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2012-2013-道路工程科學發(fā)展報告
由中國公路學會編著,介紹了道路工程學科發(fā)展情況,并對本學科的進展做了全面而準確的總結(jié)。學會對所負責的學科發(fā)展研究初稿進行研討及學術交流后,為研究成果的最后完成提出實質(zhì)性修改意見和建議。整套叢書的特點:第一,確保權威性,注重研究工作的質(zhì)量,確保研究報告為反映各學科發(fā)展情況的最具權威性的指導性叢書;第二,體現(xiàn)前瞻性,學科涉及面較大的不要求面面俱到,應注重體現(xiàn)最新熱點、前瞻和重大學術進展;第三,將2007年第四季度學科發(fā)展的內(nèi)容納入進去,做到嚴謹、完整;第四,時效性好;第五,整體性強。
序 韓啟德
前言 中國公路學會 綜合報告 道路工程學科發(fā)展研究 一、引言 二、道路工程學科近年研究進展 三、道路工程學科國內(nèi)外研究比較與差距 四、道路工程學科發(fā)展趨勢及展望 五、結(jié)束語 參考文獻 專題報告 道路(公路)工程 公路橋梁工程 公路隧道工程 交通工程 公路勘察設計及計算機應用技術 道路運輸與現(xiàn)代物流 公路環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展 客車技術 筑路機械 附錄 目 錄 ABSTRACTS IN ENGLISH Comprehensive Report Report on Advances in Highway Engineering Reports on Special Topics Highway Engineering Highway Bridge Engineering Highway Tunnel Engineering Traffic Engineering Discipline of Highway Survey and Design and Computer Application Technology Road Transport and Modern Logistics Environment Protection and Sustainable Development for Highway 216 Coach Technology Road Construction Machinery 索引 \\t
道路工程學科發(fā)展研究
一、引言 道路工程是國民經(jīng)濟和社會的重要基礎設施,在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中發(fā)揮著十分 重要的作用。改革開放 30 年以來,我國公路建設抓住歷史機遇,實現(xiàn)了跨越式發(fā)展,至 2012 年年底,全國公路總里程達 423.75 萬公里。其中,高速公路達 9.62 萬公里,總里程 位居世界第一。至 2012 年年底,我國公路橋梁總數(shù)已達到 71.34 萬座。其中主跨 400 米、 600 米、800 米、1000 米以上的橋梁分別有 93 座、37 座、20 座、11 座。在建成的懸索橋、 斜拉橋、拱橋和梁橋 4 類橋型的世界跨徑前 10 位工程中,我國建造的橋梁又分別占有 5 座、6 座、5 座和 5 座,跨海長橋前 10 位占 6 位;至 2011 年年底,全國公路隧道總數(shù)已 到達 10022 座、總長 8052.7 公里。其中特長隧道 441 座、總長 1984.8 公里;長隧道 1944 座、總長 3304.4 公里。建成了具有國際水平的 18 公里長度秦嶺終南山特長隧道、約 8 公 里長度上海崇明長江特長隧道、4 公里長度廈門翔安海底特長隧道等。 近年來,道路工程學科應用研究在多個領域內(nèi)得到了長足的發(fā)展,取得了多項令人矚 目的成就。