基于WIM的典型城市桥梁车辆荷载状况分析.pdf

第 3 0卷第 4期 2 0 1 3年 1 2月 土木工程与管理学报 J o u r n a l o f Ci v i l E n g in e e r i n g a n d Ma n a g e me n t VoI 3 0 No 4 De c 2 01 3 基于 WI M 的典型城 市桥梁 车辆荷载状况分析 梁 旭 陈 斌 王健伟 谢旭 卢彭真 1 杭州市市政设施监管中心 浙江杭州3 1 0 0 0 3 2 浙江大学建筑工程学院 浙江杭州3 1 0 0 5 8 3 浙江工业大学建筑工程学院 浙江杭州3 1 0 0 0 3 摘要 基于安装在杭州石祥路留石高架上的动态称重系统 WI M 采集 的交通流和车辆荷载数据 通过对交 通流量 车辆构成 轴重 车辆总重等进行分析 获取了其概率统计特性及分布规律 建立了轴载谱和车辆总重 谱 并与相关文献 规范进行 了比较 结果表 明 一天 中各时段 的交通流量具有很强 的潮汐 规律性 2 8 6 的车 辆轴重超过 了 1 0 t 的超载标准 最 大的单轴重量达 3 9 5 t 最大车辆 总重达 1 1 5 t 后半夜 车辆恶性超载严 重 2 轴车车辆总重表现为单峰分布 3轴以上车辆的总重均表现为多峰分布 5轴车和 6轴车的总重表现为 3峰分 布 轴重大的车辆主要是超载的2轴 3轴车辆 这部分车辆对桥梁等基础设施的危害较大 这些车辆荷载特 征的获取有助于区域既有桥梁安全性的合理评估 为超重车辆治理和桥梁安全管理提供帮助 关键词 WI M 桥梁 车辆荷载 轴重 车辆总重 中图分类号 U 4 1 1 文献标识码 A 文章 编号 2 0 9 5 0 9 8 5 2 0 1 3 0 4 0 0 1 7 06 S t a t is t ica l Ana ly s is o f S it e s p e cifi c Tr a ffic Lo a d Us in g W e ig h in M o t io n Da t a L I A NG Xu C HE N Bin 一 W A NG J ia n w e i XI E Xu L U P e n g z h e n 1 H a n g z h o u Mu n ici p a l F a cilit ie s S u p e r v i s io n a n d A d mi n is t r a t io n C e n t e r H a n g z h o u 3 1 0 0 0 3 C h in a 2 S ch o o l o f C i v il E n g in e e r in g a n d A r ch it e ct u r e Z h e j i a n g U n iv e r s it y H a n g z h o u 3 1 0 0 5 8 C h in a 3 S ch o o l o f C i v il E n g in e e r i n g a n d A r ch it e ct u r e Z h e j ia n g U n i v e r s it y o f T e ch n o lo g y H a n g z h o u 3 1 0 0 0 3 C h in a Abs t r a ct T h is p a p e r is co n ce r n e d wit h s t a t is t ica l a na l y s i s o f t h e t r a f f ic d a t a a n d d e v e lo p s a s it e s p e cific t r a ffi c l o a d m o d e l b a s e d o n t h e w e i g h in m o t io n WI M s y s t e m in s t a lle d in H a n g z h o u S h ix i a n g Ex p r e s s wa y Br id g e Th e t r a ffi c co n d it io n a nd v e h icl e lo a d in g a r e a n a l y z e d in t e r ms o f v e h icle t r a ffi c v o lu me v e h icl