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交通工程研究方向

时间:2023-07-31 17:25:45

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇交通工程研究方向,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

交通工程研究方向

第1篇

摘要:作者根据教学实践体会,对全日制环境专业硕士生的必修课《环境管理系统工程》课程建设提出了自己的观点,探讨了如何提高

>> 交通运输工程学科硕士生课程教学方法探讨 交通信息工程及控制专业硕士生的培养问题 卖臭豆腐的硕士生 13岁的硕士生 工学结合视域下全日制工程硕士生实践能力培养体系的构建 由硕士生学制改革政策引发的思考 硕士生的培养模式如何改革? 给马儿做“鞋子”的硕士生 硕士生实践教学体系的构建 硕士生《现代微生物技术》的开设研究和探索 杨时展教授所指导的博士生、硕士生名录 创新与引领:教育技术学硕士生培养改革的探索与实践 基于就业现状的硕士生职前教育体系探索 历史学硕士生科研创新能力培养的探索与实践 从“学”到“用”的硕士生专业英语教学探索 全日制专业学位硕士生招考工作的探索与实践 工科硕士生设立《数理统计》课程的必要性刍议 新媒体环境下硕士生社会心态分析与消解策略 美国高校图情专业硕士生课程设置特点 农机化硕士生课程体系适应性调查及分析 常见问题解答 当前所在位置:l.

[3]文选[M].北京:人民出版社,2006.

[4]贺克斌.立足创新,培养一流工程硕士:工程硕士教育创新院校改革成果汇编[M].北京:清华大学出版社,2012.

[5]庞丽娟.以课程考核改革为突破口构建课程考核质量监控体系的探索[J].中国大学教育,2007,(10):53-54.

[6]刘艳华,等.论大学生生态环保意识及行为习惯的培养[J].北京交通大学学报,2009,(8):104-107.

作者简介:刘立佳(1980-),男,讲师,博士,高分子材料研究所所长,研究方向:环境功能材料,手性合成;王玉丹(1978-),女,讲师,博士,教师,研究方向:环境工程,环境功能材料。

第2篇

关键词:我国道路几何设计现状,国内外道路几何设计研究方向

中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:

一.概 述

根据国家最新的基础建设投资计划,我国的高速公路仍处于高速发展阶段,而一些合理设计高速公路路线的指标参数和设计方法对我国的公路建设和安全具有重大意义。我国在积极吸取本国公路建设方面的经验的同时,也迫切需要学习和借鉴国外公路建设的优秀理念和研究成果,因此需要认真了解和分析国内外道路几何设计的研究方向和进展。

二.我国道路几何设计现状

目前我国公路几何设计基本是以《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)作为设计依据的,而城市道路基本是以《城市道路设计规范》(CJJ37 C 2012)作为设计依据的。而我国《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)和《城市道路设计规范》(CJJ37 C 2012)基于的公路设计理念主要是以小汽车作为设计车辆,根据经济发展、路网建设和功能等确定公路等级分级和设计速度,在此基础上对道路进行几何设计,包括道路曲线半径的取用、超高和视距的设计以及道路横断面的组成和宽度等。我国道路几何设计要求必须满足技术标准的规定,同时也需满足地形地质的要求、交通流特性要求、路网建设要求以及经济性的要求。

我国道路设计理念虽然已经有了很大的发展,在某些方面还存在很多问题。尤其是随着我国经济的高速发展,西部大开发战略的部署,面对山区、高原冻土地区和沙漠地区等复杂多变的自然地理条件,在设计阶段,如何进行良好的道路几何设计实现环境保护、生态平衡及可持续发展的目标,是亟待解决的重要问题。

三.国内外道路几何设计的研究

近些年来,欧美等一些发达国家在总结过去公路建设经验的基础上,同时也提出了多种创新的公路选线设计理念,并将理念和先进的测设技术合理地融合在一起,最后形成了一系列新的公路选线技术。对于道路几何设计的研究,国内外都进行了大量的调查、实验和分析研究,本文只摘取了部分研究方向和研究成果进行阐述,一窥国内外道路几何设计研究的冰山一角。

3.1 公园式道路设计理念

广义的公园式道路是指“具有交通运输和景观欣赏双重功能的通道”。而狭义的公园式道路,则是指“各种具体形式的风景道路,包括风景公路(小道)、绿道和公园道、风景路和自然风景路、遗产廊道和文化线路”等。我国目前研究中的公园式道路主要为连接公园、自然保护区、名胜区、历史古迹及相邻特色城市之间的开敞空间纽带。

公园式道路的设计理念主要有四个方面的考虑:线形协调性,行驶舒适性,文化地域性,生态和谐性。

公园式道路线形协调性体现在两方面,即路线自身的协调和路线与周围环境的协调。路线自身协调性是指道路在线形设计时平纵横各线形要素应巧妙和谐地组合起来,应该在满足汽车的行驶要求的前提下尽量使线形优美,在要考虑到车辆运行的方式和特性的同时还要考虑驾驶人员经历这一运行方式时的真实感受。与周围环境的协调性是指道路应避免大填大挖,注意保护生态环境,同时道路应与周围环境融为一体,道路与周围环境形成协调美观的景观。文化地域性使得公园式道路与一般道路区分开来,在使用的过程中最大不同是在于它能富有情感表现当地景观的特色和文化习俗。公园式道路是自然风景优美地段的道路,其首要任务是在设计中能保护自然环境资源,同时展现自然。

3.2 交通宁静

交通宁静(Traffic Calming)这个概念最早兴起于欧洲,至今已经作为有效地降低事故率、减少噪音、减少空气污染的交通安全技术措施被欧美等发达国家所广泛使用。

在我国“交通宁静”已经被很多交通安全和交通工程技术人员所重视,并且逐步将这一概念应用到交通安全工程设计与科研之中。北京、上海等大中城市居住区交通设计都或多或少的采用了交通宁静设计。2005年交通部公路科学研究院公路交通安全研究中心结合北京市门头沟区道路特点,对冯村居住小区进行了交通宁静科研设计工作,这项工作为我国交通宁静技术的发展奠定了较好的基础,也促进了交通宁静技术在我国的发展。

3.3 背景敏感性设计理念

背景敏感性设计(Context-Sensitive Design,CSD)就是欧美国家提出的一种新的设计理念,是在以往公路建设的基础上提出的综合权衡公路建设中安全、快速、环保等方面要求,同时还引入了区域价值等因素,它是一种具有系统工程思想的统筹协调设计方法。背景敏感性设计是强调灵活运用设计标准,重心由设计标准向使用性能方面转变,同时重视了公众在设计中的参与作用。

背景敏感性设计理念强调对公众需求的认识和满足,着重于利用现有设施来提升道路整体价值。该理念主要考虑通过道路线形来控制速度,更加注重设计速度与行车速度的一致性,道路使用者在行车时其行车速度能够保持与道路线形的协调,对提供道路交通安全非常有效。同时,在道路几何设计时,提供的不是强制指标,而是一种推荐指标,这就为灵活性设计提供了发展的空间。此外,它也非常重视适用于非机动车的道路几何线形设计。

3.4 道路创作设计理念

美国提出了创作设计理念,创作设计强调激发设计者自身的想象力和创新性,鼓励充分融入设计者自己的想法,通过采用综合设计方法,在确保公路系统安全和出行的前提下,全面融入景观、历史等其它文化价值。在创作综合设计的过程中,注重强调怎样明确设计主题以及细节体现、公众参与和其它交叉学科设计方法的结合。

四.结论

道路设计不仅要有圆顺、优美的线形,还要与周围环境相协调,几何设计中的协调性应包括线形本身以及与环境的协调两方面,其中不仅包含线形的舒顺连续与协调,还涵盖了道路两侧坡面、路肩、分隔带与环境的协调,以及路线在自然景观中的宏观位置。本文对国内外道路几何设计理念的现状和最新研究进展进行了一定程度上的阐述和分析,通过对我国道路几何设计现状的分析,说明了现在国内外道路几何设计方面的一部分新的研究,为我国道路几何设计发展方向提供了参考。

参考文献

[1] JTG D20-2006 公路路线设计规范

[2] CJJ37 C 2012城市道路设计规范

[3] A Policy on Geomet ric Design of Highw ay and St reet s. AASHT O. Washingt on, D. C. , 1994.

[4] Tang-Hsien Chang.Effect of Vehicles Suspension on Highway Horizontal. Journal of Transportation Engineering, 2001,2

第3篇

[关键词]人才培养模式 三结合 与路随行

[作者简介]熊文林(1971- ),女,湖北浠水人,湖北交通职业技术学院道桥系,副教授,研究方向为岩土工程;田文(1966- ),女,湖北孝感人,湖北交通职业技术学院道桥系,副教授,研究方向为道路与桥梁工程;李清(1970- ),女,湖北武汉人,湖北交通职业技术学院道桥系,副教授,研究方向为道路与桥梁工程。(湖北 武汉 430079)

[课题项目]本文系交通职业教育教学指导委员会2011年交通运输职业教育科研项目“‘三结合与路随行’人才培养模式的研究与实践”的研究成果。(项目编号:2011B04)

[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2012)27-0096-02

高等职业教育的蓬勃发展,行业企业对高素质技能型人才的巨大需求,人才培养质量的高标准,要求我们对传统的人才培养模式进行改革。依托工学结合推进人才培养模式创新,在高职教育领域越来越受到重视。高职院校人才培养要适应企业需求,同时也要发挥企业参与人才培养的积极性,使企业在分享学校资源优势的同时,参与学校的教育教学过程。

湖北交通职业技术学院道路与桥梁工程系与世界500强中交二航局等企业深度合作,2006年开始开办道路桥梁工程技术专业“二航班”(订单班),经过三年的实践,在总结、分析 “二航班”试点经验的基础上,按交通公路行业、企业对人才的需求,以就业为导向,以培养学生的综合职业能力为重点,以任务为引领,遵循职业教育规律,突出职业教育特色,构建了“三结合、与路随行”的工学结合人才培养模式,即教学内容与施工任务相结合、教学安排与施工季节相结合,顶岗实习与企业需求、学生就业相结合,公路建设到哪里,实训基地就建在哪里,课堂就流动到哪里。

一、教学内容与施工任务相结合

1.修订人才培养方案。人才培养方案修订的总体思路是:以“工学结合”为人才培养模式的核心;按照公路交通行业、企业对人才的需求,确定人才培养目标、培养规格;按照公路建设过程,构建课程体系;以职业能力培养为课程目标;将“公路工程项目”作为专业人才培养的载体;以公路建设任务作为课程建设的主线;按照课程体系的要求改革教学模式、教学条件、教学管理办法。在人才需求分析的基础上,确定道路桥梁工程技术专业人才培养目标。按照“分析工作任务提炼典型工作任务归纳行动领域转换学习领域”的路径,构建出专业课程体系。按照课程体系进行教学设计,教育活动设计,明确教学条件,最后形成人才培养方案。

2.重构课程体系。通过对知识和能力结构的解构与重构,实现行动领域向学习领域的转化。由专业教学指导委员会汇集行业、企业技术专家、实际生产一线的技术能手、学校专业骨干教师和教学专家,对照公路桥梁施工岗位职业标准,整合教学资源;根据工作任务的系统性和学生职业能力的形成规律,按照由易到难、循序渐进的原则,同时充分考虑教学的可实施性,以行动为导向,按照实际工作过程组织教学内容,开发出道路桥梁工程技术专业学习领域课程,构建专业课程体系。

3.开发课程及教学资源库。以公路施工项目为载体,与中铁十一局、中交二航局等企业合作,重点建设了“工程测量”等3门具有“工学结合”特色的核心课程,为学生自主学习和企业员工培训提供服务。编制课程标准,进行课程整体设计、教学情境和单元设计,编制考核评价方案,开发《工程岩土》等3种工学结合特色教材等。