2008—2012 年,獲得了國家科技進步獎一等獎 2 項,分別是“千米級斜拉橋 設計施工關鍵技術”和“秦嶺終南山公路隧道建設與運營管理關鍵技術”項目。獲得了國 家科技進步獎二等獎與國家技術發(fā)明獎二等獎 3 項,以及多項中國公路學會科學技術獎特 等獎、一等獎及二等獎,充分證明了我國道路工程學科的發(fā)展態(tài)勢。 近年來,我國道路工程學科基礎研究也取得了很大進步。全國交通運輸行業(yè)建立了 32 座行業(yè)重點實驗室,取得了多項重要科研成果,培養(yǎng)了一批具備國際視野和水平的道 路工程領域內(nèi)的領軍人才。 本報告在道路工程、公路橋梁工程、公路隧道工程、交通工程、公路勘察設計及計算 機應用技術、道路運輸與現(xiàn)代物流、養(yǎng)護技術、公路環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展、客車技術、筑路 機械等分學科報告的基礎上,從可持續(xù)發(fā)展、災害控制與安全以及智能化 3 個角度出發(fā), 歸納了近年來的創(chuàng)新研究成果,對比了國內(nèi)與國外的學科發(fā)展情況,并在此基礎上提出了 學科未來的發(fā)展趨勢與方向。 二、道路工程學科近年研究進展 在歷經(jīng)了我國公路建設熱潮以及熱潮引發(fā)的反思之后,我國道路工程學科針對多方內(nèi) 容開展了深入研究與探索,近年來的研究進展主要集中在可持續(xù)發(fā)展、災害控制與安全以 及智能化 3 個大的方向,以下從這 3 個方向出發(fā)對道路工程學科近年的研究進展進行歸納 總結(jié)。 (一)可持續(xù)發(fā)展研究系統(tǒng)展開 可持續(xù)發(fā)展的概念于 20 世紀 80 年代首次提出,其要求發(fā)展過程既滿足當前需要又 不削弱后代發(fā)展能力,使社會、經(jīng)濟與生態(tài)、環(huán)境的發(fā)展目標相協(xié)調(diào)?沙掷m(xù)發(fā)展自提 出以來,在全世界各行業(yè)內(nèi)都得到了充分的推廣,其反映的發(fā)展理念得到了各國政府和 民眾的一致認可,我國于 1994 年批準了第一個國家級可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。經(jīng)過近 20 年的 發(fā)展,可持續(xù)發(fā)展已成為了我國國家發(fā)展戰(zhàn)略的中心,國家發(fā)改委于 2012 年頒布了《中 華人民共和國可持續(xù)發(fā)展國家報告》,進一步明確了我國深入推進可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的總體 思路。 我國道路工程學科近年來的發(fā)展過程中,面對當前嚴峻的資源、生態(tài)和環(huán)境問題,堅 持貫徹了可持續(xù)發(fā)展的理念,結(jié)合學科發(fā)展情況,在資源能源結(jié)構調(diào)整、環(huán)境污染整治、 生態(tài)環(huán)境改善、產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整以及生產(chǎn)工藝優(yōu)化等多個方面開展了積極的研究,取得了一 定的研究成果,為我國道路工程學科可持續(xù)發(fā)展的推廣應用做出了顯著的貢獻。 以下是道路工程學科近年來在可持續(xù)發(fā)展領域內(nèi)的主要研究成果。 1. 道路工程環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展基礎理論 經(jīng)過多年的科研和實踐,逐步建立和充實了公路環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展的相關理論,從環(huán) 境保護與可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā),在公路網(wǎng)規(guī)劃、設計和建設過程中,豐富和發(fā)展了公路 建設理念。