公路副高級工程師論文公路汽車荷載統計特征

所屬分類：建筑論文閱讀次時間：2017-01-04 15:42

本文摘要：汽車荷載是橋梁設計、評估中的關鍵作用參數，本篇公路副高級工程師論文分析如何對車輛荷載數據進行采集，總結車輛荷載數據統計特征，以便獲取大量準確可靠的交通數據。可以發表公路副高級工程師論文的期刊有《公路交通技術》以密切聯系工程實踐交流和推廣

　　汽車荷載是橋梁設計、評估中的關鍵作用參數，本篇公路副高級工程師論文分析如何對車輛荷載數據進行采集，總結車輛荷載數據統計特征，以便獲取大量準確可靠的交通數據�？梢园l表公路副高級工程師論文的期刊有《公路交通技術》以密切聯系工程實踐交流和推廣國內外公路建設的先進技術和成功經驗，推導本行業及相關學科的新技術、新材料、新方法的實用技術為辦刊宗旨。

　　運用動態稱重系統結合人工調查對典型地區的公路汽車荷載進行采集，獲得了湖南、廣東、貴州及廣西地區的汽車荷載數據;基于荷載統計數據，分析了這些地區車輛荷載的車型、軸重、軸距等分布特征，為修訂和完善汽車荷載標準提供參考。

　　關鍵詞：

　　公路交通;汽車荷載;動態稱重系統

　　隨著中國經濟的不斷發展，運輸車輛不斷大型化和重型化，各級公路特別是橋梁承擔的交通量及汽車荷載不斷加大，橋梁的安全風險越來越大，如2011年7月分別發生在江蘇鹽城通榆河橋、武夷山公館大橋、杭州錢江三橋引橋、北京寶山寺白河橋的坍塌事故，都是由超載運輸車輛的作用所引起的。汽車荷載作為橋梁承受的基本可變荷載之一，是橋梁設計、評估中的關鍵作用參數。目前，國內橋梁設計、安全評估等通�；谝幏兜某Ｒ庈囕v荷載標準，隨著交通荷載的不斷變化，有可能低估橋梁實際存在的安全風險。因此，開展對各地區汽車荷載現狀的調查統計十分重要。該文運用動態稱重系統，結合人工調查法，開展公路汽車荷載統計特征研究，為公路及橋梁設計、安全評估等提供借鑒和參考。

　　1車輛荷載數據的采集

　　公路汽車荷載數據主要通過布設在全國各地的WIM系統進行采集，對于未埋設WIM系統的地區，采用人工現場調查方法。

　　1.1WIM系統

　　WIM系統采用動態稱重技術對行駛在路上的車輛進行實時測量，獲得相應的車輛荷載數據。該系統包含傳感器和數據采集儀(見圖1)，獲取的數據包括車重、軸重、車速、軸距、車輛類型等。與靜態稱重相比，動態稱重的優點是省時、高效，且不對交通造成干擾。

　　1.2各地區汽車荷載數據的采集

　　(1)湖南地區車輛荷載數據采集。采用人工調查方法，調查地區覆蓋全省主要市州。主要被調查公路包括G107宜章繞城公路、華容安鄉荊八路、衡陽干線公路S315線和婁漣公路、株洲市S210線、S317沅陵縣苦藤鋪至白田公路、瀘溪浦市至辰溪公路改建工程、S237冷水灘珊瑚至東安井頭圩公路。采用便攜式汽車稱重儀進行荷載調查。本著盡量不影響正常交通的原則，選擇寬闊地帶作為檢測點。只對貨車進行調查，未調查小車及客車。共收集7457組汽車荷載數據。

　　(2)廣東地區車輛荷載數據采集。調查地點為廣東虎門渡口東引道，該引道是進出東莞虎門渡口的重要通道，日交通量為10000～20000輛，為雙向四車道一級公路。過往車輛包括貨車、客車、小型客車等，車型具有一定的代表性。采用HI-TRAC100型商用WIM系統，該系統采用壓電傳感器感應并稱量車輛軸重，車速測量精度為±1.5%，軸重測量精度為±10%。車型分類主要根據軸數和軸型進行，共分為二軸、三軸、四軸、五軸、六軸五類。共進行7d現場實測，收集到65535組汽車荷載數據。

　　(3)貴州地區車輛荷載數據采集。貴州地區車輛荷載調查在鎮勝(鎮寧—勝境關)高速公路壩陵河特大橋上進行。該橋跨越壩陵河大峽谷，主跨為1088m雙塔單跨鋼桁架懸索橋，全橋長2237m。采用壓電式WIM稱重系統，共進行7d現場實測，收集到41415組汽車荷載數據。