二、教学安排与施工季节相结合

为了满足学生可持续发展和提高职业能力的需要,将学生的职业能力形成分为四个阶段。第一阶段以通用的基础知识学习为目标,包含第1、第2学期,进行公共领域和职业基础领域课程学习,教学场所主要安排在校内;第二阶段课程旨在对学生进行测量、试验等单项技能培养,包含第3、第4学期,进行职业技术领域的理论课程和实训课程的学习,校内学习道路桥梁施工等理实一体化课程,校外“工地流动学校”安排专项实训;第三阶段以综合技能培养提升为目的,包含第5学期,进行职业拓展领域课程(选修领域课程)学习及职前综合培训,在校内或“校中企”进行;第四阶段以岗位群综合职业能力培养为目标,包含第6学期,安排在校外实训基地实施顶岗实习。通过“六学期、四阶段”教学组织模式的实施,采用柔性化管理,做到教学安排与施工季节相结合,更好实现“学中做、做中学”。

三、顶岗实习与企业需求、学生就业相结合

1.建立工地流动学校。针对道路工程建设“点多、线长、面广”的特点,主动适应交通运输发展方式转变与产业结构升级的需要,道路建设到哪里,实训基地就建在哪里,课堂就流动到哪里。与中交二航局等企业合作,开设订单班进行订单培养。根据企业的需求,灵活安排学生顶岗实习。在实习期间,为了不影响项目的施工进度、免除学生在路上的来回奔波,建立“工地流动学校”,在施工现场完成部分理论课程的学习。企业兼职教师、专任教师共同实施现场教学,现场考核。根据学生到企业实习的规模与周期、工地分布的远近,重组教学班级,使“工地流动学校”班级人数保持在15~50人之间。规范“工地流动学校”有关教学、师资聘任等管理制度,完善和规范顶岗实习阶段的教学与管理,确保“工地流动学校”的教学质量,将顶岗实习与企业需求有效结合。

第4篇

关键词 公安专业 一级学科 招生考试制度改革

中图分类号:D631.15 文献标识码:A

2013年硕士研究生报名人数达约176万人,创历史新高。同时,我国硕士研究生招生计划为53.9万,是1978年我国第一年恢复研究生教育招生计划的50.3倍,平均年增幅11.8%。根据《国家中长期教育改革和发展纲要(2010-2020)》,至2020年,我国研究生在校生规模将达到200万。在“考研热”不断加剧的趋势下,进一步改革、优化招生考试制度,是新时代的必然要求。

1研究生招生考试制度的发展

我国研究生入学考试制度自1978年确立以来,经历了若干阶段。2003年的一系列改革奠定了当前研究生招考制度的基础。在考试科目方面,初试科目调整为4门,提倡并逐步要求按照一级学科(群)命题,大幅度减少初试科目数量,着重考查考生的基础知识和基础理论。近三年,研究生招生考试不断向以提高人才选拔质量为核心,走内涵式发展道路,深入推进研究生招生体制机制创新改革的方向转变,把促进人的全面发展和适应社会需要作为衡量人才选拔水平的根本标准。

2公安专业招生考试制度改革研究

教育部对于专业课考试的要求最早在《关于1977年招收研究生的通知》中体现:“业务课考试内容应覆盖本科主干课程五门或五门以上,试题难易程度一般应当使本科毕业生中等优秀学生能取得及格以上成绩”,并一直延续。另一方面,2012年下发的《教育部关于做好2013年全国硕士学位研究生招生工作的通知》中指出,“研究生招生要以提高质量为核心,走内涵式发展道路,把促进人的全面发展和适应社会需要作为衡量人才选拔水平的根本标准。”由此可见,国家对于本科专业培养、硕士专业培养与未来社会需求等三方面因素的要求是统一的、递进的;在注重专业基础的前提下也必须注重未来的专业需求。

2011年3月,国务院学位委员会和教育部批准在法学和工学门类下,增列公安学和公安技术两个一级学科。2013年,公安专业首次按照公安学、公安技术两个一级学科招收硕士研究生,同一级学科考相同初试科目。

按照一级学科招生,自2003年首次提出至今已有十年,目前成为一种普遍的模式。公安学和公安技术一级学科相比其他成熟的专业而言,具有发展时间短、学科体系建设不完善的特点,科学设置统一的考试科目需要不断摸索研究。

2.1公安一级学科特点研究

公安学作为研究维护国家安全与社会公共安全的公安警务活动及其规律与对策的学科,在普通高等学校中所设的专业如表3所示。公安学包含15个研究领域,其特点是研究领域覆盖面广,从整体结构上看,公安学偏向于建立在法律和经典公安学基本理论的基础上,融入其他社会科学的理论和方法这一特点。研究方向之间联系的紧密程度不一,实际侧重于侦查学、治安学、管理学、犯罪学和指挥学等若干维度,属相同维度的研究方向相似度高,属不同维度的研究方向相异性大。

表1:《普通高等学校本科专业目录》“公安学类”专业一览表

(其中:“T”表示特设专业;“K”表示国家控制布点专业)

公安技术是综合运用信息、生物、工程和管理等科学与技术,维护社会公共安全(主要指维护国家政治和社会稳定)的应用学科。公安技术学科包含9个研究领域,从整体专业结构上看,公安技术学科很大程度由理工专业的科学技术支撑,研究方向之间几乎不存在共同的专业基础,其联系更多地体现在服务公安工作这一最终目标上。

2.2生源专业背景研究

报考考生专业背景从一个侧面反映了学科的特点,考生本科所学专业与学科内部专业一致性越高,说明其专业化程度越高,反之亦然。通过对比考生本科所学专业的专业代码与所报考专业的代码的相似程度(专业代码为六位,前两位为学科门类,中间两位为一级学科,最后两位为二级学科),有助于进一步了解一级学科的学科特点,从而为公安专业招考制度的进一步改革提供借鉴。设相似程度指标分为3级:

I级:完全匹配,即本科与硕士专业代码前四位一致,匹配度指标设为1;

II级:有一定联系,即本科与硕士专业代码前两位一致,匹配度指标设为2或3,一般指标为3,与专业相关度较高的指标为2。

III级:联系较小,即本科与硕士专业代码前两位不同,匹配度指标设为4或5,一般指标为5,与专业相关度较高的指标为4。

按照这一评价体系,以2013年报考公安大学的考生为例,公安学一级学科的考生匹配情况如表2所示。

表2:公安学学科考生专业匹配情况

对各项进行加权,总匹配度为4.37。结果表明,本科专业为公安类文科专业的考生占总体报名比例不到10%,相反,本科专业与公安学学科联系较小或是无联系的考生占到了总体的近90%;专业化程度较低。

2.3考试内容与学科特点关联性研究

公安学一级学科专业课考查内容为宪法学、刑法学及公安学基础知识,其特点为:涉及知识面广、考查深度适中、公安特色鲜明,较为符合公安学专业的各方面需求,但对于原本不属于公安学类的专业如警务心理学、公安思政与文化研究,其支撑学科分别为心理学(学科代码0402)、政治学(学科代码0302)及理论(学科代码0305),与公安学(学科代码0306)不同属一个一级学科或学科门类。

公安技术一级学科专业课考查内容为数学,物理与化学(刑事科学技术)或计算机基础(网络安全执法技术、交通安全执法技术、安全防范技术与工程)、C语言程序设计。由于公安技术学科是由相互区别的其他理工学科发展而来,因此针对不同研究领域在考查内容上有区分。通过对其他理工专业较为成熟的院校进行调查,专业基础不同的理工科专业普遍不采用相同的考试内容,而网络安全执法技术、交通安全执法技术、安全防范技术与工程的支撑学科分别为计算机科学与技术(专业代码0812)、交通运输工程(专业代码0823)、信息与通信工程(专业代码0810),三个方向之间有较强相异性。

3结论及建议

公安专业按照一级学科招生标志着公安专业招生考试制度进入一个新阶段。从宏观上看,自2003年教育部倡导按照一级学科招生至今,一级学科招生的学科数较多,而内部完全统一考试科目的学科较少,说明按照一级学科招生并不等于统一考试内容,内部专业的差异需谨慎处理。公安学与公安技术两个研究领域广阔,对于一级学科设置相同的考试内容从结果上分析出现了针对性弱的现象。

3.1借鉴成熟学科经验,研究公安专业学科体系建设问题

公安学与公安技术两个一级学科成立时间较短,目前还未正式下设二级学科。与之相比,比较成熟的学科多采用“一级学科”+“二级学科”+“研究方向”的模式,有些研究方向还下设若干方向。二级学科的设立需教育部批准,科学性强,再根据二级学科设置研究方向,一级学科、二级学科、研究方向之间就构成了一个3至4层的体系。在明晰的学科结构体系下进行招生考试制度改革,有利于根据研究领域的异同进行区别化或统一化的命题,增强科学性、针对性、公平性。综上,公安一级学科在学科体系构建,特别是公安类学科内部二级学科建设,二级学科下研究方向的划分、归属等问题还需进一步研究,这将为招考制度的深入改革提供依据与指导。

3.2研究学科专业知识体系,科学设置考试科目

从公安专业的定义上看,公安学是研究维护国家安全与社会公共安全的公安警务活动及其规律与对策的学科;公安技术是综合运用信息、生物、工程和管理等科学与技术,维护社会公共安全(主要指维护国家政治和社会稳定)的应用学科。公安专业的特点决定了其综合性,相比而言,公安学的基础为传统警察学、公共安全学,子专业间有基于公共安全基本规律与对策的共同出发点;而公安技术更偏重于运用其他领域的科学与技术,子专业间理论基础交集小,只存在服务公安工作的共同归宿点。对于一个研究领域宽泛的学科,学科体系结构的复杂性决定知识体系结构的复杂性,在考试层面上提高命题的科学性也需进一步研究学科知识体系、把握研究领域的覆盖面与侧重点。

3.3专业理论与实战应用相结合,优化考试内容

目前,研究生入学专业考试已由强调本科基础课程、基础知识逐步转变为考查专业基础知识与考查应用层面知识并重的模式,将选拔人才与人才培养目标相结合。公安科学服务于公安实战,有很强的应用性,因此,公安专业的研究生教育应以社会需求为导向,向注重理论与实践相结合的方向转变方面更具紧迫性。在考试中加强对应用能力的考查是未来考试的趋势所在,这需要充分的调研,将社会需求、培养目标、招生考试三个环节紧密连接。

参考文献

[1] 教育部国家发展改革委关于下达2013年全国研究生招生计划的通知,教发[2013]5号.

[2] 何东昌.中华人民共和国重要教育文献[M].海口:海南出版社,1998:300.