將環(huán)保理念融入了公路網(wǎng)規(guī)劃以及公路工程設計過程,基于“安全、高效、舒 適、環(huán)!钡闹笇枷牒突驹瓌t,提出了靈活性設計、寬容性設計、關聯(lián)性設計等新理 念,促進公路建設可持續(xù)發(fā)展[1,2]。 基于管理學、社會學和建筑學的基本理論,結(jié)合公路環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展的學科特點, 研究提出了和諧可靠度、全程環(huán)境管理等應用基礎理論。從公路項目的立項階段開始,到 建設期、運營期的全過程,依據(jù)國家的環(huán)境政策、環(huán)境法律、法規(guī)和標準,按照公路建設 與環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展的原則,堅持宏觀綜合決策與微觀管理監(jiān)督相結(jié)合的要求,運用各種 管理手段,調(diào)控公路建設決策、設計、施工和運營管理中各種行為,限制損害環(huán)境質(zhì)量的 活動,保障公路建設與運營,并維護沿線區(qū)域正常的環(huán)境質(zhì)量和環(huán)境安全,實現(xiàn)公路建設 可持續(xù)發(fā)展的行為總體。另外還在研究基礎上提出了人-道路-環(huán)境系統(tǒng)和諧可靠度理論, 建立了山區(qū)等級公路運營期人 - 路 - 環(huán)境多因素非線性耦合系統(tǒng)安全和諧可靠度理論,以 指導山區(qū)安全生態(tài)型道路設計和建設;發(fā)展了公路建筑學理論,提出將公路工程各結(jié)構物 或構造物作為一個帶狀的建筑群來統(tǒng)一規(guī)劃設計,實現(xiàn)了公路工程科學建設及和諧設計。 西部交通建設科技項目“神農(nóng)架木魚坪至興山昭君橋旅游公路環(huán)境工程技術研究與示范” (200731822115)依托于實際具體工程項目,針對山區(qū)旅游公路改擴建中的環(huán)境問題,研 發(fā)與示范結(jié)合,提出了改擴建公路資源綜合利用技術措施,總結(jié)提出了公路路域自然植被 的誘導技術理念,在神宜公路改擴建以及武神公路十堰段改擴建工程、十漫、三峽翻壩高 速公路建設工程中進行了推廣應用,節(jié)約了相關項目建養(yǎng)投資接近 1000 萬元,在神農(nóng)架 林區(qū)因神宜示范路建設帶動旅游經(jīng)濟的發(fā)展,增收 1627 萬元。 2. 道路建設可持續(xù)發(fā)展 在科學發(fā)展的理念指導下,公路建設的可持續(xù)發(fā)展受到了社會與業(yè)內(nèi)的重視。由廢舊 輪胎制備橡膠粉的改性瀝青技術實現(xiàn)了工業(yè)廢料的循環(huán)利用,瀝青、水泥路面材料通過現(xiàn) 場或場地冷、熱工藝實現(xiàn)了路面材料的再生利用,上述技術均在北京長安街改造等重大工 程中得到應用,取得了明顯的經(jīng)濟效益與社會效益。采用添加劑改變?yōu)r青材料的路用性能 和施工和易性,形成了低能耗、低排放的溫拌、冷拌技術,逐漸被業(yè)內(nèi)所認識。利用高黏 度瀝青和開級配設計,形成了排水路面結(jié)構形式,改善了路面的抗滑性能、防止雨天水霧 影響駕駛視線,明顯地提高了車輛行駛的安全性。 在傳統(tǒng)的日常養(yǎng)護、小修、中修、大修養(yǎng)護體系的基礎上,對道路的養(yǎng)護管理引進了 預防性養(yǎng)護和全壽命周期費用分析基礎上的養(yǎng)護設計理念,變以往的被動性養(yǎng)護為主動性 養(yǎng)護、一般性養(yǎng)護為針對性養(yǎng)護,從而提高了有限養(yǎng)護資金的使用效率,保證了道路的使 用狀況。另外,通過對老路基的階梯狀切割和新土基的加固處理、新路基的重型壓實以及 土工材料的鋪設,有效地解決了新、老路基的銜接問題。 