　　(4)廣西地區車輛荷載數據采集。廣西地區車輛荷載采集在南寧市白沙大橋上進行。該橋限制貨車通行，總長2605m，主橋為預應力砼獨塔雙索面斜拉橋。該橋安裝了雙向兩車道高速動態稱重系統，該WIM系統由高速稱重傳感器、動態稱重儀及野外機柜等組成。收集1個月汽車荷載實測數據，共377299組。該橋實行限載通行，統計結果可作為與非限載通行地區車輛荷載狀況的對比參照。

　　2車輛荷載數據統計特征分析

　　2.1車型分布特征

　　對各地區的車輛按車型軸數進行分類統計，各軸車所占總車輛數的百分比見表1。從表1來看，各地區公路上通行的車輛大部分為兩軸車，占比均在60%以上;貴州和湖南兩地四軸以上車輛較多，約占總車輛數的20%;廣西南寧大橋由于限載通行，五軸以上重車占比很小。

　　2.2車重分布特征

　　對各地區的車輛按車重范圍進行數量統計，得到各車重占總車輛數的百分比(見表2)及典型地區的車重分布(見圖2～4)。其中由于湖南地區采用人工調查方法，未對小車及客車進行統計，故總重小于3t的車輛實測較少。從表2、圖2～5可見：湖南和貴州兩地車輛超載較嚴重，湖南地區總重550kN以上的超重車約占6.6%，貴州地區車重550kN以上的車輛接近總數的5%;廣東和廣西地區車重較輕，車重200kN以下的車輛占95%以上，550kN以上的超重車很少，占比均在1%以下。

　　2.3軸重分布特征

　　各典型地區車輛平均軸重及總重統計結果見表3～5。從表3～5來看，湖南地區主要針對貨車采用人工調查法進行荷載數據采集，故其二軸車平均軸重和總重均較大;湖南和貴州地區四軸、五軸車的單軸平均軸重較大，部分軸重超過10t，相應總重也較重;單軸重最重的車型多出現在三軸、四軸、五軸車，六軸車雖然平均總重最重，但荷載在各軸之間分配相對較均勻，單軸重相比其他車型差別不大;廣東地區各軸車的平均軸重及總重相對較小;南寧地區由于限載通行，超載重車很少。

　　2.4車輛軸距分布特征各典型地區車輛平均軸距分布統計結果見表6～8。從表6～8來看，各地區二軸車、六軸車的平均軸距分布基本一致;廣東地區四軸車在2～3軸的軸距較大，達到7.38m;各地區三軸和五軸車及其平均軸距差異較大，說明這兩種車型在運輸車輛中有較大的變異性和自由性。

　　3結論

　　該文統計分析了全國典型地區收集的公路車輛荷載數據，獲得了湖南、廣東、貴州和廣西地區的車輛荷載分布類型及特征，主要結論如下：1)各地區公路通行的車輛大部分為二軸車;貴州和湖南兩地四軸以上重車較多，約占總車輛數的20%。2)湖南和貴州地區的車輛超載較嚴重，總重550kN以上的超重車約占5%;廣東和廣西地區車重200kN以下的車輛較多，占95%以上，超重車很少，占比均在1%以下。3)單軸平均軸重最大的是湖南和貴州地區，部分單軸重超過10t;各地區單軸重最重的車型多出現在三軸、四軸、五軸車，六軸車雖然平均總重最重，但荷載在各軸間的分配相對較均勻，單軸重相比其他車型并不大。4)各地區二軸車、六軸車的平均軸距分布基本一致;三軸和五軸車及其平均軸距差異較大，說明其在運輸車輛中具有較大的變異性和自由性。中國幅員遼闊，各地區的公路汽車荷載千差萬別，呈現隨機時變性和因地而異的特性，如何獲取大量準確可靠的交通數據并以此為基礎建立準確、適用的車輛荷載模型是關鍵，也是研究難點。該文獲得了一些典型地區的車輛荷載數據，研究了相應的統計荷載特征，相關結論可為后續車輛荷載模型及規范研究提供一定參考。但若要更全面地評估目前實際運營的交通荷載狀況，還需開展大量基于WIM系統的車輛荷載數據收集及統計分析，這也是未來基于大數據系統的公路汽車荷載模型研究的基礎。