沥青路面车辙预测模型的敏感性分析

沥青路面车辙报告1. 背景沥青路面是目前常见的道路建设材料之一，具有耐久性和舒适性等优点。

然而，随着时间的推移和车辆的频繁行驶，沥青路面上会出现车辙，对车辆行驶和行人通行造成一定的影响。

本文将分析沥青路面车辙的形成原因以及可能的解决方案。

2. 车辙形成原因2.1 车辆负荷：沥青路面车辙的主要形成原因之一是车辆负荷。

过重的车辆或大型车辆会给沥青路面造成较大的压力，导致路面变形，进而形成车辙。

2.2 频繁行驶：频繁行驶也是车辙形成的重要原因。

在某些高流量道路上，车辆不断地来往，给路面带来了持续的压力，使得路面渐渐变形。

2.3 天气影响：天气条件也会对车辙形成起到一定的影响。

例如，高温天气下，沥青路面可能会软化，容易被车辆压出车辙。

而在冷冻天气或雨雪天气中，水分会渗入沥青路面，加剧路面的破坏。

3. 车辙对道路的影响3.1 安全隐患：车辙对道路的行驶安全产生一定的隐患。

车辙会增加车辆行驶时的颠簸感，降低车辆的稳定性，增加车辆与路面的摩擦力，影响驾驶员的操控能力。

3.2 舒适度下降：车辙使得道路表面不平整，给乘车者带来不舒适的感觉，尤其是对于长途巴士、卡车等重型车辆的乘车体验更为明显。

3.3 维护成本增加：车辙的形成需要对道路进行维护修复，增加了道路的维护成本。

频繁的修复工作不仅需要耗费人力、物力和财力，还会给交通行驶带来一定的不便。

4. 解决方案4.1 道路设计优化：在道路建设初期，可以通过优化路面结构设计来减少车辙的形成。

采用更适合当地气候和交通条件的沥青配方，增加路面的耐久性和抗变形能力。

4.2 交通管理措施：合理的交通管理措施也有助于减少车辙的形成。

例如，限制过重车辆的通行，合理控制车流密度，减少频繁行驶对路面的压力。

4.3 定期养护维修：定期养护维修是减少车辙影响的有效手段。

及时进行路面的补充沥青、修补和重新铺设工作，保持路面的平整度和耐久性。

4.4 新技术应用：引入新技术也有望改善车辙问题。

例如，可考虑在某些重要路段使用更耐磨、抗变形性能更好的新型道路材料，如高分子改性沥青等。

bt PCI ae -=0b0a NPCI e -=沥青路面模型参数拟合与性能预测沥青路面的使用性能评价是路面养护、经济分析及路面管理系统重要组成部分。

直接影响路面的养护对策和养护资金的投入，为了在时间和空间上优化分配给定的养护预算，确定最佳的路面养护方案，[1]必须结合实际的路面技术状况进行模型参数拟合和路面使用性能的预测。

按照工作大纲讨论时领导和专家们提出的：研究路面性能衰变模型难度很大，暂时数据积累不足，模型过分繁琐应用效果不一定好，模型应该尽量简单、容易建立和修改的原则进行的要求。

项目组选择了负指数曲线的模型作为重点研究。

目前国内外常用的路面性能预测模型主要有： （1）现有CPMS 管理系统模型：——折线型模型：折线型曲线就是三条首尾相连的直线，表示路面的性能指标的衰变可分为三个阶段，每个阶段都是一个直线的衰变，这是一个简化的模型，确定了这三段折线的首末端点的坐标就确定了整条曲线。

——负指数曲线的模型： ——修正S 型曲线模型： （2）上海模型同济大学孙立军教授及其课题组提出的模型：01exp ()PCI PCI tβα⎧⎫⎡⎤=--⎨⎬⎢⎥⎣⎦⎩⎭（3）天津模型天津采用的路面性能预测标准模型： （4）广东模型广东采用的路面性能预测标准模型： 5.0dy PCI e -= （5）北京模型北京采用的路面性能预测标准模型：100ayb PCI e -=综合以上各种模型，项目组初步选用负指数曲线模型、修正S 型曲线模型以及孙立军教授提出的模型来表征沥青路面的性能衰变趋势。