在路面結(jié)構領域,針對重載交通下的結(jié)構耐久性和路面使用性能問題,開展了瀝青路 面、水泥路面設計方法的研究,完善了適應我國特點的瀝青路面設計指標、參數(shù)與方法, 提出了瀝青層與無機結(jié)合料層疲勞、路基與瀝青層永久變形、瀝青層低溫開裂的多指標設 計體系,形成了較為完整的重交通瀝青路面設計方法。在路面材料方面,研究了瀝青混凝 土損傷演變與破壞過程,分析了瀝青混凝土內(nèi)部空隙分布、構造特征與應變的不均勻分 布,外加劑改性機理的研究,為解決我國高等級公路路面早期病害、完善路面使用性能、 延長路面的使用壽命提供了理論依據(jù)。安徽省交通運輸廳 2004 年科技計劃項目“公路瀝 青路面再生技術研究”對干線公路瀝青路面再生的成套技術進行了有針對性的深入研究, 結(jié)合干線公路病害特征提出了不同瀝青面層再生方案的選擇策略,針對干線公路不同瀝青 路面提出了再生利用工藝、材料組成和質(zhì)量控制措施,在安慶、宿州、池州、滁州、六安 5 個地市的瀝青道路上應用了廠拌熱再生、廠拌冷再生、就地冷再生 3 種再生技術,為安 徽省道路建設工程投資減少了約 5 億元。 3. 勘察設計新理念及理論支撐體系 在公路勘察設計過程中,提出了以“以人為本、安全至上,保護環(huán)境、和諧自然,節(jié) 約資源、持續(xù)發(fā)展,質(zhì)量第一、公眾滿意,指標恰當、創(chuàng)作設計,系統(tǒng)思想、周期成本” 為核心的勘察設計總體原則和“安全、環(huán)保、舒適、和諧”新的公路勘察設計指導思想, 通過“靈活設計”和“創(chuàng)作設計”實現(xiàn)公路在自然與社會大環(huán)境中的系統(tǒng)最優(yōu)目標;提出 了“理念是靈魂,管理是關鍵、設計是核心、施工是保證”的公路建設與管理全過程 4 個 控制環(huán)節(jié)的基礎理念體系,具體是指:理念是直接引領設計、施工、管理各方統(tǒng)一思想的 靈魂;管理是貫徹理念,組織設計、指導施工的控制性關鍵環(huán)節(jié);設計是細化理念,寓創(chuàng) 作于設計、寓理念于細節(jié)的設計是項目成功的核心;施工是實施理念,將理念、創(chuàng)作具體 實現(xiàn)的保證。 在設計過程中更注重設計的靈活性,提出了公路設計靈活性的基本定義,即“在全 面、系統(tǒng)地理解技術標準和設計規(guī)范本質(zhì)的基礎上,在保證安全的前提下,根據(jù)個性環(huán) 境,靈活運用設計指標,尋求達到更符合公路可持續(xù)發(fā)展的需要和利益的目標”。其中 “公路沿線”既包含公路本身,也包含了路域范圍和沿線影響范圍,即公路設計除考慮建 設范圍內(nèi)的地理地貌、地形地質(zhì)、水文氣象等自然因素外,還需考慮沿線大范圍影響區(qū)域 內(nèi)的人文歷史、風俗文化、景觀風貌等社會環(huán)境,這兩方面都突破了傳統(tǒng)公路設計范疇和 設計內(nèi)容。針對靈活性設計的影響因子和控制指標,提出了設計車速、車道寬度、部分幾 何線形等 13 項設計指標在通過對公路功能、設計車速、服務水平、車輛性能、駕駛行為、 混合交通等影響設計指標控制因素進行綜合分析和評價論證后可實施的靈活度和靈活性設 計原則。 根據(jù)公路隸屬于包括在自然環(huán)境和社會環(huán)境中的大的環(huán)境系統(tǒng)概念,提出了環(huán)境賦 予公路個性、設計賦予公路“藝術創(chuàng)作”空間并決定其品質(zhì)的新的設計思想,闡述了“以 美學的角度鑒別公路線形和結(jié)構物設置的可行性,以游客的視野審視道路及附屬設施與環(huán) 境協(xié)調(diào)的合理性”的具體解釋。