趙祥模，惠飛，史昕，等

交通運(yùn)輸工程

泛在交通信息服務(wù)系統(tǒng)的概念、架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)

趙祥模，惠飛，史昕，等

目的：現(xiàn)有交通信息服務(wù)系統(tǒng)存在著感知能力有限、服務(wù)方式單一和動(dòng)態(tài)信息更新不及時(shí)等問(wèn)題。協(xié)同感知、泛在網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的出現(xiàn)，為交通信息服務(wù)系統(tǒng)的發(fā)展提供了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。本文在分析現(xiàn)有典型交通信息服務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，圍繞當(dāng)前交通工程和信息技術(shù)領(lǐng)域的研究發(fā)展趨勢(shì)，探索新技術(shù)支撐下的交通信息服務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)。方法：本文在分析與總結(jié)國(guó)內(nèi)外典型交通信息服務(wù)系統(tǒng)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，提出了一種泛在交通信息服務(wù)系統(tǒng)（U-TISS）的架構(gòu)。U-TISS通過(guò)將先進(jìn)的協(xié)同感知、泛在網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)綜合運(yùn)用于交通信息服務(wù)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)交通信息服務(wù)系統(tǒng)與交通物理系統(tǒng)的深度融合。參考泛在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，將 U-TISS架構(gòu)分為感知、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算和服務(wù)4個(gè)層次。感知層主要通過(guò)傳感器、射頻標(biāo)簽、識(shí)讀器、攝像頭、全球定位系統(tǒng)、車載智能終端設(shè)備等，實(shí)現(xiàn)對(duì)人、車、路、環(huán)境的全面感知；網(wǎng)絡(luò)層是以Zigbee、藍(lán)牙、DSRC等短程通信為主的末梢節(jié)點(diǎn)通信，以3G/4G或有線通信鏈路為主的承載網(wǎng)絡(luò)通信，通過(guò)車路短程通信和自組織網(wǎng)絡(luò)、路側(cè)與感知中心的承載網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)采集和傳輸各種交通信息，構(gòu)建交通要素信息的精準(zhǔn)獲取與發(fā)布體系；計(jì)算層利用云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)有效的交通富信息挖掘與提取，提升交通信息服務(wù)質(zhì)量；服務(wù)層構(gòu)建基于泛在網(wǎng)絡(luò)和云計(jì)算的交通信息服務(wù)平臺(tái)，通過(guò)移動(dòng)智能終端、車載終端設(shè)備、資訊廣播、可變信號(hào)板等信息發(fā)布方式，為交通參與者提供實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的交通信息服務(wù)和豐富全面的輔助決策支持，實(shí)現(xiàn)交通信息服務(wù)的智能化與個(gè)性化?；赨-TISS架構(gòu)，分析了實(shí)現(xiàn)U-TISS的八項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，包括智能終端的普適感知與交互、車輛精確定姿與定位、交通信息路側(cè)協(xié)同感知、車車/車路短程通信與組網(wǎng)、車載移動(dòng)互聯(lián)、交通信息云管理、交通大數(shù)據(jù)分析與挖掘、信息安全與隱私保護(hù)。結(jié)果：分析結(jié)果表明U-TISS具有泛在感知、開(kāi)放互聯(lián)、實(shí)時(shí)傳輸、深度挖掘以及優(yōu)質(zhì)服務(wù)的特點(diǎn)，能夠從安全性、高效性、便捷性和環(huán)保性4個(gè)方面改進(jìn)與提升現(xiàn)有交通信息服務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)水平。在安全性方面，基于 DSRC的車車/車路通信與組網(wǎng)技術(shù)使駕駛?cè)藛T可以獲取超越視距、超車載感知能力范圍的、多時(shí)空尺度的交通信息，增強(qiáng)車車/車路間的協(xié)同能力；在高效性方面，借助泛在感知的海量路網(wǎng)運(yùn)行信息和云計(jì)算平臺(tái)提供的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，通過(guò)精細(xì)化的管理實(shí)現(xiàn)交通系統(tǒng)的高效運(yùn)行；在便捷性方面，通過(guò)智能終端能夠?yàn)楣姵鲂新肪€、方式和出發(fā)時(shí)間的個(gè)性化定制提供支持；在環(huán)保性方面，通過(guò)對(duì)車輛控制系統(tǒng)提供更多的行車環(huán)境信息實(shí)現(xiàn)車輛控制的優(yōu)化，通過(guò)大數(shù)據(jù)或社交網(wǎng)絡(luò)提高駕駛?cè)藢?duì)環(huán)保駕駛的認(rèn)知實(shí)現(xiàn)綠色出行。結(jié)論：U-TISS關(guān)鍵技術(shù)的深入研究、推廣與應(yīng)用，及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的出臺(tái)，將引起交通信息服務(wù)類應(yīng)用商業(yè)模式的創(chuàng)新與變革，最終實(shí)現(xiàn)協(xié)作式智慧交通。