为了验证选用模型的合理性，选取锦阜、锦朝、沈四、沈阳环城四条高速公路典型路段进行了分析评价。

确定路面结构强度（PSSI ）、路面平整度（RQI ）、路面破损（PCI ）三个综1max minmin 01a tPCI PCI PCI PCI a e -=++合指标。

通过综合分析与性能模型拟合，采用负指数曲线模型对三个综合指标和裂缝率（CR ）、车辙深度（RD ）、功能性破损（LR ）、横向力系数（SFC ）四个单值触发指标进行了拟合，得到模型参数，并对未来路面技术状况进行了预测。

关于沥青路面出现车辙、拥包、搓板质量分析及预防摘要】沥青混凝土路面尤其是高等级沥青混凝土公路，质量病害严重影响行车舒适，而且还会出现交通事故。

如何防止和处理这些病害，已成为施工和养护部门重点研究的问题。

【关键词】精细化养护；养护日常化；思考Quality analysis and prevention for asphalt pavement rutting, pro pack, washboard Wang Guang-de, Wang Xing-xue(Weifang city Highway AuthorityWeifangShandong261000)【Abstract】Asphalt concrete pavement, especially high-grade asphalt concrete roads, serious impact on the quality of disease comfortable journey, but also traffic accidents occur. How to prevent and deal with these diseases, has become the focus of the construction and maintenance sector research.【Key words】Refinement conservation; Daily conservation; Thinking1. 质量问题沥青混凝土路面尤其是高等级沥青混凝土公路，在通车一段时间后，特别在环境温度较高的天气下，会逐渐发生一些车辙、拥包、搓板等质量病害，不仅严重影响行车舒适，而且还会出现交通事故。

如何防止和处理这些病害，已成为施工和养护部门重点研究的问题。

2. 原因分析（1）配制沥青混凝土的原材料，特别是碎石、石等集料的规格不稳定，碎石的粒径时粗时细，石的含量时多时少，所以配置出的沥青混凝土的质量和性质不稳定。

沥青混凝土路面车辙原因分析及防治对策冯昶摘要：车辙是沥青混凝土路面主要的破坏形式之一，当前我国公路沥青路面的车辙问题越来越突出。

文章阐述了沥青路面出现车辙的危害，分析了沥青路面形成车辙的主要影响因素，针对沥青混凝土路面车辙病害提出了相应的预防对策。

关键词：沥青路面；车辙；破坏；对策许多高等级公路沥青混凝土路面建成通车不久，在车辆荷载和环境条件的重复作用下，发生了较为严重的早期车辙损坏。

沥青混凝土路面车辙病害对车辆的行驶速度、行车舒适性及交通安全造成较大的影响。

在高速公路及城市干线道路上过量的车辙造成了路面使用性能降低、维修期提前以及维修费用大幅度的增加。

因此，研究如何提高沥青路面的抗车辙能力，延缓车辙病害的发生具有重要意义。

1.沥青路面出现车辙的危害车辙是指在高温和渠化交通的作用下，沥青路面结构层出现的永久变形。

车辙的出现，严重影响了路面的使用寿命和服务质量，给路面及路面使用者带来了许多危害，如影响路面的平整度，路面平整度下降，降低了行车舒适性；轮迹处沥青层厚度减薄，削弱了沥青及路面结构的整体强度，大大降低面层、基层以及路面结构的整体强度，使得其它路面病害更易发生，从而诱发各种病害，如网裂和水损坏等；雨天路表排水不畅，降低了路面的抗滑能力，甚至于会由于车辙积水而导致车辆漂滑，从而影响安全行车，冬天车辙内存水凝结成冰，路面抗滑能力下降，影响高速行车的安全。

沥青路面早期车辙破损问题，已成为影响我国公路健康发展的突出问题。

2.沥青路面形成车辙的主要影响因素分析2.1沥青路面结构类型在一定厚度范围内，沥青路面的厚度越大，永久变形也越大。

采用刚性基层或半刚性基层材料的沥青路面，由于基层具有很高的高温稳定性和抗剪切变形能力，因此，车辙主要产生在沥青面层内，而刚性基层和土层所产生的车辙只占很小的比例。