[3] 国务院.国家中长期教育改革和发展纲要(2010-2020)

第5篇

关键词:钢便桥;贝雷梁;连续梁;MIDAS CIVIL软件

中图分类号: S611 文献标识码: A

1.引言

贝雷钢桥(也称装配式公路钢桥,组合钢桥)是一种可分解、能迅速架设的装配式桥梁。实践证明,贝雷梁钢便桥具有结构简单、适应性强、互换性好、拆装操作方便、架设速度快、节省工期、节约投资、可重复使用等优点,在公路桥梁抢修工程中深受欢迎,起到施工期间维持道路交通的作用。

2.工程概况

滂江中桥位于广西忻城至上林二级公路上,旧桥为3-16m的浆砌片石拱桥,由于日常交通量非常大、超载车辆多,旧桥在使用过程中出现开裂,成为危桥,需进行拆除重建。由于桥梁所处路段是该区域路网的纵向交通要道,加上施工期间处于农作物收割季节,为不影响到沿线群众的生产生活及区域经济的发展,拟修建一座临时钢便桥用于维持主桥拆除重建施工期间的交通。

结合现场地形、地质及水文情况,便桥上构跨径设计为5×12m,采用6排单层“321”贝雷片拼装,贝雷片横向间距按115+45+115+45+115cm布置,采用上承式受力体系;下部墩柱用φ80×1cm钢管柱,扩大基础;桥面系采用1cm厚钢板、I14分配纵梁、I18分配横梁;全桥长60米,桥宽5米,汽车荷载等级采用单车道公路-II级,桥面设置交通诱导标志,使车辆尽量靠中行驶。临时钢便桥总体布置图见图1所示。

3.上部结构计算

3.1模型的建立

钢桥上构贝雷主梁按照连续梁结构采用MIDAS CIVIL软件建立贝雷梁和桥面纵、横向分配梁的整体模型进行分析。建模时贝雷主梁和桥面板底纵、横向分配梁均用梁单元,贝雷片销接采用释放绕梁单元截面y-y轴的旋转自由度;桥面纵、横梁间采用节点仅受压弹性连接;纵向布置一个车道荷载。根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)考虑因均匀温度作用引起的效应,按系统温度升高25℃、降低20℃两种情况进行考虑;由于装配式构件厚度较小,同时桥面单元与贝雷片单元水平向连接较弱,故不考虑竖向梯度温度效应;桥墩不均匀沉降均按=5mm考虑,由软件自动按最不利工况进行组合;汽车荷载冲击系数取μ=0.45。上部结构计算模型见图2。

图1 钢桥总体布置图

图2 上部结构计算模型图

3.2 贝雷主梁计算

主梁采用“321”贝雷片拼装,计算得到贝雷梁在标准组合工况下的组合应力见图3。计算结果显示,贝雷梁的最大组合应力发生在桥墩中支点第2排贝雷片位置,最大拉应力σmax=139.1Mpa(斜杆位置),最大压应力σmin=-253.1Mpa(竖杆位置),均小于《装配式公路钢桥多用途使用手册》中16Mn构件的容许应力[σ]=273Mpa,强度计算满足要求。

图3 贝雷梁组合应力图

同时,计算得到贝雷梁各杆件的轴力见表1所示,经比较,贝雷梁各杆件受力均满足理论容许承载力要求。

表1 贝雷梁各杆件轴力表

杆件 轴力值(KN) 理论容许值

(KN)

最大

(受拉) 最小

(受压)

弦杆 242.0 -230.3 560

竖杆 66.0 -157.5 210

斜杆 117.9 -119.3 170

计算得到贝雷梁的竖向最大弹性变形为-12.7mm

图4 贝雷梁挠度图

3.3 桥面分配横梁计算

桥面分配横梁采用I18工字钢,经计算得到在标准组合工况下的组合应力见图5,最大应力σmax=136.3Mpa(拉应力)

图5 分配横梁组合应力图

3.4 桥面分配纵梁计算

桥面分配纵梁采用I14工字钢,经计算得到在标准组合工况下的组合应力见图6所示,最大应力σmax=111.0Mpa(拉应力)

图6 分配纵梁组合应力图

4.下部结构计算

下部墩柱采用φ80×1cm钢管柱,扩大基础。通过MIDAS CIVIL软件建立全桥模型,查询出单根钢管柱受到的最大竖向反力为623.3KN。取高度最大的3#桥墩钢管柱建立独立模型,计算得单柱顶的汽车荷载制动力为7.5KN,温度水平力为26KN(按升温30°计),并将查询到的竖向反力623.3KN作为集中力施加在柱顶,钢管柱下端固结,计算长度系数取K=2.1。

经计算,得到钢管柱在标准组合工况下的组合应力见图7,其中最大应力为σmin=-94.5PMa(压应力)

图7 钢管柱组合应力图

5.总体稳定性分析

通过MIDAS CIVIL软件建立全桥模型,通过移动荷载追踪器将移动荷载转化为静力荷载进行加载,对模型进行屈曲分析。计算结果显示模态1为最不利工况,屈曲分析效果图见图8,稳定系数为10.8,满足规范要求。

图8 屈曲分析效果图

6.结论

通过MIDAS CIVIL软件对本桥模型进行计算分析,得到以下结论:

(1)MIDAS CIVIL软件可以建立空间模型准确模拟钢桥各工况下的受力情况。同时,可以通过查询梁单元应力结果,掌握各构件的受力大小,方便结构优化设计。

(2)采用弹性连接、刚性连接和释放梁端部约束等功能可以方便的处理构件间的接触问题,准确模拟构件间受力传递。

(3)贝雷片靠近桥墩支点位置的竖杆受力最大,接近容许应力值;其余位置的贝雷片杆件应力相对较小。可通过在该竖杆位置增设槽钢刨光顶紧等措施来改善竖杆受力,增加桥梁的安全系数,也有助于改善桥梁的稳定性。

(4)桥梁屈曲分析一阶特征值富余不大,可通过在贝雷梁底用型钢增设几道横向连接来增加贝雷梁的整体稳定性。

参考文献

[1]黄绍金,刘陌生.装配式公路钢桥多用途使用手册.北京:人民交通出版社,2001.

[2]魏明钟.钢结构.武汉:武汉理工大学出版社,2002.

[3]王新敏.ANSYS工程结构数值分析.北京:人民交通出版社,2007.

[4]周水兴,何兆益,邹毅松.路桥施工计算手册.北京:人民交通出版社,2001.

[5]王吉连,陈开桥,毛伟琦. 武汉大道跨铁路斜拉桥主跨现浇段支架设计.桥梁建设,2013,(3):103-108.

作者简介

任荣明1983-,男,工程师,2006年毕业于武汉理工大学工程力学专业,工学学士。研究方向:桥梁设计

第6篇

1创新论坛开幕式

2016年11月12日上午8:30,第三届建筑科学与工程创新论坛在济南隆重召开,山东大学副校长李术才主持论坛开幕式。

论坛主席、中国工程院院士、重庆大学校长、《建筑科学与工程学报》主编周绪红在致辞中强调,中国是世界上高层建筑和地下空间开发规模、难度最大和数量最多的国家,土木工程建设取得了举世瞩目的成就,已成为国民经济发展的支柱型产业;随着土木工程建设向地下、高空、海洋等多维度发展,大规模、超大规模土木工程项目不断实施,高性能材料和新技术将更加广泛应用于土木工程建设,最大程度地满足土木工程的安全性、实用性和经济性要求。因此,未来中国土木工程建设大有可为,必将挺起“中国制造”的脊梁,中国将成为世界工程界舞台的中心;建筑科学与工程创新论坛将通过建构“多元、融合、动态、持续”的协同创新模式与机制,打造高等院校、科研机构和大型企业协同参与建设的重大基础与应用基础研究平台、重大关键技术开发研究平台和重大科技成果转化平台,引领中国建筑科学与土木工程行业技术创新,在国家创新体系建设中发挥重大作用。

山东大学党委书记李守信代表山东大学对出席此次论坛的各位专家学者表示热烈欢迎和诚挚感谢。他指出,土木工程学科是山东大学学科建设的重点方向,岩土工程不仅是学校发展最快的学科之一,同时也秉承了科研服务于社会的理念,在国家重点、难点工程中攻坚克难、担当重任,形成了“隧道重大突水突泥灾害源超前预报与灾害控制”等特色鲜明的研究方向,为国家多个重大工程做出了突出贡献。他希望本次论坛能够为土木工程行业发展搭建良好平台,助推行业发展。

济南市副市长苏树伟介绍了济南城市建设整体情况,强调了创新技术、创新方法、创新理念在济南城市建设中的重要地位;指出本届论坛聚焦建筑科学与工程创新,其意义重大而深远,来自全国土木工程领域的院士、知名专家学者、骨干企业老总齐聚一堂,就建筑科学与工程创新主题展开深入交流与研讨,必将对中国建筑科学与工程创新发展起到重要的促进作用。

山东省住房和城乡建设厅党组书记李力介绍了山东省建筑行业发展现状,表示加快工程创新将对山东省建设行业起到深远的影响。他表示,山东省在建筑、交通、能源等领域的工程建设方面有着巨大的发展前景,尤其是地下工程建设方面,涌现出青岛胶州湾海底隧道这样的代表性工程。目前济南市地铁建设如火如荼,京沪高速和绕城高速济南连接线上国内同等跨度最大规模的小岭隧道已安全贯通,穿黄盾构隧道建设也提上日程。此次论坛的召开必将为济南市相关领域的科技进步提供强有力的理论和技术支持!

齐鲁交通发展集团有限公司总经理周勇介绍了齐鲁交通发展集团有限公司的发展情况,提出了集团未来3~5年的发展思路:以服务社会为宗旨,以提高企业发展的质量和效益为中心,以改革创新为主线,积极发展相关的新兴产业,打造“畅行齐鲁、传播文明”品牌,为全面建成小康社会做出应有贡献。他在发言中表示,创新是企业和高校联系的纽带,能够提高企业发展的质量和效益,实现服务社会的目的。

2主题报告

在论坛主题报告阶段,中国工程院院士周绪红、王梦恕、崔俊芝、聂建国、郑健龙,以及长安大学副校长沙爱民等专家学者,围绕钢结构、桥梁工程、隧道与地下工程、道路工程、防灾减灾、结构健康监测、绿色交通等关键问题与技术,结合国内外研究现状和自身科研体会分别做了学术报告。

2.1钢结构

重庆大学周绪红院士的报告题目是“冷弯薄壁型钢结构住宅体系研究”。周绪红院士从冷弯薄壁型钢结构住宅体系的概念、研究进展、具体工程应用以及未来发展方向4个方面对冷弯薄壁型钢结构住宅体系做了系统汇报,从结构的组成、建筑特点和结构受力特点3个角度介绍了冷弯薄壁型钢结构住宅体系,从基本构件、组合墙体、组合楼盖研究和结构体系研究4个方面介绍了冷弯薄壁型钢结构住宅体系的最新研究方向,最后介绍了国内外冷弯薄壁型钢结构住宅体系的工程应用及其未来发展方向。

同济大学陈以一教授的报告题目是“高强度钢构件在框架抗震耗能系统中的合理配置――以配置耗能跨的损伤控制钢框架为例”。他分析了高强度钢构件在框架抗震耗能系统中的应用优势,以配置耗能跨的损伤控制钢框架为例,探讨了将高强钢构件应用于框架抗震耗能系统的合理性;滞回性能试验表明,配置耗能跨的损伤控制钢框架结构呈现的稳定滞回性能、良好的变形恢复能力、高强钢构件的弹性变形能力及其耗能能力有助于实现抗震结构更高的性能要求,试验结果验证了结构的屈服时序、损伤控制行为、耗能模式演化、滞回行为转变以及低残余变形的特征;通过算例结构的地震反应分析论证了高强钢构件对于改善框架系统抗震性能的贡献,明确了结构的设计要求。

天津大学陈志华教授的报告题目是“复合张弦结构体系及组合房屋钢结构的研究与实践”。他主要从复合张弦结构以及组合矩形钢管混凝土柱两方面进行阐述。针对复合张弦结构,他首先详细回顾了复合张弦结构的体系及其发展历程,然后通过理论研究、数值模拟以及应力松弛试验等对拉索这一关键构件和弦支结构节点进行深入研究,有效地改善了结构力学性能和安全性能,并取得了大量的科研成果,最后介绍了复合张弦结构体系在施工方面的研究和该成果在现实工程中的应用。针对组合矩形钢管混凝土柱,他首先介绍了组合矩形钢管混凝土柱的研究现状,并对组合矩形钢管混凝土柱梁节点和方钢管混凝土异形柱结构进行了大量的理论和试验研究,指出了全螺栓隔板贯通节点和上栓下焊隔板贯通节点的特色以及连接板开孔式方钢管组合异形柱的优越性,最后结合国内外建筑工程实例讲述了钢结构模块建筑的研究及其广泛的应用。

山东大学侯和涛教授的报告题目是“钢结构装配式建筑的集成技术研发与工程应用”。他针对目前建筑业以现场建造为主导致的施工效率低、环境污染严重、建筑质量难以保证等问题,提出了装配式结构推广的必要性,从分层装配式钢框架支撑体系、薄壁H型钢装配框架体系、开缝钢板剪力墙钢框架体系、装配式钢混凝土部分组合结构体系、基于损伤控制的震后可更换钢梁柱节点等5个方面阐述了钢结构装配式建筑结构体系的研况;基于混凝土叠合楼板和复合墙板的优缺点分析,进行了新型预应力混凝土叠合楼板和复合墙板的研发和设计,最后展示了已经应用于实际的钢结构装配式建筑工程实例。

