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)方式單一和動態(tài)信息更新不及時等問題。協(xié)同感知、泛在網(wǎng)絡(luò)、云計算、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，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通過將先進(jìn)的協(xié)同感知、泛在網(wǎng)絡(luò)、云計算、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)、計算和服務(wù)4個層次。感知層主要通過傳感器、射頻標(biāo)簽、識讀器、攝像頭、全球定位系統(tǒng)、車載智能終端設(shè)備等，實現(xiàn)對人、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)實時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；計算層利用云計算技術(shù)實現(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)和云計算的交通信息服務(wù)平臺，通過移動智能終端、車載終端設(shè)備、資訊廣播、可變信號板等信息發(fā)布方式，為交通參與者提供實時動態(tài)的交通信息服務(wù)和豐富全面的輔助決策支持，實現(xiàn)交通信息服務(wù)的智能化與個性化?；赨-TISS架構(gòu)，分析了實現(xiàn)U-TISS的八項關(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、開放互聯(lián)、實時傳輸、深度挖掘以及優(yōu)質(zhì)服務(wù)的特點，能夠從安全性、高效性、便捷性和環(huán)保性4個方面改進(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)行信息和云計算平臺提供的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，通過精細(xì)化的管理實現(xiàn)交通系統(tǒng)的高效運(yùn)行；在便捷性方面，通過智能終端能夠為公眾出行路線、方式和出發(fā)時間的個性化定制提供支持；在環(huán)保性方面，通過對車輛控制系統(tǒng)提供更多的行車環(huán)境信息實現(xiàn)車輛控制的優(yōu)化，通過大數(shù)據(jù)或社交網(wǎng)絡(luò)提高駕駛?cè)藢Νh(huán)保駕駛的認(rèn)知實現(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，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，最終實現(xiàn)協(xié)作式智慧交通。

來源出版物：交通運(yùn)輸工程學(xué)報,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：粘度是評價道路瀝青粘結(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，通過四組分、表觀粘度與粘附性試驗，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，對選擇的對瀝青試樣進(jìn)行四組分、表觀粘度與粘附性試驗與分析。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：通過四組分、表觀粘度與粘附性試驗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。采用水煮試驗前后集料表面裹覆瀝青的質(zhì)量差計算瀝青的粘附率來評價瀝青與礦料粘附效應(yīng)，并延長煮沸時間可以增加試驗評價方法的準(zhǔn)確性。（3）同一針入度等級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)系下瀝青的慣性矩數(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三棱錐體積特征的影響。在針入度等級為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)差異也會影響其粘度以及其他宏觀路用性能。（2）相對于使用剝落面積的經(jīng)驗方法，采用水煮試驗前后集料表面裹覆瀝青的質(zhì)量差計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）除個別瀝青試樣以外，同一標(biāo)號的瀝青試樣具有如下趨勢：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。

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

入選年份：2014