准确刻画建成环境与城市轨道交通客流间的作用关系是掌握客流需求的重要前提。针对站间OD研究数据不完备、多维稀疏的问题，本文提出一种基于车站组团的建成环境与客流间映射关系研究方法，以实现组团OD的精准分析。首先，基于自然地理特性“以团代点”，进而考虑客流去向特征，计算团间相似度，形成两层的组团划分方法，解决数据稀疏的问题。其次，从O/D组团的吸引能力、OD可达性特征两个维度构造建成环境指标体系及建成环境描述方法。第三，提出一种基于梯度提升回归树模型（GBDT）的刻画建成环境特征和客流之间关系的方法，分析单因素对于客流的影响强度及阈值。最后，以北京地铁为例验证，结果表明：建成环境与轨道交通车站组团间客流存在时空异质性、非线性特征及阈值效应；组团的研究视角有效解决了数据稀疏的问题，预测效果提升了7.4%。OD阻抗特征是影响客流的首要特征，解释度高达38.4%；人口经济特征是次要影响因素，且存在显著的阈值效应。因此，在城市轨道交通规划的过程中，首先要着重关注网络拓扑，优化交通可达性，进而深入考量区域经济活动的影响。研究结果为轨道交通规划者提供定量的分析工具，可以帮助规划者确定建成环境指标的有效范围、调整空间，为提升轨道交通运营效能提供参考。

针对现阶段对城市轨道交通网络限流场景下的被限制客流转运关注不足等问题，对特定限流条件下转运车辆线路布设和运力配置进行研究。首先，分析量化不同转运线路条件下，乘客选择乘坐转运车辆的效用和选择概率。在此基础上，以最小化总期望旅行时间，最小化转运车辆开行成本，最大化轨道交通网络拥堵区间客流疏解量为目标，构建了限流场景下转运车辆线路设计和运力规划模型。为提高模型求解效率，将模型拆解为开行路径优化和开行方案优化两个子问题，把第一个子问题转换为旅行商问题，将获得的备选线路路径作为第二个子问题的输入进行模型求解。依托成都市轨道交通网络和早高峰时段的客流数据，验证不同限流强度下所提模型的有效性，讨论了转运线路对停站点数量和停靠站点选取的偏好。结果表明，目标值表现良好的线路多为停站点为2~3个的路径，在停靠站点的选取上高度集中，对3~4个特定路径的偏好显著。随着限流强度的逐步加强，偏好于选择停站数量较少，走行距离较短的线路以达到快速转运的需求。在开行班次的选取上，整体上呈现线性增长趋势，但当限流强度大于0.8时，单一线路难以满足转运需求，不再保持线性增长趋势。

针对需求响应公交系统在运营过程中存在的服务效率与运营成本的博弈难题，以及难以实现“门到门”的服务难题，提出一种共享单车接驳需求响应公交的联合出行模式。基于连续近似方法，将离散的需求点与共享单车投放点连续化，推导计算公交运营成本、共享单车成本以及乘客出行时间成本，以最小化系统总成本为目标，实现共享单车与需求响应公交的耦合优化。最后以重庆市大学城片区为例，验证所提出联合出行系统的适用性。结果表明：联合出行系统可有效解决需求响应公交的运营难题，与无共享单车接驳的传统需求响应公交系统相比，联合出行系统可最高降低14.8%的系统总成本，15.2%的出行时间成本与29%的公交车辆绕行，大幅提升公共交通的服务效率与服务水平。

通过改善驾驶人驾驶行为是降低车辆能耗的重要方式，目前众多学者针对生态驾驶行为开展了大量研究，提出多种生态驾驶建议，但是目前缺少对纯电动公交车驾驶人驾驶水平的评估方法。为了降低纯电动公交车运营成本，减少能量消耗，本研究采集纯电动公交车自然驾驶数据，首先，对原始数据进行了统一采样频率、数据清洗、参数补充等预处理。其次，选择驾驶人操作特征参数和车辆运行参数，分析公交车驾驶人驾驶行为对能耗的影响，根据影响能耗的驾驶行为特征参数，以公交车起始站点到终点站之间的行程为单位，提出平均起步加速时间、猛踩加速踏板次数、持续高踏板开度时长、急加速次数、减速时制动占比、低速行驶时长、经济车速行驶时长七类影响能耗的驾驶事件。之后，通过各类驾驶事件参数与百公里能耗的Pearson相关性系数，建立生态驾驶水平评估的多元回归模型，对驾驶人行程中的驾驶水平进行评分。最后，基于评估模型搭建生态驾驶辅助反馈平台，帮助车队管理者更好的了解驾驶人的生态驾驶水平。结果表明，提出的基于驾驶事件的纯电动公交车生态驾驶水平评估模型对于驾驶行为生态性的评估精确度为93.52%，平均误差为6.48%，模型对于生态驾驶得分的计算具有较好的效果，以此搭建的纯电动公交驾驶人生态驾驶辅助反馈平台可使车队管理者了解公交车运行状况以及驾驶人的生态驾驶水平，帮助驾驶人了解自身驾驶情况。