2.2桥梁工程

清华大学聂建国院士的报告题目是“钢混凝土组合桥梁――桥梁结构的发展方向之一”。他首先结合当前桥梁的一些工程实例提出了传统混凝土桥梁设计中存在的耐久性不够、抗灾能力不足、设计欠合理三大问题,并分析了组合结构在中国未得到充分发展的原因,提出今后桥梁结构的发展趋势是朝着“高性能、可持续”方向发展,而钢混凝土组合结构可以为解决桥梁的结构难题、发展新型桥梁结构体系、实现高性能桥梁结构提供新的选择。为此,他结合具体的桥梁建造实例介绍了3种结构的创新:一是钢混凝土组合梁,发挥1+1>2的组合优势;二是钢混凝土叠合板组合桥梁,实现预制装配,快速施工;三是组合结构负弯矩区抗裂新技术,解决了当前负弯矩抗裂的难题。最后,他指出年轻的工程师应该多到施工现场考察并积极进行创新,但是不能为创新而创新,年轻的工程师应该具有社会责任感和担当精神。

同济大学葛耀君教授的报告题目是“国内外大跨度桥梁发展与创新”。他从创新的角度出发,首先简要地介绍了梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥4类桥梁的跨径之最;接着从最新的建设成就、面临的技术挑战、重要的技术创新3个角度对极限跨度的梁式桥、各类大跨度拱式桥、破纪录跨度斜拉桥、超大跨度悬索桥的发展和创新进行了详细的介绍,最后对4类桥梁的发展做了简要总结。

2.3隧道与地下建筑工程

北京交通大学王梦恕院士的报告题目是“重大工程建设的理念和方法”。王梦恕院士从中国重大工程建设的需求出发,提出了“搞工程建设应该做遗产工程,而不是遗憾、耗能工程和短命工程”的理念,强调在工程中应该重视强度、刚度和稳定性3个基本指标的重要性,工程建设必须以“安全、可靠、适用、经济”为基础,点明不合理工期、不合理造价、不合理方案、不合理合同是工程的“癌症”,强调工程建设必须进行全过程安全、质量监管,必须加强风险防范分析和措施,强调了工程创新的重要性,最后以莫斯科至喀山铁路为例,对重大工程建设的理念做了具体的阐述。

山东大学李术才教授的报告题目是“TBM施工隧道突水突泥灾害源超前预报方法与技术”。李术才教授基于中国重大工程建设的需求,分析了由突水突泥引发的事故并说明了隧道突水突泥灾害源超前预报的实际需要。针对隧道不同的施工方法,他分别对钻爆法隧道和TBM施工隧道两个方向中突水突泥灾害源的超前预报进行了详细介绍,并对超前预报技术的工程应用和该技术的先进性做了简要总结,最后对隧道不良地质超前地质预报的未来发展方向进行了展望。

山东大学崔新壮教授的报告题目是“传感型土工材料研制与应用前景”。他认为,结构破坏是从内到外的渐进破坏,内部损伤演化信息若不及时获取,会导致漏警、报警迟滞或误警。目前已研制出了传感型土工材料和加筋土工结构的筋材变形自测技术,以及基于SEG的土工结构内部灾变辨识与预警技术。他通过对SEG进行室内试验验证了新材料具有优良的拉敏性、高强度和韧性,并且生产工艺简单,成本低,同时具有跟踪测试土工结构变形和诊断损伤的功能,将取代传统土工材料。

山东大学李利平教授的报告题目是“深长隧道重大突涌水灾害演化机理与监测预警方法”。他从中国深长隧道施工过程中出现重大突水事故实例出发,指出现代隧道施工应该讲究探治结合、主动防控。他通过对突涌水地质模式、突涌水灾害源等信息的研究,确定了隔水岩体结构破裂突水和充填性结构渗透失稳突水2类突水模式,并研发了适用于大比例尺岩体及其充填渗透特性测试的试验系统,揭示了不同类型突涌水通道形成的动态演化机理。然后他介绍了流固耦合模型试验系统,并由此得出了突涌水前兆多元信息的识别以及破裂通道定位的方法。他综合以上研究提出了一套突涌水灾害实时监测与预警方法,并介绍了该方法在全国多个深长隧道施工中的成功应用。

山东浩珂矿业工程有限公司李钊总工程师的报告题目是“高性能土工合成材料创新与工程应用技术”。他简要概述了土工合成材料凭借优异性能在岩土、水利、公路、铁路、港口、机场、市政和环境工程等领域中的广泛应用。另外,他从原材料研发、涂层配方、生产工艺、应用工艺、配件工具等方面重点介绍了该公司新研发的聚酯经编土工格栅和高强有纺土工布,简要介绍了该材料在工程现场的应用与典型案例。

2.4道路工程

长沙理工大学郑健龙院士的报告题目是“沥青路面强度设计新思路”。他谈到中国现在仍然面临着繁重的公路建设任务,现有的和计划修建的公路大部分为沥青路面。他概括了目前中国沥青路面强度设计方法及其存在的问题,建立了三维应力状态下沥青路面的强度准则、获得三维应力状态下强度准则的方法、三维应力状态下强度准则的工程模型,最后提出了三维应力状态下路面结构强度设计的新方法,该方法从基础理论方面指导沥青路面强度设计,可为中国未来的公路建设打下坚实基础。

长安大学沙爱民教授的报告题目是“多孔沥青路面材料、结构与应用”。他提出目前中国大部分城市存在交通噪声污染,并有持续加重的趋势,绝大多数的城市道路、广场、步行道、停车场等广泛使用密实型路面材料,城市地表大多被不透水的路面所覆盖;要从道路角度解决上述环保问题,路面材料应当以多孔而不是密实为主。他通过试验得出,多孔沥青路面在满足了传统道路的承重、稳定、平整、耐久和舒适等通行功能的基础上,还具有补充地下水、缓解城市内涝、抗滑、降低行车噪声、缓解城市热岛效应等环保功能,符合保护生态环境、可持续发展的原则。多孔沥青路面的相关研究将为传统沥青路面的改造和升级技术提供理论基础和方法支撑,推动道路交通的绿色、环保与可持续发展。

深圳大学李清泉教授的报告题目是“动态精密道路检测技术及装备”。他简要阐述了中国道路基础设施管理从大规模建设向大规模养护过渡这一社会需求,指出了现阶段公路检测技术与装备面临的问题。接着,他针对道路承载能力(弯沉)测量中的静态精密微距测量的动态化难题、道路路面病害检测中核心指标不全、数据处理低效等核心问题,做了详细的解释,介绍了轨道病害检测的新技术和新方法及其在工程现场的应用。

2.5结构健康监测

沈阳建筑大学李宏男教授的报告题目是“结构安全监测工程应用”。他简要介绍了结构监测系统,提出了光纤传感器研发目前需要解决的问题是应变传递机制;介绍了几种光纤传感器封装技术、疲劳测试以及光纤机电类传感器同步解调仪,并提出目前仪器开发上存在缺乏统一数据采集平台以及缺乏模块化和规范化模型等问题,介绍了大型结构安全运营远程监测与实时预警系统,最后展示了综合安全监测技术在多项重大工程中的应用。

哈尔滨工业大学李惠教授的报告题目是“结构新型监检测方法与技术”。她首先简要介绍了结构健康监测面临的挑战和未来的研究方向,然后介绍了移动无线传感网络技术;针对无线传输数据丢失的难题,提出了无线传输数据丢失无损恢复算法,并对该技术在工程中的成功应用做了简要的汇报。接着,她对结构新型监测技术中动态分布式布里渊光纤传感技术和计算机视觉技术都做了详细的汇报。最后,她对人工智能、机器人和虚拟现实以及智慧城市与区域等土木工程未来发展方向做了简要总结。

2.6防灾减灾工程

同济大学李国强教授的报告题目是“金属承载消能双功能减震结构的概念、设计与形式”。他介绍了金属承载消能双功能减震结构的概念和减震原理,对比了阻尼器和金属承载消能双功能减震构件的区别,指出金属承载消能双功能构件兼结构承载构件和消能构件功能于一体,不影响结构抵抗小震和风载的性能,可大大提高结构抵抗中(大)震的能力;金属承载消能双功能构件用作抗侧力构件可控制结构损伤主要集中于双功能构件,减小承重结构的破坏,满足高性能钢结构抗侧承载力大、可修复性好的要求。

北京建筑大学李爱群教授的报告题目是“既有建筑减隔震加固技术及其应用”。他分析了减隔震技术的现实需求,介绍了目前已有的减隔震技术和产品,对比了粘滞流体阻尼器、粘弹性阻尼器、软钢阻尼器、防屈曲耗能支撑、摩擦阻尼器的性能和应用范围,介绍了不同阻尼器应用于大跨结构、高耸结构、多高层结构、复杂结构的减震应用案例,提出结构减隔震技术可以有效提高工程结构的抗震能力,实现结构性能的大幅度提升。

北京工业大学杜修力教授的报告题目是“城市大型地下结构抗震设计理论与方法及工程应用”。他分析了由地震引发的地下结构破坏事故并说明了研究地下结构地震破坏的前沿需求,介绍了数值分析方法、简化分析方法、物理模拟分析方法在地下结构地震破坏中的应用现状及存在的主要问题。针对地下结构的特殊性,他讲述了时域整体分析方法及软件平台的完善和发展研究,提出了城市大型地下结构地震破坏机理与抗震性能评价方法以及模型试验的实施技术,最后介绍了相关成果的工程应用。

东南大学吴智深教授的报告题目是“混凝土结构灾后可恢复性设计及提升技术”。他通过分析地震破坏后结构不同程度的损伤,说明了重大工程结构灾后可修复性(或可恢复性)亟需提高这一需求,同时认为结构可恢复性能应当成为结构复原力的关键指标之一,而结构复原力也是结构可持续性的指标之一。他提出合理利用FRP和钢筋是实现损伤可控的可恢复性抗震结构的有效方法,同时具有高耐久、智能及绿色性能等结构可持续性特点,最后特别指出设计损伤可控的FRP筋是实现高性能损伤可控结构的关键。

理工大学方秦教授的报告题目是“抗暴结构研究新进展”。他简要介绍了军用和民用工程、落石冲击、船(车)撞桥墩中冲击爆炸事件对结构的破坏,说明了抗暴结构研究的重要性,指出了主要采用结构动力学和波动力学研究强荷载对抗暴结构的作用机理。他重点对钻地弹侵彻效应及其防护、冲击爆炸(或与火灾联合)下工程结构损伤破坏的数值模拟、民用工程结构抗冲击爆炸这3个研究方向做了详尽的阐述。

西安建筑科技大学白国良教授的报告题目是“装配整体式混凝土剪力墙结构振动台抗震性能试验研究”。他从发展历程、政策导向、应用现状、试验研究4个方面阐述了装配整体式混凝土剪力墙结构的研究背景和现状,介绍了连接技术试验和结构模型振动台试验,分析了套筒灌浆连接、浆锚搭接连接各自的特点和区别,并展示了模型试验结果。

2.7绿色交通

东南大学王炜教授的报告题目是“城市虚拟交通系统及其功能设计”。他通过分析提出城市交通拥堵的成因主要是交通需求与交通供给之间的严重失衡。快速城镇化使大城市居民平均出行距离成倍增长,引发城市交通结构的转型,造成出行机动化。立足中国城市综合交通系统构成要素的基本特征,他提出了“公交主导型城市交通系统供需平衡”这一缓解交通拥堵的基本策略,同时提出了“互联网+交通”的城市智能交通系统建设技术路线,并从城市虚拟交通系统测试平台的框架结构、城市综合交通大数据的深度开发、城市虚拟交通系统测试平台的构建、城市综合交通系统集成分析平台软件的开发、城市交通集成测试功能的人机对话与系统实现等方面详细介绍了城市虚拟交通系统测试平台的建设。