創(chuàng)作設計的目的在于激發(fā)公路設計者的想象力、獨創(chuàng)性和 靈活性,通過采用多學科設計團隊的綜合設計手段,在保證公路系統(tǒng)安全及出行需要的同 時,全面考慮公路周邊的景觀、歷史、美學與其他文化價值和環(huán)境特征,確定和維護公路 設計主題,從游客的視野分析公路設計方案在自然和社會環(huán)境中的美學意義。 4. 基于給定結(jié)構壽命的橋梁設計過程 20 世紀以來,我國建設了大量公路橋梁并投入運營,為減小日益嚴重的公路橋梁耐 久性問題造成的經(jīng)濟損失與橋梁結(jié)構損傷,根據(jù)橋梁建設實情,建立了橋梁壽命周期基礎 理論[3,4],開展其在橋梁工程設計中的應用研究。 在橋梁壽命周期設計過程中引入了時間參數(shù),在設計階段將決策考慮的時間域展到橋 梁結(jié)構的整個壽命周期。以設計預期給定的橋梁結(jié)構壽命為基礎,開展結(jié)構設計、材料性 能、構造細節(jié)、施工方法、管養(yǎng)計劃等多方研究,制定具體的設計過程,以確保橋梁結(jié)構 在給定壽命內(nèi)達到預期的性能要求,實現(xiàn)橋梁設計過程的可持續(xù)發(fā)展目標。 在基于給定壽命的設計過程中,將橋梁壽命給定的過程由被動選擇變?yōu)橹鲃哟_定:通 過綜合考慮橋梁壽命周期內(nèi)的各種需求,在橋梁造型、性能、生態(tài)、管養(yǎng)設計過程的輔助 之下,依據(jù)壽命周期成本最低的原則進行合理給定。橋梁給定設計壽命的確定過程綜合了 當時技術水平、業(yè)主和用戶需求,以及橋址現(xiàn)場和預期使用條件,對橋梁總體布置、構造 設計、后期管養(yǎng)以及最終壽命周期成本的確定均存在顯著影響。 基于給定結(jié)構壽命的橋梁設計過程則具體包括壽命確定、造型設計、性能設計、生態(tài) 設計、管養(yǎng)設計 5 個主要內(nèi)容,對于復雜設計過程面臨的復雜決策問題,利用了成本分析 以及風險評估 2 種主要的決策方法進行評估和科學決策。在這一設計過程中,耐久性問題 作為影響橋梁壽命周期的重要因素[5],在性能設計中進行了深入的分析考慮。 5. 預防性養(yǎng)護技術 預防性養(yǎng)護是一種觀念的轉(zhuǎn)變,是由被動養(yǎng)護轉(zhuǎn)為有計劃、超前的主動養(yǎng)護,是壽命 周期理論在公路養(yǎng)護管理學科中的體現(xiàn),在適當?shù)臅r機,采取適當?shù)拇胧瑢崿F(xiàn)綜合效益 的提高[6]。預防性養(yǎng)護作為一個完整概念是于 20 世紀 80 年代提出的,是一種周期性的 強制保養(yǎng)措施,也就是在道路沒有發(fā)生結(jié)構性破壞以前,為了更好地保持道路的良好運營 狀態(tài),在適當?shù)臅r間,采取相應的技術措施,以延長道路使用壽命[7]。 交通運輸部曾就公路預防性養(yǎng)護問題,要求各級交通部門要從貫徹落實科學發(fā)展觀、 建設節(jié)約型行業(yè)的高度,充分認識推行預防性養(yǎng)護的重要性和緊迫性,實現(xiàn)全壽命周期公 路養(yǎng)護成本最小化!笆濉币(guī)劃中明確要求加快推行預防性養(yǎng)護,研究制訂預防性養(yǎng) 護指導政策、技術標準。加強預防性養(yǎng)護新設備、新材料、新技術和新工藝的研究,推行 低碳、環(huán)保、節(jié)能養(yǎng)護,努力形成成套技術標準體系。預防性養(yǎng)護就是一種周期性的強制 保養(yǎng)措施,他并不考慮路面是否已經(jīng)有了某種損壞,而是通過采用先進的檢測技術努力拓 寬人們對于道路早期病害的認識空間,提前發(fā)現(xiàn)道路隱藏的隱形病害的存在,并施以正確 的預防性養(yǎng)護措施,其核心是要求采用最佳成本效益的養(yǎng)護措施,強調(diào)養(yǎng)護管理的計劃 性。