e t r a ffi c co mp o s it i o n a x le lo a d s p e ct r u m a n d g r o s s v e h icle we ig h t s p e ct r u m Th e r e s u lt s s h o w t h a t t r a f f ic fl o w h a s a s t r o n g t id a l r e g u la r it y 2 8 o f t h e v e h icle s h a v e t h e ir a x le s o v e r lo a d e d b y 1 0 t o n s o r a b o v e t he ma x imu m a x l e we ig h t is 3 9 5 t o ns t h e ma x i mu m g r o s s v e h icle we ig h t is 1 1 5 t o n s t h e p r o b le m o f a g g r a v a t e d o v e r lo a d in g in t h e s ma ll h o u r s is s e r io u s T wo a x is v e h icle S G V W s h o we d a u n imo d a l d is t ri b u t i o n t h r e e a x i s a b o v e t h e G V W a r e e x p r e s s e d a s mu lt imo d a l d is t ri b u t i o n fiv e a x is a n d s ix a x i s v e h icle S GVW s h o we d t r i mo d a l d is t r ib u t io n I n h e a v y a x le d v e h icle s o v e r lo a d ing ma in l y O C C U R S o n t h e s e co nd a n d o r t he t hi r d a x le s wh ich mig h t co mp r o mi s e t h e in t e g ri t y o f t h e s t r u ct u r e s o f t h e b ri d g e a n d o t h e r i n f r a s t r uct u r e s Th e a cq u is it io n o f cha r a ct e ri s t i cs o f v e h icle lo a ds h e lp s t o ma ke f a ir a s s e s s me n t s o f t h e s a f e t y o f t he b ri d g e s in s e rvice in t h e a r e a a s s is t in g t h e co n t r o l o f o v e r lo a d e d v e h icle s a n d ma n a g e me n t o f b r id g e s a f e t y Ke y wo r ds W I M s y s t e m b r i dg e v e h icle lo a d a x le we ig h t GVW 车辆荷载是桥梁承受 的主要可变荷载 我国 现行的公路桥梁车辆荷 载标准是在 1 9 9 0年 四条 国道干线上五个 白天 1 2 h的交 通流车辆数据 分 收稿 日期 作 者简 介 通 讯作者 基金项 目 析的基 础上提 出 的 但 随着经 济 的快 速增 长 尤其近二十年来汽车工业和交通运输 的迅速 发展 道路交通流量不断大幅增长 重型车辆大量 2 0 1 3 7 1 3 修 回日期 2 0 1 3 1 0 1 4 梁旭 1 9 7 5 一 男 江苏盐城人 高级工程师 博士 研究方向为市政基础设施安全与维护管理 E m a i l l x cg b h z g o v cn 陈斌 1 9 8 1 一 男 浙江江山人 工程师 博士研究生 研究方向桥梁安全与维护管 E m a i l j e e t ch e n 1 2 3 h o t