2.8土木工程与计算科学

中国科学院数学与系统科学研究院崔俊芝院士的报告题目是“土木工程中的计算科学和技术”。崔俊芝院士指出,大型工程是现代土木工程建设的必然趋势,土木工程全寿命期设计科学技术、土木工程精细化建造技术、大型基础设施运行和维护技术这三大技术是土木工程发展的核心。他还介绍了土木工程计算科学在大型组合结构、地下空间一体化多物理场分析中的应用,以及在多目标组合优化、抗震、防灾模拟与可靠性分析等若干前沿研究方向的具体应用,简要介绍了现代集成化、智能化技术在土木工程建造技术中的应用。3结语与展望

第三届建筑科学与工程创新论坛在各方努力下完美落幕。与会专家学者围绕钢结构、桥梁工程、隧道与地下工程、道路工程、防灾减灾、结构健康监测、绿色交通等关键问题与技术进行了汇报和交流,展示了国内外最新的研究动态和工程应用,并为行业发展指明了方向。

第7篇

关键词:智能交通管理系统;智能卡口;海量数据处理;车辆监控

中图分类号:TP319

文献标识码:A 文章编号:1672-7800(2015)005-0084-03

作者简介:罗景文(1992-),男,四川乐山人,成都理工大学管理科学学院硕士研究生,研究方向为基础数学;冶忠林(1989-),男,青海西宁人,西南交通大学信息科学与技术学院硕士研究生,研究方向为自然语言处理、数据挖掘、图形图像处理;张乾荣(1991-),男,四川南充人,成都理工大学管理科学学院硕士研究生,研究方向为概率论与数理统计;罗海林(1989-),男,四川南充人,成都理工大学管理科学学院硕士研究生,研究方向为计算数学。

1 研究背景

随着城市规模的扩大和机动车辆数量的增加,实现城市机动车辆智能化管理成为现代工程界研究的一个新课题[1]。城市道路的智能管理、城市交通的智能疏导及城市车辆的智能识别等都已取得了显著的成就。在此背景下,基于智能的公路卡口管理系统,利用高清摄像机、高性能服务器、大容量存储器及高速存储阵列等基础设施实现对机动车辆的智能管理和监控成为可能[2]。目前城市道路拥堵严重,其根本原因在于部分车辆的违规行驶,造成交通主干道、十字路口、丁字路口等主要地段的拥塞。不按照行车规则导致车辆违法行驶、掉头、占道、闯红灯等行为迭出,采用交通疏导员疏导和交警人工开罚单则面临人员不足的现实问题,以至于不能全天候、全地段准确地对违法车辆进行处罚,造成部分违法车辆频繁违反交通法规。使用智能交通管理系统之后,可以有效缓解上述情况,提供无人守候、24小时对全路段各十字路口进行违法车辆的抓拍和取证[3]。

2 数据流图

该系统数据来自于卡口设备和违章设备。卡口设备安装在城市进出口、城市主干道等限速路段。采用雷达测速,采集经过该卡口的所有车辆信息[4]。如果车辆的行驶速度超过标准速度,则把该车辆信息放入违章数据库和卡口数据库;如果未超速,则只把数据写入到卡口数据库[5]。违章设备主要安置在十字路口、丁字路口等路段[6]。当信号灯为红灯时,主要采集闯红灯、压线、跨线、违法禁行线等信息,数据写入卡口数据库和违章数据库(违章设备[7]可以关闭卡口功能)。当信号灯为黄色或绿色时,违章设备充当卡口设备使用[8],记录过往车辆数据。卡口设备和违章设备详细数据流图如图1所示。

卡口设备具有雷达测速[9]和记录过往车辆信息的功能,所以一般安装在需要限速的路段和城市进出口。违章设备可以抓取车辆的非正常行驶轨迹,生成违法记录。另外,违章设备可以正确识别红绿灯,在绿灯时可以记录过往车辆信息,充当卡口设备使用。

3 系统架构

该智能交通系统主要由前端图像采集模块、数据采集模块、卡口管理模块、违章管理模块、数据上传和下载模块组成[10],系统架构如图2所示。

(1)前端图像采集模块。主要采用百万像素高清摄像机进行车辆监控,使用模式匹配算法抓取车辆,并获得字符串形式的车牌号码,在图片上叠加采集时间和道路名称、车牌号码等信息。随后将车牌号码、叠加了字符的车辆照片、经过时间、道路代码、路段代码、违法代码、车辆颜色、行驶速度、标准速度等保存到路口工作站数据库。卡口前端车辆图像捕获及号牌的识别率、准确率应符合GA/T497-2004标准。路口工作站数据库主要保存采集设备中的信息,以防断电、断网情况下数据的丢失。

(2)数据采集模块。主要负责抓取前端路口工作站数据库中的数据到中心数据库。该模块使用分布式架构采集前端数据,能在较短的时间内抓取数据,时间误差小于5s。数据采集软件使用多线程技术,可以减少数据在抓取和入库时的时间消耗。

(3)后台管理模块。主要由卡口管理模块和违章管理模块组成。卡口管理模块主要完成车辆通行监控、查询、黑名单布控、流量分析、车辆轨迹分析、套牌分析、反追踪及系统设备管理等功能。违章管理模块主要负责机动车违法证据的采集、录入、审核、审批、查询、统计等,然后将违法信息利用数据上传模块提交给上级部门。

(4)数据上传和下载模块。与联网系统集成管理平台连接,实现布/撤控、查询及报警数据的传输。数据接口应符合GA/T669.7-2008规定。关联数据库接口可与车驾管理数据库、违法车辆数据库、盗抢车数据库等关联数据库连接,为卡口系统的布控、监控、报警等提供相关数据。在中心服务机房,配置一台卡口数据库服务器、一台违章数据库服务器、两台应用服务器、多台采集服务器。应用服务器的数量依据是否放在同一网段来确定,在我国,卡口应用服务器一般放在市县地区所组建的专网中,而违章应用服务器一般放在省部级别的专网中。如果违章数据不要求上传到省部级,则只需要一台应用服务器即可,如果需要上传到更高一级的专网中,则需要用网闸识别连接两个网段,然后把违章应用服务器和违章数据库,以及违章数据存储设备都放置在更高级别的专网中。违章车辆信息一般抓取3张图片,因此违章数据库服务器需要加大存储,一般采用服务器加硬盘方式和挂存储阵列方式。但是后者不建议采用,因为这样会影响数据的入库速度(注意:车辆图像存储时间不应小于90天,车辆信息的存储时间不小于一年,布/撤控信息及报警信息的存储时间不小于三年)。卡口数据库不需要存放图片信息,只需要记录图片地址,卡口图片只存储一张在采集服务器的文件目录下,所以卡口服务器对硬盘需求较小(一般2T左右)。采集程序将采集的卡口图片都存放于采集服务器指定的文件目录下。采集服务器的硬盘大小计算公式如下:

q = 365×i×1.3 + 90×p×1.1

q为数据存储容量,p为每日图像的存储空间大小,i为每日车辆信息存储空间,其中i = 256B×平均车流量,1.1和1.3为经验值。

4 海量数据处理

4.1 分布式架构

分布式架构[11]可以将任务以近乎平均的方式分担到每台服务器上,便于处理即时任务。在智能交通系统中,前端设备采集到车辆信息后,将信息保存到路口工作站,而大中型城市路口数量较多,路口工作站也多。有的路口车流量较大,有的路口车流量较小,需要合理分配采集服务器以应对路口工作站的数据采集规模。图3是一个分布式采集服务器架构。

采用分布式采集服务器架构后,如果城市总的路口工作站有N个,采集服务器有M台,则每台采集服务器只需负责采集N/M 个工作站的数据即可。但是在路口车流量较大时,可以适当减少挂在服务器上的路口工作站数量。实验表明,一台标准的采集服务器路口工作站最佳数量在32~64台之间,平均日车流量约为50万辆,在此环境下,采集服务器能够在小于5s的时间内将数据传送到数据中心。传送的信息包括图片信息和文本信息,图片信息保存在采集服务器,文本信息转存到数据库服务器。

4.2 数据库优化

本文使用分布式架构的采集服务器[12]布局方式,能够快速将数据采集到中心数据库,但在实际应用中,数据库读写很频繁,所以对数据库的优化能够在很大程度上减轻数据库压力,获得更好的交互体验。下面提供一些数据库优化方法。

(1)存储过程:它是大型关系数据库中能够完成某种特定功能的sql语句集合,经过编译之后存储在数据库之中,用户可以通过存储过程的名称来调用该存储过程,可以添加参数信息。在执行存储过程之前,数据库已经对存储过程进行了句法和语法的优化,这种通过编译的sql语句极大提高了sql的执行性能,所以存储过程能够以很快的速度执行。

(2)表分区:将一个大表在物理上分成多个小表,从而避免了将一个大表作为单独的对象进行操作,为大量数据提供了可伸缩的可能性。每一个小分区都有一个分区名称,在建表时已经命名,可根据分区范围去查询表分区而不是整个大表。一般情况下按照日期来建立表分区。另外,表分区中某一个分区损坏后,不会影响其它分区功能。

(3)索引:可以对表中某些列的数据进行排序,使用索引可以快速访问数据库中的特定信息。

(4)表结构设计:表可以按月建表,这样不会使表中的数据太多或太少,能够较好地利用数据库空间。

5 违章业务处理流程

违章业务处理流程包括初审和复审两个阶段,主要由人工处理。经过审核,可将数据发送到数据上传和下载模块,流程如图4所示。

违章业务处理在后台管理模块完成,该业务主要对违法车辆进行处理,可由计算机自动完成。实际应用中,由于天气、光线、湿度等因素的影响,车辆号牌识别率不是很高,也可能出现抓取合法车辆号牌的错误情况,所以需要人工介入进行车辆号牌的识别和车辆违法行为的判别。在前端,识别机器抓取3张车辆照片,如果车辆图片在初审和复审阶段未发现违法,则当作证据不足处理;随后对这些证据不足的车辆再进行一次审核,如果仍为证据不足,则丢弃该车辆信息,如果可作为证据,直接上传到违法车辆信息库中。

6 结语

该系统运行状态稳定,采集服务器能及时从前端路口工作站中抓取数据并传送到中心服务器,每台采集服务器CPU利用率为2%左右,内存消耗约为3.16G。后台管理模块的卡口管理系统和违章管理系统采用B/S架构,故对服务器要求较高。使用本文提出的优化方案后,交互响应及时,在约7 000万条记录中,查询某个车辆的历史信息耗时约1.57s。系统整体架构设计方案和数据库优化方案都符合实际应用要求。

参考文献:

[1] 钱哨,张云鹏,黄少波.智能交通云:基于云计算的智能交通系统[J].交通信息与安全, 2010,3(11):168-171.

[2] 王笑京,齐彤岩,蔡华.智能交通系统体系框架原理与应用[M].北京:中国铁道出版社,2004 .

[3] 古志民,孙贤和.并行计算机系统结构与可扩展计算[M].北京:清华大学出版社,2009 .

[4] 李蕊.日本智能交通系统介绍及其借鉴[J].中国交通信息化,2011(4):142-144.

[5] 王笑京,沈鸿飞,汪林.中国智能交通系统发展战略研究[J].交通运输系统工程与信息,2006(6):9-12.

[6] 道路交通信息采集(GB/T 20124-2006)[S].北京:人民交通出版社,2006.

[7] 安全防范工程技术规范(GB 50348-2004)[S].北京:人民交通出版社,2004.

[8] 道路交通违章管理信息代码(GA 408.1-408.14-2003)[S].北京:北京人民交通出版社,2003.

[9] 全国道路交通管理信息数据库规范(GA 329.3-2006)[S].北京:北京人民交通出版社,2006.

[10] 机动车登记信息代码(GA 24.4-2005)[S].北京:北京人民交通出版社,2005.

