沉降, 新路基会产生滑落、沉陷、纵向开裂问题等。
1.1 新老路基产生不均匀沉降
老路基在长时间荷载力作用下, 其结构已被压实, “度过了”沉降期, 但是新路基基地结构仍需要一段时间后才能压实, 并且出现沉降和滑落问题。另外, 老路基施工填筑材料在多年路面、自重、车辆碾压等一些外部荷载力作用下, 早已被压实, 新路基施工填筑材料还处于“压实萌芽阶段”, 会出现后期结构变形。
1.2 老路基两侧砌体和水沟处理不当
一般情况下, 老路基两侧水沟是泄洪渠道或农田灌溉水, 常年受到水的渗透或浸泡, 在沟底很容易出现暗流和淤泥囤积物, 如果不及时清理, 会引发路基沉降问题。而砌体背后进行回填不能和路基填筑同步完成, 会造成新老路基结合部位松土处理问题, 从而引发不均匀沉降。并且在路基加宽施工中, 如果忽略结合部位处理, 同样也会产生不均匀沉降。
1.3 新路基随老路基边坡出现整体沉降
如果在施工过程中, 没有严格按照前期施工设计图纸和方案要求进行, 不能满足压实度的基本要求, 会产生台阶状路基。如果老路基肩部处理中, 挖除工作不彻底, 原有路基水含量丰富或密实度不足地段施工处理不彻底, 都会造成沉降。
1.4 整体加高路基, 新路基出现滑坡和沉陷
如果在施工处理过程中, 没有严格控制路基填土和压实质量, 碾压数量不够或压路机吨位不达标, 会使路基填方部位产生严重变形。特别是填土大高度路基, 会因为逐渐增加的弹性和塑性变形, 顶部产生滑坡和沉陷。
1.5 新老路基结合部位路基材料与结构层厚度不统一
在公路修建工程中新老路基在进行加宽处理后, 二者的结合部位强度不均匀, 路基材质不同、路面结构层发展厚度不同步。尤其是加宽后的新老路基, 临界面质量上存在严重差异, 造成道路开裂安全隐患。路基加宽处理后的结合部位会出现沉降, 并产生沉降差值, 新路基沉降问题严重, 老路基沉降量不明显, 因此, 在二者结合部位会出现沉降差值突变点, 这是公路裂缝的主要原因。
在干线公路改建工程中, 路基整体加高, 新路基产生位移、基础沉陷坍塌问题等。由于填筑顺序不合理, 或者没有在全宽范围中进行分层填筑、填筑厚度不符合标准、填筑材料不合格、水稳定性差;原路基边坡树根或植被没有进行台阶处理;路基填筑材料性质不同, 土类抗水性和压缩性不同, 产生新老路基不同步沉降。
1.6 路基填筑压实程度不够或未分层
在路基填筑压实施工中, 如果没有进行全幅填筑, 会产生部分地段帮宽问题;施工质检人员没有达到标准压实检验频率, 一般情况下, 2 000平米的压实层应检验两处, 以及压实检验结果不达标, 没有采取相应的补救措施;路基填筑厚度不统一, 分层效果不佳。
2 干线公路修建工程中路基加宽施工处理的关键技术及质量控制
在路基加宽施工中, 需要充分考虑原有路基条件。在原有路基外侧新建加宽部分, 施工设计和具体施工侧重点为减少新老路基不均匀沉降, 从施工材料、填筑碾压等方面进行分析, 具体内容如下。
2.1 控制路基不均匀沉降
2.1.1 选择合适路基材料, 保证路基压实度
老路基改建加宽工程中, 需要选择合适路基填充材料, 保证路基压实度, 防止发生新老路基不均匀沉降, 从而保证新老路基稳定性。其中, 最有效的施工处理措施是使用与路基相同或相近的填充材料, 提高路基压实度标准, 特别是新老路基结合部位, 采取特殊处理措施控制路基压实质量。另外, 路基材料应该倾向用沉降变形量小、易于碾压、强度比较高的材料。
2.1.2 轻质路堤
施工单位应该使用EPS、粉煤灰等轻质材料, 降低路堤重量。粉煤灰成本投入量小, 施工处理措施简单, 因此被广泛应用到我国交通道路建设过程中。但是粉煤灰属于粉性材料, 渗透性大, 并容易发生扬尘和雨水冲刷流失问题。公路修建加宽处理中, 要使新路基沉降改善, 保证地基处理成本能够得到良好运用, EPS材料可满足这种施工要求。虽然我国公路交通轻质路堤研究发展还处于初级阶段, 其质量控制的效果显著, 有很好的发展前景。