m a i l co l l 1 上海市博士后科研资助计划重点项 目 1 3 R 21 4 2 1 1 0 0 浙江省建设科技科研项 目 2 0 1 2 0 4 9 1 8 土木工程与管理学报 2 0 1 3年 涌现 使得车辆荷载较以往发生 了很大变化 相关研究也表明 各地车辆荷载形式众多 呈现出 较强的地域性 同时 我国 公路桥梁承载能 力检测评定规程 6 1 也提出了在桥梁评估时考虑 实际桥梁交通状 况对标准活荷载进行修 正的要 求 而近年来 由超重车辆引起 的桥梁坍塌事故 更进一步提出了调查实际车辆荷载状况的必要性 和紧迫性 通过调查 了解 区域桥梁车辆荷载 的 实际状况 不仅有 助于既有桥梁安全性的合理评 估 还有助于制定切实 的超重车辆治理和桥梁安 全管理措施 动态称重系统 WI M 的出现为科研人员和 工程师获取交通车辆数据提供了新 的途径 由其 获得的车辆荷载数据能全面体现交通流的信息 排除了人为因素的影响 是研究区域交通状况 获 取特征车辆荷载的重要依据 许多学者就此开展 了一系列研究 分析 车辆 构成特征 预测荷 载极值 建立车辆荷载模型 评估桥梁安全等 本 文 基 于杭 州石祥 路 留石 高架 的动态 称重 系 统 WI M 采集 的交通流和车辆荷载数据 通过对交 通流量 车辆构成 轴载 车辆总重等进行分析 获 取了其概率统计特性及分布规律 建立 了轴载谱 和车辆总重谱 并与相关规范进行 了比较 这些 特征车辆荷载的获取有助于进一步开展当地桥梁 的结构可靠性评估 建立起更加接近实际情况 的 交通荷载模型 以提高分析的准确性 1 数据采集与处理 1 1 动态称重系统 动态称重是测量行驶车辆的动态轮胎受力并 计算相应的静态车辆重量的过程 车辆动态称重 We ig h i n Mo t io n 简称 WI M 系统是 由一组传感 间及其动态轮胎受力 计算车辆 的重量 车速 轴 距 车型以及有关车辆的其他参数并且处理 显示 和存储 的系统 称重传感器是动态称重系统的核 心器件 是测量系统 的输入端 目前在 国内外动 态称重系统实际应用 中 主要有弯板式传感器 压 电石英式传感器 电容式传感器 桥式称重平 台和 光纤式传感器 考虑到弯板是一种得到广泛赞誉的动态称重 传感器 在欧盟交通委员会 美国联邦交通委员会 等组织进行的历次动态称重产品测试 中均得到 良 好结果 因此 本研究 的动态称重系统 WI M 采 用弯板式传感器 并 由感应线圈 高清摄像头 补 光灯及工业计算机等仪器构成 系统安装地点位 于杭州石祥路 留石高架桥上桥 口的两个 车道上 图 1 该位置周边分布有钢材 食 品等诸多物流 市场 重车通行频繁 是大型货车进 出城的必经之 地 通过在桥梁上设置弯板称重传感器 用于动 态检测车辆 的重量信息 在弯板 的两侧设 置线圈 车辆检测器 用于分离车辆 并配合弯板传感器检 测车辆的车道和跨道 以及车速信息等 在路侧设 置数据采集控制器 用于接收弯板及线圈信息 并 进行信息处理 形成被检测车辆信息 上传至控制 中心 WI M系统采集 的数据包含车辆通过时问 总重 轴重 轴数 轴组数 轴距 车型 车道位置 速度 加速度 车牌号 车牌类型 以及车头 照片 原始数据的样式如图 2所示 需要指出的是受前 后线圈距离的影 响 系统无法分离车 间距小于 6 I n的两辆车 而会错误 的将其计成一辆车 器 和支持仪器组成 用来测量行驶车辆 的出现时 图1 安装在杭州石祥路留石高架的动态称重系统 w I M n a h I d I L a n e I d l IS a t T l A x le tmI ff t o s s L o a d lV e h T DQ l L W h e e l l W l L W h e e 1 2 J R h e e l I W l R W h e e l 2 W I A x le B i s l I s p Q e d I cce 1 e r a t i o n 2 2 2 0l2一 T l 0 O 0 0 2 2 2 3 0 0 22 60 0 3 l 2 O 1 2 一 T l 0 O 0 0 3 2 1 8 0 C l 2 0 5 0 0 4 2 2 01 2 一 T l 0 O 0 0 4 2 4 4 00 2 3 1 2 0 0 5 1 2 01 2 一 T l 0 O0 0 4 2 l8 00 2 0 5 0 0 e l 2 