自动驾驶模块化公交是一种新兴的智能网联载运工具，可通过车辆间的自由组合/分离操作，实现公交容量灵活设计。为了充分发挥模块化公交的灵活性，使其更适应客流时空需求，提出了考虑跳站策略的模块化公交服务模式。首先，采用离散时间建模方法和拓展的Newell理论，以乘客出行成本和企业运营成本最小为优化目标，构建自动驾驶模块化公交跳站服务优化模型，实现发车间隔、发车编组及跳站计划的同时优化。其次，以丹东市公交110路线路为例，给出优化后的运营方案，并与平峰和高峰时段下的传统固定容量公交服务模式和模块化公交全程式服务模式进行比较。结果表明，本文提出的模块化公交跳站服务模式极大地节约系统总成本，约3.34%-24.65%；其中，乘客等待时间成本和在途时间成本分别节约7.49%-48.52%和2.31%-6.28%。

高速公路合流区的车辆换道频繁、驾驶环境复杂、交通冲突严重，是交通事故的多发区域。基于德国exiD车辆轨迹数据，本文对高速公路合流区车辆汇入模式进行划分，并结合碰撞时间TTC(Time-to-Collision)理论，提出汇入风险表征指标体系评估车辆在汇入时刻风险与汇入过程风险。基于XGBoost、LightGBM和GBDT等机器学习模型构建高速公路合流区车辆汇入风险判别模型，并结合SHAP理论对高速公路合流区车辆汇入风险致因进行分析。实验结果表明，高速公路合流区的汇入风险判别模型的总体准确率达95.52%，其准确率、精确率、召回率和F1-score方面均优于随机森林、LightGBM和GBDT模型。模型对比结果表明：考虑了汇入持续时间和汇入紧迫度的风险识别模型准确率更高；合流区车辆汇入风险和汇入车与前车速度差平均值、汇入持续时间、与前车速度差最大值等因素关系密切。

为研究人工驾驶车辆（HDV）和智能网联自动驾驶车辆（CAV）组成的人机混驾交通流在偶发事故下的影响机理，本文改进KKW模型框架下的元胞自动机规则，引入考虑CAV类人行驶策略的同步因子，针对不同跟驰模式构建HDV和CAV跟驰规则；基于事故场景车辆换道需求，构建考虑中间车道选择意愿的HDV和CAV多车道自由换道策略，并建立考虑换道压力的强制换道规则；经过数值模拟仿真，分析不同交通量、CAV渗透率、CAV事故信息感知范围、CAV类人行驶策略对交通流的影响。研究结果表明：CAV的增加可以有效缓解偶发事故后交通流的拥堵，限制拥堵时空范围；在渗透率大于0.4的中、高交通量情形下，随着CAV事故信息感知范围的增加，合流区的拥堵空间逐渐分散，交通效率得到提高；随着CAV类人行驶策略由激进型到保守型过渡，人机混驾交通流的流量逐渐降低，排队缓行范围扩大，交通拥堵逐渐恶化，且随着时间的推移，各车道速度波动趋势逐渐趋同。

随着智能网联车辆（CAV）技术在主动交通管理领域的深入应用，可变限速（VSL）策略成为提升道路交通流通行效率和安全性的关键。针对城市快速路合流区域的交通冲突导致通行能力下降和车速急剧变化问题，本文提出了一种面向车联网环境下快速路主线和入口匝道的协同可变限速控制策略方法。首先，采用基于METANET的主线交通流预测模型，以总行程时间和距离最小构建双目标函数，通过应用模型预测控制（MPC）进行优化求解；然后，将可变限速控制问题抽象为马尔可夫决策过程，以平均速度、吞吐量和车均延误为指标构建复合奖励函数，通过引入深度Q网络（DQN）计算不同交通流状态下的最优匝道限速，通过路侧设施（I2V）向CAV发布限速信息；最后，以徐州市北三环快速路为实例对提出的协同控制策略方法进行仿真测试。基于SUMO仿真实验结果表明，本文提出的策略方法与仅对主线进行限速控制的场景相比，路网车辆总行程时间降低8.51%，平均速度提升14.49%，交通密度波动降低14.81%，证明了本策略方法在车联网环境下能有效提升合流区通行效率，减小主线和入口匝道车辆的速度差异，缩小交通拥堵时空范围，从而提高城市快速路交通流的稳定性。

为研究UHPC全包裹Q690高强型钢组合短柱的轴压性能以及UHPC与Q690高强型钢的应变协调性，设计并制作了7根UHPC全包裹Q690高强型钢组合短柱试件，并进行了轴压试验测试。设置的研究参数包括试件内部是否布置钢丝网、UHPC钢纤维体积含量、箍筋间距和型钢截面类型，调查了各试件变形破坏过程、最终破坏模式和峰值承载力。研究表明UHPC全包裹Q690高强型钢组合短柱具有良好的轴压承载力和轴压变形性能，且截面核心区UHPC和Q690高强型钢在峰值承载力下能够实现应变协调。参考中、欧、美等多国规范相关的承载力计算方法，对UHPC全包裹Q690高强型钢组合短柱轴压极限承载力进行了理论计算，并与试验结果进行了对比，计算结果与试验结果吻合良好，为UHPC全包裹Q690高强型钢组合短柱轴压承载力计算提供参考。

