高速公路結(jié)冰監(jiān)測(cè)預(yù)警與抑冰材料應(yīng)用研究.pdf

1、路面結(jié)冰是誘發(fā)高速公路交通事故的主要原因之一，對(duì)駕駛者的生命財(cái)產(chǎn)安全具有重大威脅。因此，研究路面防冰策略及路面結(jié)冰應(yīng)對(duì)措施刻不容緩。國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)路面結(jié)冰開展了較多研究，但路面結(jié)冰時(shí)間預(yù)測(cè)的研究較少。由于傳統(tǒng)防冰抑冰方法的滯后性及新方法的不經(jīng)濟(jì)性導(dǎo)致無法推廣，文章以提高路面結(jié)冰條件下道路交通安全水平、降低路面防冰抑冰成本為目標(biāo)，通過室內(nèi)冷庫(kù)實(shí)物實(shí)驗(yàn)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并建立結(jié)冰時(shí)間預(yù)測(cè)模型，同時(shí)采用聚氨酯憎水性涂料測(cè)試其防冰抑冰效果，提出路面結(jié)

2、冰應(yīng)對(duì)措施。
　　首先，通過查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合結(jié)冰影響因素選取的原則，考慮到室內(nèi)冷庫(kù)實(shí)驗(yàn)的可操作性，選取結(jié)冰影響因素，并對(duì)影響因素展開分析。
　　其次，針對(duì)路面防冰策略，文章主要通過以下兩個(gè)方面展開研究。第一個(gè)方面:通過室內(nèi)冷庫(kù)實(shí)物實(shí)驗(yàn)?zāi)M混凝土路面在溫度、風(fēng)速、降雨量影響下的結(jié)冰過程。實(shí)驗(yàn)采用40cm×30cm×10cm公路混凝土路面板塊，研究溫度為-1～-3℃、-3～-5℃、-5～-7℃、-7～-9℃、降雨量為2m

3、m、4mm、6mm、8mm、10mm、風(fēng)速為2.5m/s、4m/s、5.5m/s時(shí)路面結(jié)冰時(shí)間的變化趨勢(shì)，采集并統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，分別建立多變量多項(xiàng)式模型及支持向量機(jī)模型預(yù)測(cè)路面結(jié)冰時(shí)間，并使用Mathematica、matlab軟件進(jìn)行求解。通過對(duì)比模型預(yù)測(cè)值與實(shí)際值的擬合程度，結(jié)論表明:多變量多項(xiàng)式、支持向量機(jī)擬合程度的相關(guān)性分別為0.974、0.990。第二個(gè)方面:通過冷庫(kù)實(shí)物實(shí)驗(yàn)研究憎水性涂料在不同氣溫、不同降雨量等

4、氣象條件下的抑冰效果。實(shí)驗(yàn)使用一半涂有憎水性涂料，一半不作處理的40cm×30cm×10cm公路混凝土路面板塊為材料。研究路面在同上4種溫度區(qū)間與5種降雨量下結(jié)冰時(shí)間的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:聚氨酯憎水性涂料的抑冰性隨著溫度的變化呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)，在溫度為-3～-5℃防冰效果最好;隨著降雨量繼續(xù)增大，憎水性涂料的抑冰性能逐漸降低。
　　最后，針對(duì)路面結(jié)冰應(yīng)對(duì)措施研究，從路面防冰措施、路面結(jié)冰信息發(fā)布措施及結(jié)冰后交通組織三個(gè)方面