來(lái)源出版物：交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào),2014,14(4):105-115

入選年份：2014

三角形坐標(biāo)系下瀝青組分與粘度、粘附性關(guān)系

傅珍，延西利，蔡婷，等

摘要：目的：粘度是評(píng)價(jià)道路瀝青粘結(jié)性的重要技術(shù)指標(biāo)，瀝青與礦料的粘附性等關(guān)鍵技術(shù)性質(zhì)都與其在環(huán)境溫度下的粘度有緊密的聯(lián)系。而瀝青組成及結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通常對(duì)其進(jìn)行組分分離。為研究瀝青的組分和組分構(gòu)成關(guān)系對(duì)其技術(shù)性質(zhì)的影響，采用三角形坐標(biāo)系，利用其幾何特性分析瀝青組分與粘度、粘附性之間的關(guān)系。方法：選用13種道路石油瀝青和2種集料，通過(guò)四組分、表觀粘度與粘附性試驗(yàn)，采用三角形坐標(biāo)系和三棱錐體積方法表征瀝青四組分?jǐn)?shù)據(jù)，研究瀝青組分與粘度、粘附性之間的關(guān)系。首先，對(duì)選擇的對(duì)瀝青試樣進(jìn)行四組分、表觀粘度與粘附性試驗(yàn)與分析。然后，將瀝青組分?jǐn)?shù)據(jù)分別繪制于三角形坐標(biāo)系和三棱錐圖中，利用其形心、慣性矩等幾何特征表征瀝青組成特性。之后，利用其幾何特性研究瀝青組分、粘度和粘附性能之間的聯(lián)系。結(jié)果：通過(guò)四組分、表觀粘度與粘附性試驗(yàn)及瀝青組分在三角形坐標(biāo)系和三棱錐圖中的幾何特征分析，得到以下結(jié)論：（1）不同品牌的瀝青由于原油品質(zhì)特性的不同，其四組分的組成比例特征存在較大的差異，A類瀝青普遍具有較低的瀝青質(zhì)含量，但是其膠質(zhì)含量并不低，并且其四組分結(jié)果差異并不明顯，而粘度差異顯著。（2）石灰?guī)r集料對(duì)不同瀝青的粘附性均優(yōu)于玄武巖，但不同瀝青之間仍存在差異。采用水煮試驗(yàn)前后集料表面裹覆瀝青的質(zhì)量差計(jì)算瀝青的粘附率來(lái)評(píng)價(jià)瀝青與礦料粘附效應(yīng)，并延長(zhǎng)煮沸時(shí)間可以增加試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法的準(zhǔn)確性。（3）同一針入度等級(jí)的瀝青慣性矩排序與其粘附率的排序具有較好的一致性，即在三角形坐標(biāo)系下瀝青的慣性矩較大，則其與集料的粘附性越好。針入度130等級(jí)瀝青慣性矩的排序結(jié)果和135℃粘度的排序結(jié)果相反，即在三角形坐標(biāo)系下瀝青的慣性矩?cái)?shù)值越小，瀝青135℃粘度越大。（4）A類3種瀝青和 B類3種瀝青構(gòu)成的三棱錐體的形狀和體積均較相近，反映了瀝青油源及煉制工藝與宏觀技術(shù)性質(zhì)的緊密聯(lián)系，表現(xiàn)了同類瀝青相同油源和近似的煉制工藝對(duì)三棱錐體積特征的影響。在針入度等級(jí)為90和110的瀝青中，除去B1瀝青外，其余3種瀝青的135℃粘度和其集料的粘附性都隨著三棱椎體積的減小而增大。結(jié)論：（1）瀝青四組分組成并不是決定其粘度的唯一主要因素，瀝青組成成分的結(jié)構(gòu)差異也會(huì)影響其粘度以及其他宏觀路用性能。（2）相對(duì)于使用剝落面積的經(jīng)驗(yàn)方法，采用水煮試驗(yàn)前后集料表面裹覆瀝青的質(zhì)量差計(jì)算瀝青的粘附率更能反映瀝青與集料之間的吸附程度，從而表征粘附性效果。（3）不同品牌而相同標(biāo)號(hào)的瀝青，其慣性矩指標(biāo)與粘附率排序具有較好的一致性，即在三角形坐標(biāo)系下慣性矩越大，瀝青與集料的粘附性能越好。（4）除個(gè)別瀝青試樣以外，同一標(biāo)號(hào)的瀝青試樣具有如下趨勢(shì)：瀝青四組分構(gòu)成的三棱錐體積越小，其135℃粘度越大，且瀝青與集料的粘附性能越好。

來(lái)源出版物：交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào),2014,14(3): 42742

入選年份：2014