1 交通运输交通运输科技科技简报简报 2015 第 7 期（总第 38 期） 交通部西部交通建设科技项目管理中心 2015 年 7 月 【动态信息】 桩基双层开孔板深水防波堤结构研究充实防波堤设计理论基础 矿渣集料高性能混凝土研究取得创新性成果 机动车驾驶人主动性风险驾驶行为研究取得新进展 交通运输行业密钥管理与安全认证体系初步建立 船舶安全航行操纵与主推进联合智能控制研究助力船舶安全航行 我国货物综合运输体系法律基础研究取得创新性成果 非通航孔桥区船撞综合防控技术取得突破性进展 复杂船舶领域智能建模提出新思路和新方法 船舶动力定位控制研究取得新进展 海水液压技术助力深水救捞作业 深埋高地应力软岩公路隧道设计施工关键技术,取得创新性突破 酸性水环境下混凝土劣化规律及寿命预测研究，取得创新成果 为“码头医生”提供新工具-预测寿命更准确健康诊断更智能 2 【动态信息】 桩基双层开孔板深水防波堤结构研究充实防波堤设计理论基础桩基双层开孔板深水防波堤结构研究充实防波堤设计理论基础 近日， 由长沙理工大学承担的交通运输部应用基础研究 （主干学科） 项目 “桩基双层开孔板深水防波堤结构及其水动力特性研究”通过验收。 项目采用以物理模型试验研究为主、试验研究与理论分析、数值计算相结合的方法开展研究，提出了一种节约环保型的新型预制板装配式防波堤。该防波堤由迎浪面的有间隙预制板、 背浪面的实体挡板、 以及上下部有间隙的预制板组成，上下预制板之间错开布置，在前后挡板之间形成一个用桩基支撑的消浪室。该结构采用预制安装结构，施工方便，且防浪而不阻水，水体交换性能优良，满足海洋生态环保要求。该防波堤的桩基固定上部挡浪结构，对软弱基础实用性强，适用于大水深，不因水深的增加而大幅增大投资，降低了工程造价。 项目通过物理模型试验和数值模拟，分析了波浪作用下该防波堤的内外波面变化特性和受力特性；分析其内外流场变化特性，探讨了其消浪机理；获得了防波堤透射系数、反射系数和压强的变化规律；根据试验拟定了最佳消浪效果下该新型防波堤的各部分尺寸。 项目成果具有较好的理论价值和应用前景，有助于促进我国港口工程新结构的研究与应用，并对我国港口工程建设与海岸环境保护相协调具有重要的意义。 撰写人：董静 程永舟 矿渣集料高性能混凝土研究取得创新性成果矿渣集料高性能混凝土研究取得创新性成果 近日，交通运输部建设科技项目“高钛重矿渣作集料的桥梁高性能混凝土的研究与应用”在四川成都通过验收。 3 四川丽攀高速公路建设缺少天然砂石材料，给工程建设质量和进度造成了较大困难。攀枝花钢厂高钛重矿渣已积累达 7000 万吨，占地 200 余亩，且以年排放量 380 万吨和占地 20 余亩的速度增长。为实现高钛重矿渣的资源化利用，促进炼钢行业的可持续发展， 同时解决丽攀高速公路工程建设砂石等原材料资源匮乏的难题，项目从集料选材及制备、混凝土材性、构件性能以及工程应用等四个层次，针对高钛重矿渣集料高性能混凝土，开展了系统的研究。 项目通过研究明确了高钛重矿渣组成、结构和物化特性，以及在侵蚀环境下的稳定性；建立了作为混凝土集料的高钛重矿渣性能检测与评价方法，给出了其质量控制技术指标；提出了高钛重矿渣集料混凝土、高钛重矿渣砂与天然碎石混凝土、高钛重矿渣碎石与天然砂混凝土的配合比设计方法，研发了专用外加剂，制备了 C30C65 的高钛重矿渣高性能混凝土； 明晰了钢筋与高钛重矿渣混凝土的界面粘结性能及其构件的静力性能、抗震性能、损伤劣化与失效过程，给出了高钛重矿渣钢筋混凝土构件力学行为和本构关系破坏特征； 研发了高钛重矿渣粗集料轻质化技术及混凝土制备方法， 给出了高钛重矿渣轻集料钢筋混凝土构件的力学行为特性及结构优化设计方法。 项目形成的高钛重矿渣混凝土设计、制备、施工与质量控制技术，在丽攀高速公路全线桥梁工程中得到了广泛的应用，同时推广应用在攀枝花机场路、攀枝花钢城经贸大厦等民用建筑、城市道路等工程建设中，经济、社会、环保效益显著，推广应用前景广阔。 