湖南省科技項目(05FJ4032)、湖南省交通建設科技項目(200602)“南方多雨潮濕地 區(qū)高速公路水泥混凝土路面預防性養(yǎng)護技術研究”制定了南方多雨潮濕地區(qū)高速公路水泥 混凝土路面預防性養(yǎng)護的路面狀況評價指標及其標準,建立了相關預防性養(yǎng)護路面使用性 能預測模型,開發(fā)了合理的水泥混凝土路面預養(yǎng)護技術,制定了相關預養(yǎng)護措施設計與施 工技術指南,在京珠高速公路湘潭至耒陽段、耒陽至宜章段等 10 余條高速公路及二級公 路的養(yǎng)護取得了良好的應用,共節(jié)約養(yǎng)護費用約 7400 萬元,取得了顯著的經(jīng)濟效益和社 會效益。 6. 路域生態(tài)保護及水土保持 在路域植被保護、路域植被恢復、路域動物保護、路基土壤侵蝕防控、路面徑流利 用等方面取得技術突破,從 2011 年開始,在東、中、西部重要生態(tài)功能區(qū)和生態(tài)脆弱區(qū), 組織實施了一批公路生態(tài)建設和修復試點工程,極大地促進了行業(yè)生態(tài)保護及水土保持 工作[8]。 在路域植被保護技術方面取得了重大突破,提出了基于植被資源保護的路基分步清 表法;研究提出了隧道施工中植被保護的“三臺階法”與“七步開挖法”,有效減少了隧 道開挖對洞口植被的破壞;開發(fā)了保育罐栽植、階梯式空心磚護面墻綠化、種植槽等新技 術、新工藝,在路域植被恢復技術方面取得了新進展;根據(jù)環(huán)境地形、植被、資源和人為 干擾 4 個因子評價公路沿線動物生境的質(zhì)量,并由此提出的一種動物通道的選址方法為路 域動物保護技術的發(fā)展做出了重要貢獻;通過研究高速公路邊坡土壤侵蝕的臨界坡率和臨 界坡長,明確了不同類型路基邊坡植物防護措施的適用范圍,有效提升植物防護措施的水 保功能,為水土保持技術的進展提供了重要的研究支撐。山東省交通科技計劃“濟青高速 路域植被建植技術與生態(tài)功能研究”(200332A13)以濟青高速公路為對象,評價了路域 不同植被建植系統(tǒng)對污染物質(zhì)的吸收凈化功能,提出高速公路路域適宜綠化樹種和優(yōu)化配 置模式,以及防護林帶結(jié)構模式和寬度設置值,所研制的中央分隔防眩在濟青高速公路、 京福高速公路、濰萊高速公路、京滬高速公路等大量應用,且推廣應用了大面積的邊坡防 護,其中苗木防眩在濟青高速公路段共節(jié)約 1600 萬元,生物護坡節(jié)約 4500 萬元,路側(cè)速 生楊防護林帶創(chuàng)造經(jīng)濟價值達 2490 萬元。 7. 隧道附屬設施節(jié)能技術 根據(jù)我國公路隧道附屬設施系統(tǒng)節(jié)能減排的行業(yè)需求,開展了相應的系統(tǒng)性研究,形 成了公路隧道通風、照明、供配電及消防的運營安全與節(jié)能關鍵技術,編制了隧道附屬設 施行業(yè)技術標準,推動我國公路隧道營運安全與節(jié)能、環(huán)保與低碳技術進步,總體達到國 際先進水平。本項成果降低了隧道附屬設施的初期投資、減小系統(tǒng)日常營運能耗,實現(xiàn)總 體運營節(jié)能 25% 以上,并在多個省市眾多工程中推廣應用,效果良好,產(chǎn)生了巨大的社 會經(jīng)濟效益[9]。 通過引入服務水平對應行車速度綜合判定通風系統(tǒng)控制工況,提出更加優(yōu)化的公路隧 道煙霧和 CO 基準排放量年遞減率,并以此計算設計年限的基準排放量,降低隧道需風量 15% 以上,有效減小通風系統(tǒng)規(guī)模,節(jié)約初期投資和運營費用。 將“中間視覺理論”和“對目標物體反應時間的視覺功效法”應用于隧道照明研 究,得到各隧道常用光源以高壓鈉燈為基準的亮度對比換算系數(shù),建立等效亮度照明設 計方法,提出隧道照明光源和照明水平評價措施和指標;闡明了直線型和曲線型短隧道 的差異性設計方法。為實現(xiàn)安全、節(jié)能營運的照明技術,在照明系統(tǒng)的控制技術、采用 太陽能光伏發(fā)電技術、照明節(jié)電設備的應用、營運管理方面在信息化和智能化方面也取 得了一些成果。