0l2 7 1 0 O0 I I 2 1 9 00 2 0 5 5 0 7 1 2 0l2 一 T 一1 0 O0 1 9 2 2 0 00 2 2 5 5 0 8 2 2 0l2 一 T 一1 0 O0 3 0 2 4 60 0 2 2 1 2 5 0 9 2 2 01 2 一 T 一1 0 O0 3 2 2 31 0 0 2 2 1 i0 0 l0 1 2 01 2 一 T 一1 0 O0 3 5 2 2 45 0 2 2 7 5 0 1 1 l 2 01 2 下 一1 0 00 4l 2 1 80 0 2 0 5 0 1 2 l 2 01 2 一 T 一1 0 O0 5 2 2 2 30 0 2 2 6 5 0 1 3 1 2 01 2 一 T 一1 0 0i 0 4 2 1 70 0 2 2 4 5 0 图 2 动态称重系统采集 的原始数据 为确保数据的准确性 在系统安装好后需要 进行标定 标定采用两辆整车重量分别为 1 9 7 5 t 二轴车 3 0 2 6 t 三轴车 的卡车 分别 以 2 0 k m h 3 0 k m h 4 0 k m h 5 0 k m h 6 0 k m h 7 0 m嘶l 鲁 m m 瞄蝣m 以 孔 卯 盯 螗 孔 盯 叫 黜娜 蹦 啪 锄 伽 啪 伽 卯钟 轴 6 4 4 4 5 控6 5 4 6 4 唧咖咖啪渤锄嘞咖嘞蜘咖伽 第4期 梁旭等 基于WI M的典型城市桥梁车辆荷载状况分析 1 9 k m h 8 0 k m h的速度在车道上行使通过弯板进 行测试 为提高测试 的精度 两车尽量保存匀速 通过 以减少加速或刹车带来的误差 从校准后 的测试数据可以看出 系统精度满足产品质量不 大于 7 的要求 但 数据误差并不随车速 的变化 而发生规律性 的变化 呈现 出一种无序性 这可 能是车辆行驶和传感器系统的诸多不确定因素导 致 需要进一步开展研究 1 2数据 处理 从动态称重 系统 WI M 的记 录数据可 以提 取不同车流参数的统计 本研究的动态称重系统 于 2 0 1 2年 5月下旬完成安装并投入使用 截至 目 前已获得完整一年的车辆数据 为减少数据处理 工作量 本次选取 2 0 1 2年 6月最后两个 星期 即 2 0 1 2年 6月 1 6日至 2 9 13 的数据进行分析和对 比 这些数据可以反映监测位置的交通状况和车 辆信息 本文 的分析将大于等于 3 t 的车辆视为 货车 并根据交通部的规定将总重超过 4 0 t 单轴 重超过 1 0 t 的视 为超 载 WI M 数据的预处理是 数据分析之前 的重要工作 预处理将剔除 明显错 误和无意义 的数据 根据原始数据 的分析 本研 究主要剔 除的数据类型有 以下几种 1 车辆总 重 G V W 值为 0的 2 车辆轴数少 于等于 1的 3 车辆编号和数据完全重复的 4 轴距长度大 于车辆长度的 5 轴距长度大于 1 1 in的 6 车 辆总重 明显小于 同轴数车辆总重的 2 交通状况分析 车流量和车流构成是两个表征车辆交通状况 的重要指标 我 国 公路桥梁承载能力检测评定 规程 引入考虑 实际桥梁位 置典型代 表交通 量 大车混入率和轴荷载分布状况的修正系数 对 标准活荷 载进 行修正 因此 对 车流量 车辆构 成 轴重和车辆总重进行分析具有重要意义 2 1车流量 车流量可 以分为 日交通 流量和小 时交通流 量 日交通流量表征的是一周 中 日交通流量 的变 化情况 小时交通流量表征 的是一天 中每一时段 车流量 的变化情 况 两者结合能更合理的分析监 测地点 的交通流变化情况 而 由前者则 可获得典 型代表交通量指标 2 0 1 2年 6月 1 6日至 2 9日两 周 日交通流量和货车 G V W 3 t 的 日交通流量 如 图 3 图 4所示 从 图 中可 以看 出两周 内 日交 通流量总体服从 由周 1到周 7逐 日下降的规律 且大于3 t 的货车也基本服从这个规律 但第 2周 的货车则规律性不强 另外 第 1周和第 2周的 日交通流量在一周 中总体相差较大 第 1周最大 日交通流量接近 3 2万辆 而第 2周 的最大 日交 通流量才 2 4万辆 这种规律可能是与该位置位 于物流区周边的过境道路上的性质有关 可 以由 人们 的出行规律和货运物流进行解释 330 0 0 3l0 00 290 00 270 00 250 0 0 叮 2 30 00 21 0 00 l90 00 