在相同条件下，同样厚度的路面，改性沥青混合料的动稳定度大于普通沥青混合料，总变形量远远小于普通沥青混合料。

2.2沥青混合料级配沥青混合料的高温抗车辙能力60%是依靠集料的嵌挤能力。

沥青混合料车辙试验永久变形量沥青混合料车辙试验是评估沥青路面永久变形性能的一种重要方法。

在道路使用过程中，车辙是指车辆轮胎在路面上留下的凹陷，长期积累会导致路面变形，影响行车安全和舒适度。

因此，车辙试验是评估沥青路面抗变形能力的重要指标之一。

永久变形量是指路面在车辙试验中所产生的变形，通常用来评估路面的稳定性和耐久性。

沥青混合料车辙试验永久变形量的大小直接反映了路面的变形特性，是评价路面质量和性能的重要指标之一。

沥青混合料车辙试验永久变形量受多种因素影响，主要包括材料性能、施工质量、交通荷载和环境条件等。

首先，沥青混合料的配合比、沥青含量、骨料性质等直接影响了路面的变形性能。

其次，施工工艺对路面的压实度和质量也有重要影响，过高或过低的压实度都会导致车辙试验永久变形量的增加。

此外，交通荷载是导致路面变形的主要原因之一，频繁的车辆通行会使路面产生变形，增加车辙试验永久变形量。

最后，环境条件如温度、湿度等也会对路面的变形性能产生影响，特别是在极端气候条件下，路面的永久变形量会显著增加。

为了减少沥青混合料车辙试验永久变形量，可以采取一系列措施。

首先，优化沥青混合料的配合比和施工工艺，选择合适的沥青含量和骨料粒径，确保路面的均匀性和密实度。

其次，加强路面维护和养护工作，及时修补和加固已经产生车辙的路段，延长路面的使用寿命。

同时，减少超载车辆的通行，合理分配交通荷载，减少对路面的损坏。

最后，加强环境监测和管理，根据不同气候条件采取相应的措施，保障路面在各种环境条件下的稳定性和耐久性。

总的来说，沥青混合料车辙试验永久变形量是评估路面永久变形性能的重要指标，受材料性能、施工质量、交通荷载和环境条件等多方面因素的影响。

通过优化设计、科学施工和合理管理，可以有效减少路面的永久变形量，提高路面的使用寿命和性能，保障行车安全和舒适度。

希望未来能够通过技术创新和管理措施，进一步提高沥青路面的抗变形能力，为交通运输行业的发展贡献力量。

车辙试验是一种用于评估道路沥青混合料高温稳定性的试验方法。

在车辙试验中，沥青混合料样品在一定温度和荷载条件下进行反复加载，以模拟道路表面在车辆行驶过程中的受力情况。

通过测量样品的变形量来评估其高温稳定性。

车辙试验的t-ds曲线是一种描述温度与沥青混合料变形量之间关系的曲线。

在该曲线上，横坐标表示试验温度，纵坐标表示沥青混合料的变形量。

通过绘制t-ds曲线，可以直观地了解沥青混合料在不同温度下的车辙抵抗能力。

一般来说，车辙试验t-ds曲线呈现出随着温度升高，沥青混合料的变形量增大的趋势。

这是因为高温下，沥青混合料的粘弹性降低，抗变形能力减弱。

因此，在进行道路设计和施工时，应选择具有较好车辙抵抗能力的沥青混合料，以提高道路的使用寿命和行车安全性。

基于ABAQUS沥青路面结构层厚度正交组合的车辙模拟分析基于ABAQUS沥青路面结构层厚度正交组合的车辙模拟分析摘要：随着交通工具的不断发展和交通流量的增加，沥青路面的道路破损问题日益突出。

设计合理的道路结构以减少车辙的生成和延长路面使用寿命具有重要意义。

本研究基于ABAQUS软件进行了沥青路面结构层厚度正交组合车辙模拟分析。

通过建立有限元模型，并采用正交试验设计方法进行模拟的车辙试验，分析厚度参数对车辙形成的影响，从而为道路设计和维护提供科学依据。

1. 引言沥青路面在交通运输中扮演着重要的角色，但长时间使用后会出现车辙现象，给行车安全和舒适性带来不利影响。

因此，研究沥青路面结构对车辙形成的影响，优化道路结构设计是提高路面使用寿命的重要手段。

2. 实验设计2.1 试验目标和方案本研究以沥青路面结构层厚度为研究对象，通过正交试验设计方法构建试验方案，包括4个因素，分别是基层厚度、面层厚度、底基层厚度和背填料厚度，每个因素水平分别取3个。