第8篇

关键词:行业类高校;高等流体力学;电力特色

作者简介:张莉(1973-),女,河南商丘人,上海电力学院能源与机械工程学院,教授;李永光(1957-),男,湖南长沙人,上海电力学院科研处处长,教授。(上海 200090)

基金项目:本文系上海电力学院研究生学位课程建设项目(项目编号:YKJ-2012004)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)04-0086-02

2007年,上海电力学院(以下简称“我校”)热能工程二级学科首次招生,“高等流体力学”首次开课,授课人数20余人,随后几年间授课人数逐年增长。2012年我校动力工程与工程热物理一级学科又增设了工程热物理、动力机械及工程两个二级学科,“高等流体力学”授课范围扩大的同时,授课人数也增加到60余人。但是鉴于我校研究生数量较少、研究生培养历史较短以及师资力量相对薄弱等方面的原因,课程教学的教材只能选用已有的教材。在组织教学内容的过程中发现,大多数教材普遍存在一些问题,如过于强调基本理论、对数学知识的要求偏高、工程应用方面涉猎很少,或者有些工程学科专业的相关研究生教材又往往缺乏理论深度,工程应用背景针对性强,有的强调高速气动、有的强调水动叶栅流动、有的强调涡动力学等等。鉴于此,作为行业类非重点高校,在“高等流体力学”课程的教学中有必要结合我校电力特色进行教学内容和教学模式的研究和探讨。

一、课程教材的调研

为了能更好地做好此次教学研究工作,课程组首先对高校相关研究生专业的“高等流体力学”教材进行了调研,分别对清华大学、西安交通大学、上海交通大学、浙江大学、东南大学、华中科技大学、华北电力大学、东北电力大学等国内若干所大学相关课程的教材及内容做了简单分析。

从调研情况看,所有高校都对流体力学的基本理论很重视,主要教学内容均包括了流动的基本概念和基本方程、流体运动学、势流理论、涡旋流动、理想流体流动、粘性流体流动等,目的是使研究生通过学习流体的运动规律,掌握研究流动的方法进而分析解决实际的工程流动问题。同时,各高校的教材和主要教学参考书还注重与自身学科研究方向的结合,课程的某些重点内容与培养方向相接轨,突出了自身的特色。通过调研发现,“高等流体力学”作为研究生学位课,其教学内容在注重理论基础的同时,还必须要与自身的相关学科研究方向相结合,在注重通用理论的基础上,形成自己的特色。

二、我校授课对象的情况分析

做好此次的教学研究工作,还必须对我校的授课对象有一个清楚的认识。目前,“高等流体力学”已列为本校工程热物理、热能工程、动力机械及工程三个二级学科的研究生学位课程。尽管上述三个二级学科涉及能源、动力、机械等宽广的工程领域,但结合我校的电力特色,这三个二级学科主要是为电力行业培养高级的专业人才,而在电力行业中流动现象多存在于流体机械、动力机械、换热设备、容器、管道等部件,因此,在教学内容上应在透彻讲解流体力学微分方程组的基础上,注重联系工程实际,偏重于讲解流体在上述部件中的流动以及与这些部件间的相互作用。

研究生生源的实际情况也是教学过程中需要考虑的因素。到目前为止,我校共招收6届研究生,通过向历届学生了解发现有以下情况存在:部分同学跨专业(如:数学专业、电力系统及其自动化专业、计算机与信息专业等)考入学校,本科阶段没有学习过“工程流体力学”课程;即使是研究生与本科专业背景相同的同学,他们也普遍认为”工程流体力学”较难,硕士入学考试时,大都不选考“工程流体力学”,这也使得他们可能在大三、甚至大二学完以后,再也没有系统地梳理过流体力学知识。由于各高校专业方向的侧重点不同,大部分同学对电力行业内的流体知识也不是特别了解;考入学校的学生多数为调剂生,入学成绩整体不高。这些情况都表明,我校硕士研究生入学时的流体力学知识基础相对比较薄弱,需要在授课过程中讲授深层次新知识的同时,及时地对基础知识进行回顾和提醒。

三、教学内容的组织

基于以上的调研和分析,课程组首先对教材进行了选取,对教学内容进行了组织。

1.教学目标的明确

“高等流体力学”是为工程热物理、热能工程以及动力机械与工程专业研究生设置的专业学位课程。根据专业人才培养的需要,结合长期本科教学的经验,确定了课程的教学目标:通过对流体力学的基本概念、基本方程、理想不可压缩流体的流动、粘性不可压缩流体的流动、层流边界层与紊流流动、理想可压缩流体等内容的学习,深化学生对流体力学基本内容的理解,提高学生的理论水平,为相关专业课程的学习、课题的研究及论文的撰写打好理论基础。

2.教材的选用

“高等流体力学”是动力工程及工程热物理学科的一门传统课程,有很多课程教材可供选用。通过调研比较,西安交通大学有关电力生产的学科研究方向与我校的研究方向比较吻合,其在“动力工程及工程热物理”一级学科中的学位课 “高等流体力学”选择了西安交通大学出版社出版、张鸣远等编著的《高等流体力学》一书作为教材,课程组通过对该书内容的分析,也一致认为张鸣远等编著的《高等流体力学》比较适合我校侧重于电力人才培养的需求,因此决定选用该书作为本校“高等流体力学”课程的教材。与此同时,将调研中搜寻到的各有特点的教材作为参考书目推荐给学生供他们参考使用。

3.教学内容的组织

在进行“高等流体力学”课程教学内容的组织时,结合我校研究生培养方案和学科建设,既照顾到经典流体力学的通用知识,又重视课程知识的针对性、行业应用的特殊性、学生学习的兴趣以及与学校其他研究生课程的关联性。课程内容的组织主要从以下几个方面考虑:

(1)奠定扎实基础。“高等流体力学”是一门系统性、逻辑性较强的课程,作为硕士研究生的学位课,在加深学生对流动所伴随的物理现象的认识、概念的建立及规律分析的同时,还应努力加深学生学科知识分析和研究问题的基本思想和方法的理解和掌握,提高分析和解决流体力学问题的水平及能力。

(2)突出电力生产特色。针对我校研究生的专业背景和学科研究方向,强调本学科与电力生产流程和设备的结合,强化学生应用流体力学知识,认识并解决相关电力工程问题的能力。教学内容应注重理论与实践相结合,保持基础理论知识与工程应用知识的相对平衡。

(3)注重课程的关联性和完整性。在关联性方面,首先与本科阶段的教学内容要有恰当的分工和衔接,其次要避免与其他相关课程之间缺乏衔接;在自身内容体系的完整性方面,既要注意到对数学知识回顾和补充的必要性,又要对工程中不常见的复杂流动概念的介绍有所兼顾。

考虑以上几个方面,课程组将教学内容梳理成五部分,第一部分安排了“矢量运算分析”、“场论知识”的回顾以及曲线坐标、张量分析知识的补充;第二部分“流体力学的基本方程”主要介绍流体力学的基本概念,流体力学的控制方程组以及一些相关的重要定理;第三部分“理想不可压缩流体的流动”介绍平面势流,空间轴对称势流和理想流体中的旋涡运动,其中对平面势流里的复位势、叠加法、镜像法和保角变换法做重点讲解;第四部分“粘性不可压缩流体的流动”中介绍纳维―斯托克斯方程的精确解,小雷诺数流动,层流边界层流动和紊流,其中对工程中应用较多的层流边界层流动和紊流做重点讲解;第五部分“理想可压缩流体的流动”分别介绍一维流动和平面流动,其中对一维流动做重点讲解。

四、教学模式的探讨

学生的学习情况在不断地发生变化,这就需要教师不断根据实际情况,进行教学模式的探讨,充分调动学生学习的主动性和积极性,使他们在有限的学习时间中学习好内容繁多的“流体力学”。

1.教学方法

“高等流体力学”是一门基础课,基本概念和基础理论部分内容较多,涉及的公式推导也比较多,传统的“黑板板书”的教学手段对教学信息的处理和呈现都比较单一,造成学生对于传热学内容的理解和掌握有一定的难度。为此,课程组以教材为蓝本编制了电子课件,教学中采用板书与多媒体相结合的教学模式,突出传统板书中能够清晰讲解复杂理论推导的优点,充分利用多媒体教学信息量大、图像清晰生动的特点。经过一段时间的尝试,这种教学方法既达到了避免研究生在课堂上因长时间精力高度集中而产生疲劳的问题,又有利于他们理解并掌握复杂的流体力学基本理论的教学效果。

2.教学手段

尽管本课程以课堂讲授教学方式为主,但要避免“填鸭式”的讲授,要注重以启发式讲授为主的多种教学方法的综合应用,提高课堂教学的趣味性,以提高学生学习兴趣和主动性。课程组结合本科“工程流体力学”多年的教学经验,在教学过程中注意做到几个注重:注重物理概念与数学方法的有机结合,强调物理含义的数学表示以及数学内容的物理解释;既注意严格的理论推导,又注意叙述的深入浅出;注重教学思路,教学方法,在引进概念介绍方法时,突出解决问题的思维方法及推理要点;注重从与教材不同的角度或思路来讲述同一教材内容,以丰富学生思维和联想能力;注重引导学生围绕课程内容,发现问题、提出问题、解决问题,同时再结合课程组教师的科研积累,搜集并提炼出了大量与电力生产紧密关联的工程案例,通过案例的讨论和分析,增强学生学习理论知识的兴趣,提升课堂教学的互动效果,增强学生运用理论知识分析并解决工程实际问题的能力。

3.辅助教学

仅仅通过课堂上对教材的学习是远远不够的,还必须配套地做大量的习题,才能较好地使学生掌握具有理论性强、公式多、数理基础要求高的“高等流体力学”课程。考虑到我校研究生教学的特点,课程组根据教材的主要内容编写了典型习题集。习题集力图做到习题具有典型性,能够对应教学内容的各个知识点,学生通过习题的练习,能有效地掌握教材中的基本知识。此外,习题集中的习题也尽可能地结合电力生产中的流动问题,帮助学生对专业关联工程问题进行认识和思考,培养学生应用知识的能力。

4.课程考核

课程考核成绩应该能够较为客观地反映学生对课程的整体学习情况。为了全面地反映学生的全程学习过程和最终的学习效果,课程组经讨论明确了课程的总评成绩由平时成绩和期末考试成绩综合评定得出,平时成绩与期末考试成绩的分配比例是2∶8。平时成绩包含作业、考勤、课堂表现等几部分。期末考试采用笔试形式,考试试卷从建立的试卷库中随机抽取。

期末考试是课程考核的重头戏,为了提高学生的学习积极性,同时也为了增强教师的工作责任心,实行考、教分离是一个较好的督促办法。为此,2012年课程组根据课程的教学要求组织编写了试卷库。试卷库中的试题符合教学大纲的要求,内容丰富、形式多样、题型一致,试题表述清楚,要求明确,无偏题、怪题,难易得当,考核的知识点覆盖面宽,能考核学生掌握知识以及应用知识进行综合分析能力的情况。此次编写的试卷库共包含试卷6份,至少够三年使用,随着试卷库的使用,课程组还拟将对试卷库进行不断扩充。

五、结束语

“高等流体力学”的日常教学工作一个任重而道远,为了适应高等流体力学服务于日新月异的学科发展的需求,提高该学位课程的教学效果,更好地为本校研究生人才培养服务,课程组将把教学研究工作不断地持续进行下去,搜集最新最前沿的相关信息以补充教学内容,探讨教学模式以提高教学效果,及时对习题库和试卷题库进行更新。相信只要教师多花一点时间,多动一点脑筋,多找一些教育学生的切入点,因材施教,一定能取得好的教育效果。

参考文献:

[1]张鸣远.高等流体力学[M].西安:西安交通大学出版社,2006.

[2]董守平.高等流体力学[M].东营:中国石油大学出版社,2006.

[3]王献孚.高等流体力学[M].武汉:华中科技大学出版社,2006.

[4]王松岭.高等流体力学[M].北京:中国电力出版社,2011.

[5]周云龙.高等流体力学[M].北京:中国电力出版社,2008.