图 3 1 2 3 4 5 6 7 星 期 l j 4 6 星 期 图 4 2 0 1 2年 6月 1 6日至 2 9日两周货 车 G V W 3 t 日交通流量变化 图 5 图 6 图 7给出了 1天 中各 时段的总车 流量 大于 3 t 货车流量和大于 4 0 t 货车流量的 变化情况 从 图中可 以看 出 1天 中各时段 的总 车流量具有很强 的规律性 基本在每 日9点前后 达到 1天的最高峰 在 1 8点左右达到 1天中的次 高峰 最大时段车流量接近 2 7 0 0辆 与总流量不 同 大 于3 t 货 车 的时段流量 并不 具有很 强 的规 时段 图5 一周中每 日2 4个时段车流量变化情况 2 0 土木工程与管理学报 时段 图 6 一周 中每 日2 4个 时段 3 t 货车流量变化情况 珂 段 图 7 一 N 中每 日2 4个时段 4 0 t 货 车流量变化情 况 律性 只是在 5点至 9点有一个增长的过程 但 从 图7可以看出 超载货车大多在后半夜到凌晨 时段通行 5点至 6点时段 的通行量最大 最多的 1 小时通行 达到 4 0辆 而 白天超载货车通行基 本维持在个位数 的水平 有时 1小 时的通行量甚 至为 0 2 2车流构成 分析两周不 同总重车辆的通行状况和不同轴 数车辆的通行状 况 由前者 即可获得大车混入率 指标 图 8给出了两周内不同总重等级车辆的交 通流量分布状况 从图中可 以看 出 小 于等 于 3 t 的车辆占据绝大多数 达总车流数 的 9 0 7 结 合时段流量分析可知 两周 内通过监控位置 的车 辆总数为 3 3 5 4 6 2辆 其 中 2 0 t以上 的货 车有 2 4 0 6 辆 超 过4 0t 的有8 1 9 辆 占2 0 t 以上 货 车 图8 两周内不同总重车辆的交通流量分布 总数 的3 4 最重记录达 1 1 5 t 从 8 1 9辆 4 0 t 以 上超限车辆随时间分 布可 以看出 超限车辆夜问 8 7 多于白天 1 3 后半夜 6 8 多于前半 夜 1 9 后半夜恶性超载 的现象明显 比其他时 间严重 表 1 给 出了不 同轴数 车辆 的交通量 分布状 况 从表 中可 以看 出两轴 车 占据绝 大 多 数 达 9 7 7 随着轴数的增加 车辆数相应较少 表 1 两周 内不 同轴数车辆的交通量分布 轴数 2 3 4 5 6 7 第 1周 1 8 3 1 7 3 2 0 5 7 1 3 5 8 3 9 6 3 8 2 3 6 第 2周 1 4 5 4 1 3 1 6 0 2 9 0 7 2 2 8 2 5 9 2 4 3 车辆荷载状 况 3 1 车辆轴载 车辆轴重是道路和桥 梁设计的重要参数 是 确定荷载修正 系数 的轴荷载分布状况 的重要指 标 在不考虑车道分布情况下 对两周 的车辆轴 重数据进行分析 经过计算间隔为 1 t 的车轴数 量 结果显 示车轴 数量 随着 轴重 的增加而 减少 图 9 绝大多数 的轴重是小于 1 t 的 占总轴数 的 9 0 8 其次多数 的是 1 2 t 重的轴数 占总 数的 2 8 9 值得注意 的是 有 7 2 4 9个车辆轴 重超过 了 1 0 t 的超 载标 准 占总 数 的 2 8 6 2 5 7 5个车辆轴重超过 1 5 t 占总数 的 1 2 3 最 大的单轴重量达到 3 9 5吨 是超载标准的 4倍 轴 重 t 图9 不同轴重下的轴数分布状况 根据文献 8 青马大桥慢车道上车辆轴重 超过 1 0 t 的轴数 占到总轴数 的 3 8 2 1 最大轴 重 1 2 5 t 这与英国规范 B S 5 4 0 0较接近 而相对 该桥设计荷载谱小 与之对 比 本文监测位置的 车辆荷 载等级总体较低 图 1 0 但 恶性超载严 重 0 0 O 0 O O O 0 O O 0 O O 0 O 0 0 O O 0 0 0 0 O O 0 O 0 O 0 0 0 O O O O O 8 6 4 2 O 8 6 4 2 曝 删姆斟 第 4期 梁旭等 基于 WI M的典型城市桥梁车辆荷载状况分析 4 0 35 3 0 25 2 0 案1 5 lO 5 0 0 0001 0 0 01 0 01 0 1 车辆轴重频率 分布 图 1 0 基 于 wI M数据 的车辆轴载谱 3 2 车辆总重 车辆总重也是道路 和桥梁设计的重要参 数 是确定大车混入率 的重要指标 更是超 限车辆管 理的重要依据 英 国规范 