2.2 提高地基承载力
一般情况下, 施工作业人员会使用塑料排水板、真空预压、土工格栅结合方式改善软土地基。将塑料排水板视为竖向排水系统, 设置水平砂垫层排水横向系统, 并真空预压地基, 促进新路路基稳定性。塑料排水板主要成分是滤膜和板芯。滤膜作用是渗水和隔土, 板芯作用是将水排到齿槽中。根据间距标准设置, 将塑料排水板插入软土地基中, 在一定荷载作用下, 加快软土固结, 使得新路基快速沉降, 减少新老路基沉降差。这种方式可以缩短老路基加宽施工工期, 提高路基稳定性。除此之外, 在公路加宽施工中, 利用土工格栅的抗剪性和伸缩性可在提高路基稳定性、缩短施工工期的同时, 保证控制质量。
2.3 冲击压实处理措施
2.3.1 试验和检测参数
在施工前需要根据土质力学指标进行标准试验, 从而为地基碾压和处理, 确定碾压度提供基础数据。主要检测内容包括:地下水位、含水量、干密度和土层厚度等。
冲击碾压可以对路基实现振碾和填充前碾压, 冲击补强试验等可检测出冲击压实效果。根据得到的压实系数、冲击压实遍数、压实厚度、压实遍数和压实厚度间关系, 可进一步确定碾压遍数和补充压实度。检测指标有:沉降量S、压实度K、地表地下30-60-80厘米深度土干密度、含水量W等指标变化;使用触探仪测定DN贯入值, 并计算其他力学参数 (CBR、抗压强度UCS、弹性模量E等变化) 。
2.3.2 填充前碾压处理
挖方路段路床, 需要使用冲击压路机进行40-60遍的碾压。一般情况下, 填方路基在深度80厘米以内, 碾压40遍;填方高度高于6米, 不但要加大冲击宽度, 还要延伸到反压坡脚1米处外。在冲击碾压前需要采取6遍的低速碾压, 完成碾压6遍, 再以12km/h速度进行碾压。每进行6遍碾压, 都应进行平地整理, 采用光轮压路机进行收面, 按照路基含水量适当洒水, 消除地表较为松散的土层。在40遍碾压完成后, 进行0-30厘米、80厘米压实度试验, 从而确定上部填筑量。填充碾压压实试验结果表明:40遍的冲击压实遍数最为合适, 随着遍数增加 (40遍以上) , 干密度和沉降量递增速度减弱。
2.4 使用土工合成工程材料
土工合成工程材料是以聚合物为原料, 经过一系列加工处理, 生产出不同类型的透水或不透水材料。主要功能有:加筋功能、隔离功能、反滤功能、排水功能、防渗功能。在干线公路改建加宽工程中, 可利用加筋功能提高新老路基结合效果, 降低侧向位移和不均匀沉降问题。按照现行市场标准, 土工合成材料产品主要划分成4中类型:特种土、复合型合成材料、土工膜、土工织物。
3 结语
随着我国交通事业的快速发展, 对公路建设的要求也越来越高, 旧路扩宽是解决我国交通问题的关键环节。而如何妥善处理改建工程新老路基结合问题, 与工程质量有直接关系, 施工人员应从问题形成原因入手, 有效控制不均匀沉降、路基承载力等问题, 用先进技术提高干线公路整体质量, 从而为社会发展奠定坚实的基础。
摘要：新老路基结合部位处理主要以加强新老路基结合部位结构联系为主, 通过一些施工处理措施与质量控制, 将二者结合成为有机整体, 在改善交通运输网络结构的同时, 扩宽道路等级。但是目前, 我国此方面的研究还比较少, 缺少先进实践经验和理论基础, 实际施工处理措施和质量控制措施也不是很丰富, 还需要加强相关理论深化研究。
关键词：干线公路,改建工程,路基加宽问题,质量控制,施工处理措施
参考文献
[1]刘克武.浅谈干线公路改建工程中路基加宽常见问题施工处理措施及质量控制[J].湖南交通科技, 2011, 09:30.
[2]滕玉波;付宝祥.论路基工程质量通病的成因及处治措施[J].黑龙江交通科技, 2009, 09:21.