第9篇

关键词:交通工程;安全设施;技术;安全标志

1.引言

交通工程安全是由多种因素决定的,它一方面和行人及驾驶员的安全意识、道路的几何设计联系在一起,另一方面与限速、护栏及隔离栅、标志牌、标线以及轮廓标等设置密切相关。必要的交通工程安全设施既能够给人们提醒道路状况,同时也可以为道路使用者提供相关的行车信息。交通安全设施的设计要真正体现“以人为本,安全第一”的原则,只有这样才能够实现和谐交通,和谐出行,本研究探讨交通工程安全设施设计中的相关技术因而具有一定的理论与实际意义。

2.发光标志与路用反光设施

2.1发光标志的优势与特点

荧光材料和反光膜的结合使用显著地改进了交通标志在雨雪、清晨以及黄昏等光线不足的条件下的可视性,除了荧光标示,发光标志也在我国交通工程中得到了充分的应用,其主要优势与特点表现在良好的识认效果、环保节能、发光不影响反光以及规劝能力较高等。首先发光标志由于其具有很强的光透性与耐候性,其识认效果是常规标志的四倍;其次发光标志具有良好的节能环保优势,不仅能够节省能耗,还能够提供行车的安全系数;发光标志总的来说是不影响交通标志的反光;最后由于发光标志能够很好地吸引车辆及行人的注意,使其具备较好的心理准备,从而大大提高规环保价值劝能力。总的来说,发光标志不仅具有良好的安全价值,同时具有环保与管理价值[1]。

2.2路用反光设施的选用原则

首先产品的性能要具备反光强度衰减率、广角性以及抗雨天等恶劣天气的能力,能够很好地满通工程等级的需要。其中广角性是高强度发光膜的一大特点,选用高强度的反光膜可以有效地确保道路的安全性;其次各种反光膜要能够配合使用,要以反光膜的使用寿命及反光强度性能为依据;不同的地点与部位需要选用不饿哦能够性能的反光产品,做到有针对性;最后要充分考虑反光效果,尽量降低维护费用。

3.标线、标志以及轮廓标等设施的设计

3.1标志

交通工程中标志的设置应当充分为行人与车辆提供准确适时地信息,标志的支撑方式一般包括悬臂式、路侧柱式、门架式以及附着式等。其中悬臂式主要适用于道路宽且交通量大的道路;单柱式主要适用于中小型尺寸的指示标志;门架式主要适用于立交枢纽附近;附着式则多用于线性诱导标志以及车道指示标志。如果路线经过村庄时,需要设置村名标志,将村名标志置于中心路段,且标志版制作成双面版,对一些著名的大桥或隧道需要设置地名标志,而一般较小的隧道或桥可以不设。

3.2标线

标线的主要功能不仅在于引导交通,规范行为与秩序,同时还具有一定的视线诱导效果。道路平面交叉口通常情况下,是易发交通事故的地方,因而需要设计区化交通标线,从而使人于车辆各行其道。行车道分界线主要是用来分隔同向行驶的交通流,路面中心线主要是用于分隔对向行驶的交通流,从某种程度上来说,行车道分界线与路面中心线都存在驾驶员在不超车或不转弯的条件下,容易跨线行驶,进而影响到对向车道的安全,所以在实际的设计过程中,应当设计成突起型的标线,让车辆不能够跨越此标线,进而确保车辆各行其道,做到安全行驶。

3.3轮廓标

轮廓标是视线诱导设施的重要组成部分,主要功能在于指示道路线形方向以及危险路段的位置。车辆在夜间行驶时,需要一定的通视距离,来了解道路前方的道路线形及方向,由于车辆灯光照明范围有限,要使驾驶员具有良好的通视距离,诱导其视线,轮廓标的设置显得尤为重要。在实际的交通工程中,往往容易忽视轮廓标的意义,其中在一些普通等级公路都没有轮廓标设置方面的标准。所以在实际的交通工程设计中,要把轮廓标作为交通安全设施设计中的一个重要的安全保障设施,二级公路应当依据道路线形及曲线半径等设置相应的轮廓标。轮廓标的间隔最好不应大于五十米,且依据实际道路段落的情况适当加密。在设计轮廓标布设时,要考虑到从道路曲线段过渡到直线段的布设处理,进而使视线诱导具有良好的连续性,确保平滑过渡[2]。

4.护栏及限速设置

4.1护栏设置

护栏的设置应当遵循尽可能地确保人车安全,降低交通事故,防止车辆冲出路外,诱导驾驶员视线,确保行人与车辆做到各行其道等原则。一般来说,常用护栏主要包括:混凝土、波形梁以及缆索等护栏,在实际交通工程设计中,要具体问题具体分析,充分考虑各种因素。在山崖及大桥等危险地段应当使用混凝土墙式护栏,这样可以充分确保车辆不至于因失控冲出路外,所以在实际的交通工程设计中,要科学合理地考虑护栏的长度与高度及防撞等级。首先在有深沟的路边应该设置防护栏,确保车辆的安全;其次在公路填方路段路侧净区宽度内有电力铁塔或铁路等设施也要设置相应地防护栏;在一些急弯或者反向弯路等视线不清的地段应当设置防护栏诱导驾驶员的实现,增强安全性;最后如果对一些等级较高的道路,由于车辆的行驶的速度较快,设置相应防撞等级的防护栏也显得很有必要。

4.2限速设置

目前在实际交通工程的建设中,一些半幅建设的段落未能提供相应等级道路的服务标准,比如假如全幅路段的设计时速为每小时一百千米的话,半幅路段的设计时速每小时最多八十千米,在设计的设计过程中,假如只依据道路等级设置每小时一百千米的话,在半幅路段行驶的车辆一定会超速行驶。超速行驶不仅影车辆的操作的稳定性,同时尤其在雨雪等恶劣天气条件下超速行驶最容易发生二次交通事故。所以从某种程度上来说,静态显示的限速标志不能够适应这种情况,应当根据实际情况,适当地采用动态的限速标志[3]。

5.结论

总之,随着我国交通事业的日新月异,交通工程环境变得日趋复杂,交通工程安全问题受到了社会越来越多的关注,在实际的交通工程安全设施的设计中要对标线、标志、轮廓标以及护栏进行全面合理地设计,充分考虑道路本身状况及周围的环境,真正体现“和谐交通”的理念。

参考文献

[1]杨阿荣.高速公路交通标志设置角度和反光材料选择的研究[J].城市道桥与防洪水,2008,(12):81-85.

[2]霍永甲.交通工程安全设施的优化设计[J].青海交通科技,2010.

[3]王秀华,于平涛.公路交通安全设施设计技术对策[J].吉林交通科技,2005.

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第10篇

关键词:卓越;人才培养定位;课程体系;创新

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)33-0226-02

“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010—2020年)》的重大改革项目。随着国家“卓越计划”的深入推进,我校的交通工程专业,作为一个具有研究性和实践性很强的专业,希望能以“卓越计划”作为一次发展的契机,结合教学计划的新一轮修订,从本科生的人才培养定位进行重新的审视,对原有的工程人才培养体系进一步改革和创新,探索具有本专业特色的卓越工程师培养的课程体系。

一、专业课程体系设置现状及需求

1.专业课程体系设置现状。专业现课程体系设置共分为两大块内容,一为理论教学,其中包括三大平台:基础教育平台、专业教育平台和通识教育平台,这一部分的学时数为2312学时,141学分;二为实践教学,包括军事训练、专业实践课程、第二课堂、自习课程等,课内外总计49周,4分。总计学分为190学分,理论教学与实践教学的比例关系接近于3:1。可以看出,总体上的课程设置还是以理论教学为主,实践环节为辅。从理论课程的内容和结构上看,有些教学大纲的内容仍存在一定的重复问题,有些课程大纲的前后环节衔接不畅,还有的教学大纲过于强调知识的课堂传授,忽略了专业知识的系统性,忽视了实践教学的重要性,使学生一旦走上工作岗位,很难快速上手。从实践课程内部结构上来看,还存在着专业实践环节偏少的问题。尽管总计有49周的实践教学环节,但除了16周集中的毕业设计外,学生的时间环节通常被挤压到每个学期期末的1~3周参与相关课程配套的实践训练,时间分散;而如交通流检测等校内开设的实践课程,还存在重复或涵盖面不全的问题。此外尽管本专业具有很强的社会实践性,与校外企业的工程性联系也较多,学生的毕业设计75%~80%为真实的工程类课题,但本专业学生的就业单位主要为咨询、规划和设计类,使得学生在真实环境下的工程实践机会少,校外工程实践教学活动难以得到保障。

2.社会人才需求。从社会对本专业学生的需求来看,近三年本专业毕业生中的20%左右出国进修,24%左右在国内继续攻读硕士研究生,56%的毕业生直接就业。就业单位主要集中于交通咨询、智能交通、公共交通、轨道交通、道路设计和施工管理等领域。本专业学生的总体培养水平较高,具有一定的专业研究能力,就业层次也优于大部分土木工程专业。

二、专业课程体系的目标导向与设置思路

在教育部交通工程专业教学指导委员会制定的“普通高等学校本科专业介绍”中,对交通工程专业进行了如下的要求。培养目标:本专业培养具备交通运输系统分析与规划、交通设计、交通工程设施设计、施工与管理、交通系统智能化控制与管理和交通安全等方面的专业知识及能力。培养要求:本专业学生主要学习交通工程的基本理论和基本知识,受到交通系统规划、设计、施工及运营管理等方面的基本训练,具备以上基本能力。基于此和“卓越计划”对于培养人才的要求,本次专业课程体系设置的主要导向性思路包括以下几点。

1.注重“大工程观”培养。在“大工程观”的培养思想里,强调三种新的能力,即工程实践能力、综合的知识背景和整体性的思维方式以及职业道德和社会责任感。对应于本专业的本科教育而言,我们需要进一步完善学科的基础课程平台,为学生构建新的工程教育课程体系结构,使学生具有宽广的工程视野、多学科的知识背景、良好的个人修养和职业道德,及其所需要的科学基础与工程知识。

2.以社会需求为导向。近几年本专业本科生的升学及就业情况基本上分为两大类,一类是进一步在国内外知名高校进修,一类是直接进入与交通相关的国企或政府部门,从事具体的技术工作。由此对于本专业所出口的学生,社会需求表现在要求其具有优良的专业知识背景、良好的工程素质、受过一定的专业技术训练,并具有初步的科研能力。对应于本科教学的课程体系设置而言,专业课程设置的广度与深度,工程实践类课程与实际工程的对接都显得十分重要。

3.注重工程系统化培训。在本专业开设伊始,“工管结合”就作为专业发展的特色思路。由此,实践类课程也成为专业教育重要的环节。但从目前的总体效果来看,专业实践环节、实习、综合课设、毕业设计等的设计与梳理还存在不足,导致学生掌握了很多实践的技能,但不知道在实际操作中综合运用。因此,对应于本科教学的课程体系设置而言,将基础理论和实际应用结合起来,提高学生对知识的综合应用能力成为需要改进的一个重要方面。

4.强化校企的培养互动。不少学生在毕业后,还需要一定时间的角色转换过程,尽管其所学的知识和所掌握的技能,可以担当起企业单位的工作,但这一过程存在很大差异。转换成功的学生,能够很好适应工作需要,很快成为企业业务的骨干;而不成功的学生,往往其职场的发展就会出现坎坷。因此,校园的培养过程和环节就需要打破校内外的边界、课堂与工程现场的边界、学生身份与企业员工身份的边界,按照工程人才培养的规律,校企共同确立培养目标,将所有工程人才应经历的培养环节进行贯通安排,充分利用不同教育环境、教育资源以及在人才培养方面的各自优势,建立产学研密切结合的运行机制。

三、课程体系设置的要点

1.培养目标。北京工业大学交通工程专业,着眼于解决城市和公路运输面临的交通领域问题,为交通、市政、道路等部门培养具备交通工程、道路工程、交通规划、交通设计与管理等方面的知识,在国家和地方的发展计划部门,交通规划部门,道路交通设计、施工和管理部门从事规划、设计、施工和管理的高级工程技术人才和技术研发人才。培养的学生既具备深厚的理论基础知识、实际工作能力,又熟悉国内外交通发展状况和方针政策,熟悉交通工程发展的国际前沿。

2.培养模式。四年本科阶段:三年在校理论课学习+一年实践训练(包括在企业实习),最后通过考核可进入硕士阶段学习,也可直接就业。

3.课程设置。课程体系的设置以拓宽基础、注重实践、加强应用能力培养为目的,在巩固基础理论和知识结构的基础上,结合本专业的发展,增加交通信息技术和轨道交通类课程,覆盖城市道路交通工程,同时精练课程教学内容,适当增减了部分课程和学时,强调案例教学;此外,增加了研究型课程,包括交通规划软件训练、道路工程检测、沥青与沥青混合料、交通数据与信息处理等和综合型课程,包括交通工程综合课设、工作实习、道路工程勘测设计综合实习、毕业设计(论文)等,进一步强化学生实践能力的培养,使得实践环节总时长超过一年。

4.校企结合。进一步深化校企联系,依托长期形成的合作伙伴关系,建设校企合作平台,与大型国有企事业单位签订实习基地建设的相关协议,聘请具有较高水平、丰富工程经验和管理能力的高级工程师为客座教师,联合制定培养计划,共同实施人才培养,让学生在校期间,就能在企业接受实践锻炼,毕业设计也能达到真题真做,切实为企业解决工程实际问题。

“卓越计划”是我国高等院校工程人才培养里程碑式的改革。每个专业都应当结合专业特色和社会需求客观评价自身发展现状,保持发展特色,寻求发展的思路和途径。着力体现“卓越计划”在人才的培养上的企业深度参与、标准化培养和注重学生工程能力和创新能力培养的特点。本专业课程体系的改革,是面向“卓越计划”对于本专业学生培养的有益尝试,希望能在实践过程中进一步深入研究和改革,提高专业人才培养的质量。

参考文献:

[1]何若兰.土木工程专业应用型人才的改革[J].中国建设教育,2010,(1-2).