B S 5 4 0 0 第 l0部分给 出了一个典型货车总重柱状 图 用 以在无法获得 WI M数据的情况下车流模拟 的参考 图 1 1给出 了两周车流 的总重谱 经与文献 8 给出的青马 大桥慢车道上车辆总重谱和英 国规范 B S 5 4 0 0车 辆总重谱数据 的比较 可以看 出本文监测位置车 辆总重荷载状况总体不大 货车通行量较小 但重 车规模 比前两者都大 青马大桥通行车辆的 的最 大总重为 5 5 t 英国规范的最大总重为 4 2 t 而本 监测点的最大总重为 1 1 5 t l2 O 1 O O 8 O 6 0 亲 船L 4 O 2 O 0 2 1 1 8 1 5 忙 1 2 瑚 槲O 9 鼙 O 6 O 3 O 0 000 01 0 0 001 0 O01 0 0l O 1 车辆总重频率 分布 图 1 1 基于 WI M数据 的车辆总重谱 一 0 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 lg 车辆总 重 图 l2 基于 WI M数 据的车辆总重概率密度 幢 求 翻 斟 星 忙 稍 褂 摩 忙 求 招 料 整 忙 粕 槲 饔 钓 槲 崖 车 辆 总 重 t a 1 2 轴车 车辆总重 t b 3 轴 车 车辆 总重 t 车 辆 总 重 t 车 辆 总 重 t e 6 轴 车 妊 料 鏖 嘴 糌 鏖 嘴 忙 糌 整 求 斛 妊 糌 肇 略 图1 3 不同轴数车辆总重概率密度和累积概率分布 图 1 2给出了车辆总重 的概率密度分布图 从 2 2 土木工程与管理学报 2 0 1 3年 图中可以看出车辆总重服从双峰分布 但是由于 监测位置重 车通行总量较小 与相关文献 7 相 比 第 2个峰显得很小 不同轴数车辆的总重概率分布是随机车流模 拟和结构可靠度分析的基础 在不考虑车道分布 情况下 对两周的不同轴数车辆的总重概率分布 进行分析 图 1 3 从图可 以看 出 2轴车车辆总 重表现为单峰分布 而 3轴 以上车辆 总重均表现 为多峰分布 且 5轴 车和 6轴车表现为 明显 的 3 峰分布 对于各轴数车辆总重满足的概率密度函 数和累积概率分 布函数类型需要进一步研究 确 定 另外 从不同轴数车辆 的总重分 布还可 以看 出 轴重大 如最大轴重 3 9 5 t 的车辆主要是 2 轴 3轴车辆 可以确定这部分车辆对桥梁等基础 设施 的破坏较为严重 4 结 论 基于安装在杭州石祥路 留石高架上的动态称 重系统 WI M 采集 的交通流和车辆荷载数据 通 过对交通流量 车辆构成 轴载 车辆 总重 轴载 谱 车辆总重谱等进行分析 讨论 了其概率统计特 性及分布规律 获得了以下结论 1 一周中 日交通流量总体服从 由周 1到周 7逐 日减少的规律 一天中各时段 的总交通流量 具有很强的潮汐规律性 基本在每 日9点前后达 到一天的最高峰 在 1 8点左右达到一天中的次高 峰 2 两周内的车辆通行总数 为 3 3 5 4 6 2辆 其 中小于等于 3 t 的车辆 占据绝大多数 达总车流 数的 9 0 7 大于等于 2 0 t 的货车有 2 4 0 6辆 大 于等于4 0 t 的货车有 8 1 9辆 占2 0 t 以上货车总 数的 3 4 最重记录达 1 1 5 t 从 8 1 9辆 4 0 t 以上 超 限车辆 随时 间分 布可 以看 出 超 限车 辆夜 间 8 7 多于 白天 1 3 后半夜 6 8 多于前半 夜 1 9 后半夜车辆恶性超载的现象明显 比其 他时问的严重 3 2 8 6 的车辆轴重超过 了 1 0 t 的超载标 准 1 2 3 的车辆轴重超过 1 5 t 最大的单轴重量 达到 3 9 5 t 是超载标准的4倍 与文献 8 和英 国规范 B S 5 4 0 0对 比 本文监测 位置的车辆荷 载 等级总体较低 但恶性超载严重 4 2轴车车辆总重表现为单峰分布 3轴 以 上车辆 的总重均表现为多 峰分布 5轴车和 6轴 车的总重表现为明显 的 3峰分布 轴重大 如最 大轴重 3 9 5 t 的车辆主要是 2轴 3轴车辆 这 部分车辆对桥梁等基础设施的危害较大 参考文献 1 李扬海 鲍卫刚 郭修武 等 公路桥梁结构可靠度 与概率极限状态设计 M 北京 人民交通 出版 社 1 9 9 7 2 J T G D 6 0 2 0 0 4 公路桥涵设计通用规范 S 3 周泳涛 鲍卫刚 翟辉 等 我国高速公路交通荷 载标准