研究成果表明通過隧道照明設計者“因隧制宜”,注重隧道照明系統(tǒng)的合 理分期運中的節(jié)能,以及隧道管理者加強對隧道照明系統(tǒng)的管理,可實現(xiàn)照明節(jié)能 35% 以上。 建立了公路隧道供配電系統(tǒng)可靠性評價體系,運用供配電系統(tǒng)的樹狀網(wǎng)潮流算法提出 了公路隧道各系統(tǒng)的可靠分值,對應用于公路隧道的供配電節(jié)能設備開展了可靠性分析研 究,形成了隧道供配電系統(tǒng)定量評價及供配電設備可靠性評價的方法。 8. 節(jié)能客車動力系統(tǒng)研發(fā) 針對目前客車中使用的主流動力系統(tǒng),開展了多項研究,提高了動力系統(tǒng)效率,降 低了能耗,并在國家政策的支持與鼓勵下,研究了多種新型動力技術,取得了良好的應用 成果。 我國純電動汽車技術應用發(fā)展迅速,在“863”計劃的支持下,針對純電動客車瓶頸 與核心技術開展重點攻關,車用動力電池、電機及其控制系統(tǒng)等瓶頸技術取得了重大進 展,電力電子、控制與信息技術的廣泛應用促使純電動客車技術深入發(fā)展、日臻完美,產(chǎn) 品的可靠性、使用壽命得到明顯提升,一批裝備了先進動力電池的純電動客車已經(jīng)進入消 費市場,并形成了自己的技術特色。建立和完善了純電動客車設計理論與系統(tǒng)集成體系, 構建了整車及關鍵部件系統(tǒng)開發(fā)和動力系統(tǒng)匹配標定技術平臺;開發(fā)了低地板公交車專用 電動化底盤,實現(xiàn)了動力系統(tǒng)集成創(chuàng)新與匹配標定技術,解決了輕量化、結(jié)構和高電壓安 全、一級絕緣、可靠性、安全性、電磁兼容等核心技術[10,11],建立了純電動客車動力系 統(tǒng)技術平臺;開發(fā)了多種能量系統(tǒng),如純電池動力、超級電容動力以及電 - 電混合動力 等,在近兩年的研究中取得了一定的成果。 另外,近年來我國的燃料電池汽車技術發(fā)展較快,結(jié)合我國的實際情況,采用了獨具 特色的電 - 電混合技術路線,發(fā)展了能量混合型及功率混合型的兩種燃料電池混合動力系 統(tǒng),具有小批量產(chǎn)業(yè)化的條件和進入國際市場的競爭力。在混合動力汽車方面,我國目前 采用多能源動力總成控制、制動能源回收等關鍵技術,整車節(jié)油率和可靠性取得了較快的 提升,并發(fā)展了除常規(guī)的油電混合動力汽車外的天然氣 - 電混合動力汽車,進一步滿足了 市場多樣化的需求,初步實現(xiàn)了混合動力汽車產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化[12]。 9. 路面鋪設機械優(yōu)化 針對振動壓路機振幅沿輪寬的不均勻性造成的路面壓實離析問題,開展了壓路機振幅 均勻性技術研究,使單輪振動的振幅不均勻性達到了 5% 以內(nèi),使雙鋼輪振動壓路機前后 輪的振幅誤差也達到了 5% 以內(nèi),通過了壓實的均勻性與平整度,并減少了能耗。針對攤 鋪機熨平板的振動均勻性開展了技術研究,通過熨平板結(jié)構及其剛度的研究,研究熨平板 形狀結(jié)構對其垂向和縱向剛度的影響,通過優(yōu)化設計,提高熨平板的結(jié)構剛度,達到提高 作業(yè)質(zhì)量的目的;通過研究熨平板熱變形與溫度的關系,找出抑制熨平板熱變形的方法, 從而減小熱變形對作業(yè)質(zhì)量的影響。 路面鋪設機械作業(yè)噪聲對現(xiàn)場工人和周邊環(huán)境的不利影響十分顯著,目前振動與噪 聲問題已成為我國工程機械行業(yè)技術進步的“瓶頸”和節(jié)能環(huán)保的熱點問題之一。對此開 展的研究識別了噪聲源的聲壓、聲強、頻譜識別,有針對性地提出噪聲的防治措施,對減 振器的傳遞率與車體振動烈度進行了測評,開展了整車多體動力學分析與振動防治對策制
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