[2]阎力钦.创新教育[M].北京:北京教育科学出版社,1999.

[3]林健.注重卓越工程教育本质,创新工程人才培养模式[J].中国高等教育,2011,(6).

[4]陈金陵,梁桥.教学型高校土木工程专业应用型卓越工程师培养模式研究初探[J].中国建筑教育,2010,(11).

[5]朱永江.应用型本科院校卓越工程师培养体系的构建[J].教育评论,2011,(6).

第11篇

前言

在上个世纪,美国、日本和欧洲的一些发达国家,经济都得到了巨大的发展,市场呈现出一片繁荣的趋势。而归根到底,这主要是制造业的功劳。但是制造业的发展会消耗大量的资源,而且还会在一定程度上造成对环境的污染。制造业的可持续发展是人类现在必须面临的一个重要问题。鉴于此,绿色制造势在必行。

1.绿色制造的概念

绿色制造是人类社会可持续发展战略在现代制造业中的体现,是一种综合考虑资源消耗和环境问题的生产模式。它首先是在美国被提出的。绿色制造的目标是尽量减小产品在生命周期的全过程对环境的破坏,使产品在整个生产过程中都能保证绿色生产。

2.国内外研究现状

2.1 绿色制造的国内研究现状

自绿色制造被提出以来一直都受到国家、企业、科研单位的高度重视。到目前为止,在国家相关基金的大力支持下,国内各高校也对绿色制造进行了有针对性的研究。

重庆大学的刘飞教授一直从事绿色制造方面的相关研究。他通过对一般理论方法的研究,对工艺要素规划、工艺过程规划、以及工艺评价与决策等方面有自己的一定见解。

合肥工业大学也对绿色制造方向进行了深入的研究。合肥工业大学的研究主要针对对绿色产品设计理论与方法、产品可拆卸性设计、绿色产品评价理论等方面。现阶段的研究方向有干式切削、废旧产品回收理论与方法、绿色设计理论与方法等。

除了高校科研机构对绿色制造进行研究,作为各个领域研究前沿的研究者们也对绿色制造进一步进行了探索。

袁珊珊从分析绿色制造的内涵入手,研究了绿色制造的目标及其集成特性,指出绿色制造的必要性。在此基础上,建立了机电产品绿色制造集成框架,从绿色资源、绿色生产与绿色产品三个方面对绿色制造进行了论述。

尚可超基于绿色制造的基本原理,在分析和比较国内外采煤机齿轮常用材料和加工成本的基础上,根据国内实际情况,研制出能取代该钢种的新材料,并对其性能及应用情况作了进一步的研究。

丁丰梅从绿色设计制造理念出发,提出了基于绿色制造的干切削刀具材料的选型方法,以及干切削加工工艺规划模型设计方法。尝试利用绿色制造的相关技术解决切削液回收利用、切削噪声消除等切削加工污染的问题。

牛印宝分析了在绿色制造中处于关键地位的刀具。绿色制造的中心环节正是刀具的合理选用。所以他分析了影响刀具评价的因素,提出了刀具评价体系。该体系基于绿色制造的原理,充分考虑了加工的时间、质量、成本以及资源消耗等因素而产生。

李先广建立了齿轮加工过程碳排放计算模型。他所做的这个研究主要是想要了解干式切削齿轮加工过程的碳排放特性。在研究过程中他对加工过程的碳排放特性、资源耗费、废料处置都进行了充分的分析。所建立的模型说明干式齿轮生产的成本以及资源消费较低而且生产过程环保,符合绿色制造的生产要求,所以高速干式齿轮加工技术应该首要齿轮制造业的重视。

综合上面的研究可以看出,无论是国家、科研单位还是研究个人都非常重视绿色制造。但是目前对绿色制造的研究大都还处在口号宣传和概念研究的阶段。所以当务之急是寻找企业战略与绿色制造的结合点,让绿色制造真正在企业中使用起来。

2.2 绿色制造的国外研究现状

国外的一些研究机构和个人也对绿色制造进行了比较深入的研究。

在加拿大女王大学的Jeswiet J教授对与绿色制造进行了充分的研究。他的研究方向包括可持续设计;潜在失效模式与后果分析;清洁能源[8];全球气候变暖等。

在美国的麻省理工大学,麻省理工学院环境友好制造小组主要研究了:制造过程的环境分析[9]、产品回收及再制造等。该研究小组是一个专门针对绿色制造的研究团体。它主要以产品在整个生命周期内的环境能源问题为研究对象。

在澳大利亚的皇家墨尔本技术设计研究院,近年来潜心投入于对绿色制造的研究。主要研究的专题方向为:可持续材料、可持续建筑环境、可持续产品及包装、生命周期评价等[10]。

在国外除了学校的科研机构对绿色制造进行研究以外,各个制造业企业也在积极研究绿色制造。比如德国的LIEBHERR公司以及美国的GLEASON公司。在最近几年它们的主要研究方向为具备绿色特性的齿轮加工机床,在大量投入的推动下,形成了自己的一种竞争优势。它们的产品具有绿色净化、全数控及全护罩防护等特点。

综上所述,绿色制造已经深入到世界上各个发达的国家和地区,它不仅得到了全世界的认可,而且世界各国对其重视程度都非常高。各国为了适应技术环境的发展,不在快速发展的潮流中落后,都争先恐后开展了对绿色制造的研究,而且研究工作都进行得非常深入,并已经得到了产业界的响应。

3.结论

我们生活在一个召唤环境保护的时代,在当今世界,环保是当之无愧的主题。我国是制造业大国,可持续发展一直是我们发展的口号,绿色制造无论是对于国家、集体、还是个人都显得尤为重要。就目前的形势看来,我国的绿色制造还处于初始阶段,但是我们有理由相信,只要有决心,紧跟世界发展的步伐不断深入研究,我国的绿色制造技术一定能促进我国机械工业可持续发展,同时实现机械工业的国际化成长。(作者单位:重庆交通大学研究生部)

参考文献(References):

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第12篇

【关键词】河闸 除险加固工程 提水泵站 混凝土施工

1 工程概述

盘锦市双台子河闸除险加固工程混凝土施工所涉及的项目包括新建浅孔闸工程(包括下游防护堤堤顶)、过水斜堤堤顶工程、提水泵站工程、小柳河防汛交通桥工程以及深孔船闸导航墙工程和下游导流堤加高工程等,包括施工图纸所示的永久和临时建筑物的各类混凝土(含钢筋混凝土)工程的施工,包括混凝土、预制混凝土、水下混凝土以及砼拆除工程等。工程砼浇筑量总计约4.7万m?。其中,新建浅孔闸砼约28766m?,堤顶(斜堤和防护堤)路面砼8570m?,提水泵站工程砼约1777m?,砼拆除约5175m?。

2 提水泵站混凝土施工

提水泵站所包括的砼施工项目有泵房底板砼、闸墩砼、胸墙砼、交通桥及检修桥砼、前池底板及边墙砼、进水口底板砼、水下墙砼、电机层板砼以及其它砼的施工。

施工顺序:泵房底板砼闸墩砼胸墙砼前池底板及边墙砼进水口底板砼及水下墙砼电机层板砼箱涵砼、压力箱砼等。

砼施工:砼由拌合站统一拌制,由5T自卸汽车水平运输;对于泵站如闸墩、胸墙等部位的砼浇筑,考虑在闸墩上游前池位置布置70T汽车起重机作为其混凝土及材料垂直运输机械。

混凝土分层、分块:①混凝土分层分块原则是根据建筑物结构特点、形状及应力情况进行分层分块,避免在应力集中、结构薄弱部位分缝。分层厚度根据结构特点和温度控制要求确定,基础约束区一般为1~2m,约束区以上可适当加厚,边墙可以散热,分层可厚些。根据混凝土的浇筑能力和温度控制要求确定分块面积大小。分层分块考虑施工方便。对于可能预见到产生裂缝的薄弱部位,布置防裂钢筋。相邻浇筑块高差控制在三个浇筑分层以内。②各部位混凝土分层分块,根据上述原则进行混凝土分层和分块。

钢筋工程:钢筋在加工厂根据图纸与料表加工成型,由5t板车运到施工现场,按设计图中的间、排距人工进行绑扎。检查合格后浇筑混凝土。安装后的钢筋保证有足够的刚度和稳定性。用与混凝土同标号的砂浆垫块垫在模板与钢筋之间,按设计图纸严格控制钢筋保护层厚度。

模板工程:根据招标文件要求,结合建筑物的结构特点,闸墩砼的浇筑采用定型组合钢模板,底板采用钢模板及木模板配合进行;桥面模板采用定型钢模板;胸墙及边墙采用组合钢模板;其它部位的模板考虑采用组合钢模板配合木模板的方式。

混凝土铺料方法:混凝土浇筑采用平铺法施工,铺料厚度控制在30~40cm之间,具体情况根据混凝土入仓速度、铺料允许间隔时间和仓位面积大小、气温情况确定。新老混凝土浇筑面,在浇筑第一层混凝土前,必须先铺一层2~3cm的水泥砂浆。

混凝土平仓与振捣:混凝土平仓主要采用人工平仓。浇筑时随浇随平,不堆积,不允许长距离地用振捣器平仓,以免过振使混凝土产生骨料分离。采用1.1kw插入式振捣器进行振捣,振捣工作严格按操作程序及规范要求执行。振捣操作时,注意振捣器不得触及钢筋、止水及其它预埋件,注意对模板、止水及其它预埋件的保护。

浇筑层施工缝面的处理:在浇筑分层的上层混凝土浇筑前,对下层混凝土的施工缝面进行处理。浇筑块水平施工缝顶面采用压力水冲毛,垂直施工缝采用人工凿毛。冲毛的水压力一般为4~6kgf/cm2,冲毛时间一般在混凝土初凝后至终凝前进行,可根据水泥品种、混凝土标号和气温情况确定。冲毛达到的标准为冲去乳皮和灰浆,直到混凝土表面水由浑变清为止。

3 结语

总之,提水泵站在盘锦市双台子河闸除险加固工程中有着极为重要的作用,因此我们应当加强施工技术方法的不断创新、根据提水泵站的特点,进行合理地混凝土施工,只有这样才能成为我国经济发展的后盾,才能发挥水利的更大作用保证我国水利建设事业的可持续发展。

参考文献:

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