2.2 试验模拟利用ABAQUS软件建立三维有限元模型，模拟沥青路面结构，并进行正交试验设计中所有组合的车辙模拟分析。

采用线弹性接触模型和沥青材料本构关系模型进行模拟。

载荷采用车轮荷载模拟，车速为常速。

3. 结果分析3.1 车辙形状分析通过模拟分析得到的车辙结果，可以通过车辙深度、车辙宽度和车辙长度等参数进行评价。

不同厚度组合下的车辙形状参数差异显著，说明厚度参数对车辙形成具有重要影响。

3.2 预测模型建立根据正交试验设计结果，建立车辙形成与厚度参数之间的预测模型，采用多元回归分析方法进行拟合。

通过模型预测，进一步研究厚度参数对车辙形成的作用规律。

4. 结论与讨论4.1 结果分析通过模拟分析表明，厚度参数对车辙形成具有显著影响，其中基层厚度和面层厚度对车辙形状影响较大。

在一定范围内，增加基层厚度和面层厚度可以减轻车辙问题。

4.2 优化建议根据模型分析结果，合理调整沥青路面结构层厚度，可以有效减少车辙的生成和延长路面使用寿命。

doi: 10.3969/j.issn.1673-6478.2023.04.041基于深度学习的沥青路面使用性能预测研究张国祥 1，王卫东1，郭佳音2（1. 河北省高速公路延崇管理中心，河北 张家口 075000；2. 河北工业大学，天津 300401）摘要：在高速公路的使用过程中，路面的使用性能会由于车辆的不断经过和碾压以及天气的变化而降低。

目前，道路维护均是在道路出现裂缝和其他肉眼可见的损伤后，才进行养护和维修，这样不仅会增加路面养护和维修的费用，还会错过道路维护的最佳时机，因此早期养护和及时获取待检测信息尤为关键。

本文的主要研究内容是在深度学习的基础上对高速公路技术指标路面性能指数（PQI ）进行智能化预测。

本文利用长短记忆（LSTM ）神经网络模型对河北省某高速公路的路面状况指数PQI 进行了预测。

结果表明，预测的PQI 指标与全年的实测数据具有显著的一致性，确定性系数达到了0.7，预测结果是可靠的。

关键词：交通工程；路面性能预测；LSTM ；公路预养护；路面性能预测；深度学习 中图分类号：U416.217文献标识码：A文章编号：1673-6478（2023）04-0192-07Prediction Research of Asphalt Pavement Serviceability Based on Deep LearningZHANG Guoxiang 1, WANG Weidong 1, GUO Jiayin 2(1. Hebei Provincial Expressway Yan Chong Management Center, Zhangjiakou Hebei 075000, China;2. Hebei University of Technology, Tianjin 300401, China)Abstract: During the use of the highway, the performance of the pavement will be degraded by the constant passing and crushing of vehicles and changes in weather. Until now, road maintenance are in the road cracks and other visible damage, maintenance and repair, which will not only increase the cost of road maintenance and repair, but also miss the best time for road maintenance, so early maintenance and timely access to information to be tested is very critical. The main research of this paper is the intelligent prediction of highway technical indicator pavement performance index (PQI) on the basis of deep learning. This paper uses Long-Short Term Memory (LSTM) neural network model to predict the pavement condition index PQI of highway in Hebei Province. The results show that the predicted PQI index has a significant consistency deterministic coefficient of 0.7 with the actual measured data throughout the year, and the prediction results are reliable.Key words: traffic engineering; pavement performance prediction; LSTM; highway pre-maintenance; pavement performance prediction; deep learning0 引言在高速公路使用过程中，路面的使用性能会由于车辆的不断经过和碾压，以及天气的变化两方面的作收稿日期：2022-08-04基金项目：河北省交通运输厅科技项目（YC-201917） 作者简介：张国祥（1979-），男，河北承德人，高级工程师，从事公路工程建设工作.（）用而降低，到现在为止都是在道路出现了裂缝或其他肉眼可见的损伤后，才进行养护和维修，这样不仅会使路面养护和维修的费用增加，还会错过对道路进行养护的最佳时机，所以早期养护和及时获取待检测信第4期张国祥等，基于深度学习的沥青路面使用性能预测研究193息异常关键。