项目由四川丽攀高速公路有限责任公司、四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院、 武汉理工大学、 华东交通大学、 攀枝花环业冶金渣开发有限责任公司、四川川交路桥有限责任公司、中铁二十局集团第四工程有限公司共同承担。 4 图 1 攀枝花机场路 图 2 攀枝花钢城经贸大厦 撰稿人：马瑞 周孝军 机动车驾驶人主动性风险驾驶行为研究取得新进展机动车驾驶人主动性风险驾驶行为研究取得新进展 近日，由长沙理工大学承担的交通运输部应用基础研究（主干学科）项目“机动车驾驶人主动性风险驾驶行为及应急响应对道路交通安全的影响” 通过验收。 动性风险驾驶行为是指驾驶人在自我可承受风险边界甚至边界外为达到某种特定目的而进行危害他人行车安全的机动车驾驶行为， 其目的并非直接有意造成他人伤害，仅仅希望通过转嫁行车风险保证自身驾驶目的的达成。随着现代生活压力的加大，驾驶人抗挫折能力越来越弱，冒进的主动性风险驾驶行为越来越多， 使得道路交通事故日益频发。但我国对于主动性风险驾驶行为的认识和研究却十分有限。 项目综合分析了国内外关于主动性风险驾驶行为问题的研究现状，基于我国驾驶行为数据，通过问卷调查、数值模拟界定了符合我国驾驶人行为特征的主动性风险驾驶行为，分析了行为特点及层次，解决了我国主动性风险驾驶行为范畴划分问题；基于非集计理论建立了主动性风险驾驶行为诱导因素指标体系，通过计算各影响因素弹性值，揭示了其与主动性风险驾驶行为的相互影响关系。考虑5 到在我国，紧密跟随和挤车换道是两种最常见的主动性风险驾驶行为，项目以此二种行为为研究重点，探讨了其实施过程、换道轨迹，提出了驾驶人认知行为模型及行为选择模型，实现了主动性风险驾驶行为的计算机模拟；通过分析我国主动性风险驾驶行为频发和不频发两类驾驶人的行为实施特征， 提出了以车辆操作频率分布特性为筛选指标的主动性风险驾驶行为倾向性辨识方法， 解决了主动性风险驾驶行为频发的驾驶人筛选问题； 通过分析周边车辆控制动作响应不及时对追尾事故的影响，提出了事故碰撞时间及碰撞车速的预估方法，研发了追尾模拟系统及预警系统，解决了追尾事故的主动性安全预防问题。 项目研究成果具有较好的理论价值和应用前景。首先，相关研究成果能为驾驶人培训提供参考；其次，能为国家和地方智能交通系统辅助驾驶及主动避险领域的研究提供理论基础；最终，通过恰当的安全管理和控制对策，将有效减少和降低主动性风险驾驶行为和交通事故的发生，实现安全、畅通的道路交通系统。 高速公路追尾仿真预测系统 撰稿人：董静 喻丹 交通运输行业密钥管理与安全认证体系初步建立交通运输行业密钥管理与安全认证体系初步建立 近日，交通运输部信息化技术研究项目“交通运输行业密钥管理与安全认证体系应用研究”在北京通过验收鉴定，项目由交通运输部公路科学研究所牵头，6 北京市交通委员会科技处、 江苏省交通运输厅科技处和安徽省交通运输联网管理中心等多家单位参加。 随着科学技术的不断进步，信息已经逐渐成为越来越重要的资源，随着而来的就是信息安全的形势也越来越严峻，密码与认证技术又是信息安全的核心。项目在对交通运输行业信息安全的实际业务需求进行深入分析和研究调研的基础上，研究搭建了行业统一的密钥管理与安全认证体系框架，并从管理制度、运维服务、安全防护等多方面综合考虑，建立了以部、省两级系统为核心的行业密钥管理与安全认证服务体系（详见图 1）。项目还针对行业各类信息系统和工业控制系统的密码技术应用进行了总体规划， 并形成了三个行业信息安全标准送审稿。上述成果经过专家鉴定，在国内交通运输行业密码技术应用方面居领先地位。 