网状吊杆拱桥通过相互交叉的倾斜吊杆形成吊杆网络，有效提升传统拱桥的竖向刚度和整体力学性能，因此在桥梁工程领域受到关注。然而，随着拱桥跨径的增加及薄壁钢结构的广泛应用，结构稳定性问题日益突出，特别是以受压为主的钢拱肋，其失稳风险尤为值得关注。本文综合考虑几何非线性、材料非线性及结构初始缺陷，采用非线性有限元方法建立参数化空间杆系有限元模型，分析了不同吊杆张拉力对整体稳定性的影响；计算了网状吊杆拱桥拱肋关键节点在荷载作用下的位移响应及非线性失稳临界荷载；对比了国内外规范与非线性有限元方法计算结果的差异；并研究了不同矢跨比、拱肋倾角及吊杆倾角对网状吊杆拱桥稳定性的影响规律。研究结果表明，基于规范方法所得的稳定性计算结果较非线性有限元方法更为保守。网状吊杆拱桥的侧向整体稳定性随矢跨比和拱肋倾角的增加而提高，而吊杆倾角对结构稳定性的影响则呈现先增后减的趋势。

本研究将机制砂中石粉视作胶凝组分并替代水泥，使用XRD、TG、SEM等测试手段研究花岗岩石粉对硬化水泥浆体微结构演变的影响，确定了石粉替代水泥最佳范围。并通过调控机制砂石粉含量、粗骨料级配、砂率与水胶比等，优化混凝土工作性能和力学性能，揭示浆体体积分数对混凝土工作性能和力学性能的影响机制，利用高石粉含量机制砂制备了低成本、工作与力学性能满足要求的混凝土。结果表明：石粉替代10%的P.II 52.5硅酸盐水泥时，7d和28d浆体水化产物数量没有明显减少，微结构仍然较为致密；当石粉替代水泥比例超过20%时，浆体中水化产物数量减少超过20%、孔隙增多，导致强度大幅度降低。随机制砂石粉含量的增加，相同坍落度下混凝土减水剂掺量有所增加，浆体体积分数在31~32%时，混凝土可够获得良好工作性能和力学性能。在此基础上，采用石粉含量为15.1%、16.5%和18.7%的机制砂分别制备了满足工程性能要求的C30、C40和C50混凝土，水泥用量分别减少54 kg/m³、63 kg/m³和92 kg/m³，显著降低了混凝土成本和碳排放。

3D打印数值模拟提供了反映3D打印混凝土的失效过程和损伤情况的可行技术。本研究根据氯离子渗透实验结果，定量化地表征了3D打印混凝土的界面区域占比，并以此为依据结合前期力学性能研究建立了3D打印混凝土的抗侵彻数值仿真模型。通过与侵彻实验结果进行对比发现，3D打印混凝土的数值仿真模型的侵彻深度误差在4%以内。3D打印混凝土靶体在侵彻过程中具有损伤集中在界面处的特点，且界面处的能量吸收量要大于非界面区域。随着弹速提高和靶体强度的提高，弹体可能在侵彻过程中发生解体，从而使得侵彻深度突然降低。

水污染问题日益严峻，迫切需要开发高效且可持续去除污染物的方法。本研究提出了用常压干燥法制备一种兼具阴离子和阳离子污染物高吸附量的纳米纤维素基气凝胶。首先聚乙烯亚胺（PEI）通过静电相互作用附着在羧甲基化纤维素纳米纤维（CNF）骨架上，然后使用γ-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）和戊二醛（GA）进行化学交联得到水凝胶，最后通过溶剂交换和常压干燥方法制得低密度（18.80 mg/cm³）和高孔隙率（92.06%）的CNF/PEI复合气凝胶（CPA），该气凝胶在水中展现出优异的结构稳定性。得益于气凝胶同时含有阴离子型羧甲基和阳离子型氨基，它在复杂废水环境下能同时对阳离子和阴离子染料具有较强的吸附能力。气凝胶对亚甲基蓝（MB）和刚果红（CR）的最大吸附量分别为516 mg/g和2090 mg/g，阴、阳离子染料的去除率达到98%以上。此外，气凝胶展现出良好的结构稳定性和抗疲劳性能。在碱性溶液中浸泡一周仍保持完整，且在湿态下经过10次循环压缩，其弹性恢复率仍保持在60%。相比同类吸附材料，CPA在吸附容量、两性吸附能力及重复使用性能方面具有显著优势。该研究提出的制备方法耗时短、效率高，适合规模化生产，有望在工业化污水处理中得到应用。