图 1 交通运输行业密钥管理与安全认证服务体系 目前，项目成果已在公路联网电子收费（ETC）、道路运输电子化证件、水上 ETC、国家干线路网信息和重大节假日交通数据报送等系统中进行了应用（详见图 2），未来有望在交通运输政务外网、公众服务、信息系统互联互通、控制系统业务协同与调度、交通电子支付安全等方面实现与公路、水路业务的深度融7 合，并有望扩展至铁路、民航以及邮政等领域，为建设交通运输行业统一的信息安全认证体系奠定了重要基础。 图 2 交通运输行业密钥管理与安全认证系统应用实例 船舶安全航行操纵与主推进联合智能控制研究助力船舶安全航行船舶安全航行操纵与主推进联合智能控制研究助力船舶安全航行 近日， 由大连海事大学承担的交通运输部应用基础研究 （主干学科） 项目 “船舶安全航行操纵与主推进联合智能控制的研究”通过验收。 近年来， 船舶向大型化、 高速化和专业化发展， 其操纵和控制难度明显增加。特种船、危险品船日益增多，航道日渐拥挤，海上交通潜在风险加大。这对于我国水路航运事业的快速发展形成了严峻挑战和制约。 项目面向应用广泛的一类柴油主机传动定距桨推进的船舶，探索了船舶航向操纵和主推进非线性耦合多输入多输出系统的联合智能控制方法， 实现了优化8 操舵与螺旋桨推进之间的交互作用， 进而取得对于整个船舶系统的总体性能优化控制。 根据航速和柴油主机运行特征对于船舶航向操纵和主推进系统进行联合协调智能控制，实现了改进船舶航行安全和主机系统节能减排的目标。研究生成了船舶操纵与推进联合智能控制仿真验证系统和应用高新技术的船舶操纵与主推进联合控制虚拟现实仿真系统， 并用以完成了本项目的船舶操纵与推进联合智能控制方法的动态仿真验证。 项目研究成果对于改进船舶操纵控制的安全性和提高船舶系统的总体经济性具有理论意义和实用价值。 船舶操纵与主推进联合控制虚拟现实仿真系统中的船舶虚拟驾驶室及控制台 船舶操纵与主推进联合控制虚拟现实仿真系统中的船舶舵机操纵仿真系统 撰稿人：董静 郭晨 9 我国货物综合运输体系法律基础研究取得创新性成果我国货物综合运输体系法律基础研究取得创新性成果 近期， 由大连海事大学承担的交通运输部应用基础研究 （主干学科） 项目 “我国货物综合运输体系法律基础研究”通过验收。 综合运输是交通运输业发展到一定阶段的内在要求。近些年，无论是国家 “十二五” 规划还是交通主管部门专项规划， 都十分重视综合运输体系的建设。大部制下的工作运行机制和协调机制是促进各种运输方式融合发展必不可少的措施保障，而综合运输立法的融合、统一也是促进各种运输方式融合发展的重要制度保障。 项目采用比较研究、实证研究和文本研究等方法，在对鹿特丹规则中涉及综合运输的规定及其与其他货物运输国际公约之间的关系， 以及这些规定对国内综合运输立法、政策的影响进行系统分析的基础上，全面梳理了我国单式运输立法和综合运输体系政策规划的现状，分析了我国综合运输政策、法律体系存在的问题，论述了构建我国货物综合运输体系法律基础的必要性，提出了调整综合运输体系规划和立法的改革建议，并对单式运输立法完善、立法中具体制度设计、综合运输法规体系基本框架建设以及实施等提出了建议措施。可以说，项目以鹿特丹规则为视角，全面系统研究该公约对我国单式运输和综合运输立法及政策的影响，并从不同层面提出对策建议，在国内尚属首次。 项目研究成果将为我国立法部门、交通主管部门、航运管理部门和海事司法系统等提供重要参考借鉴。 撰稿人：董静 韩立新 10 非通航孔桥区船撞综合防控技术取得突破性进展非通航孔桥区船撞综合防控技术取得突破性进展 近日，交通运输部行业联合科技攻关项目非通航孔桥区船撞综合防控关键技术研究通过验收。随着船舶运输的快速发展和跨海、跨江桥梁的大量兴建，船舶撞击桥梁的风险也越来越大，对于抗船撞能力薄弱的非通航孔桥区，防范船舶撞击尤其困难。船桥相撞可能造成桥塌、船毁、人亡，带来负面社会影响的同时造成巨大经济损失，也可能给环境造成灾难性影响。如 2007 年 6 月 15 日，装在河沙偏离主航道的“南桂机 035”船船艏与广州九江大桥非通航孔桥墩发生碰撞， 造成九江大桥三个桥墩倒塌，