2024年2月19日发(作者：)
课外研学讲座
如何进行路面创新
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研学讲座：王声乐
《功能型路面新概念》
参考文献
[1] 吴青柏, 刘永智, 朱元林 《青藏公路沥青路面下活动层的热状态分析》西安公路交通大学学报，2001
[2] 孙凤英 《纳米TiO2 光催化降解汽车尾气中的NOx》东北林业大学学报， 2009
[3] 郭薇《浅议科技创新体系》，2005
功能型路面新概念
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如何进行路面创新
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摘 要:本文基于王声乐教授的讲座，从思维模式的角度出发，分析了如何进行路面创新。
关键词：路面 创新 思维
Abstract：This report, which is based on ’lecture, from the point
of thinking model, analyzed how to innovate in the field of pavement.
Key Words: pavement innovation thinking
1 引言
现代交通的行业重心已经新建转为管养，它主要包含以下四个方面：道路安全，如抗滑、抗冻、抗雪、严重病害防止，微小病害预防等；资源节约，如旧料（废料）再生技术、原位再生；环境友好，如降噪、尾气降解、视觉、生态、绿色生产工艺、快速铺设；智能型，如智能盲道设施等。
如何在这四个方面进行创新开发，将决定着一个国家将来的路面科技发展水平。那么，该从怎样的思维角度来思考路面的创新问题呢？应该如何进行路面创新，开发新的功能型路面呢？
2 功能型路面创新的途径
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2.1 物理改性
物理改性是指通过改变材料的物理性质，合理创新和科研，使之到达人们想要的功效。比如“单向散热”沥青路面技术，就是通过物理改性，在路面的导热性上做文章，使得热量疏而不堵、因势利导。
青藏公路穿越青藏高原的连续多年冻土区、岛状多年冻土区和季节冻土区,
自1974 年建设以来,冻土过程发生了深刻的变化。不仅是因为受人为活动和沥青路面本身的影响, 而且受全球气候转暖的影响。由于受沥青路面和路基内水分作用, 以及气候转暖影响, 使路基中冻土的冻融过程变化表现得尤为突出, 具体表现在人为多年冻土上限下降, 季节冻结深度减小。路基下冻土过程的这种变化对青藏公路路基的稳定性产生了很大的影响。受冻土融化下沉影响, 路基表现出反拱变形、波浪型变形、路面开裂、路基下沉等强烈的破坏变形,使青藏公路运营效率明显降低。冻土过程的变化破坏了青藏公路路基稳定性, 造成路基强烈融化下沉,占多年冻土区路基破坏总量的8314%。在青藏公路高温路段冻土过程变化尤为剧烈, 如融化夹层的形成, 占青藏公路全段融化夹层形成总量的3514% ,路基破坏占总破坏量的40%。
王声乐教授通过路面层与层之间导热性的改变，一改传统模式通过路基散热的错误思维，不等小偷进来就要先防盗，从而达到了改善青藏公路沥青路面不稳定现象的目的。
2.2 化学方法
化学方法是指通过改变路面材料的化学性能，使其达到人们预期的目的。例如利用纳米催化剂达到汽车尾气的路面降解。
近年来,随着汽车保有量的逐年增长,汽车排放物对大气环境的影响越发严重。汽车尾气中含有大量的氮氧化物,这些有害气体会给城市居民、道路使用者、运管维护人员,以及道路沿线一定范围内的动植物带来较大的危害,造成交通生3
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态环境的破坏,直接影响人群健康和生存环境质量。因此,利用路面或道路交通附属设施在汽车有害排放物尚未扩散到大气之前就将其毒性消除或降低,无疑是一种较好的大气污染治理方法。另外,光催化材料还具有能耗低(能利用太阳能) 、可在常温常压下进行、反应速度快、可重复使用、无二次污染等优点。
通过化学方法，将纳米TiO2 光催化材料固化在铺装的路面上,用于降低汽车尾气。纳米TiO2 光催化剂对汽车尾气中NOx 具有明显的降解效果。
3 如何进行创新
人都有习惯思维，爱用常用的方式思考善用常用的方式处理，久之，养成了根深蒂固的思维惯性。很多人说，人是习惯的产物，这话被我们一天天印证着。
科技进步，路面技术的的发展需要建立在创新的基础之上。创新能力——指人在顺利完成以原有的知识、经验为基础的创建新事物的活动过程中表现出来的潜在的心理品质。
提高创新者基本素养的方法很多，最有效的方法是认清“三个自我”，并按照“三个自我”研究的成果去实践，只要你坚持并转化为自己内在的东西，就会极大地提升你的创新能力。 三个自我就是自我研究、自我表象、自我暗示。
3.1 自我研究
全部的思维都产生于自我概念。世界上的所有事物，包括概念都取决于自我认可、认知、赞同和吸纳以及抵制、反对、拒绝和取消。它会确定你的方向和资源。自我研究是人一生中最关键、最核心的命题。
3.2 自我表象
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自我表象是指你采取关于自己信念系统和它所产生的对等的思维形象。自我表象是人类行为的关键。它设定了个人成就的界限。自我表象可以确立两条原理：一是每个人都生活在自我表象的设定范围之中；二是每个人都可能、都应该改变和提升自我表象。
3.3 自我暗示
暗示是以两种不同方式“自我给予”的。它可能是从有意识的自我流动到有潜意识的自我，这是学习过程的一部分；或从潜意识的自我流动到有意识的自我，这代表以前所学导致的习惯性思维。自我暗示对个人状态有深刻的影响，同时会影响个人行为和表现。自我暗示应实行简洁、积极、信念、理想和感情五原则。
4 路面创新的思维角度
路面创新说来容易，无非是分析成因，然后想办法。关键是分析成因的思维角度。王声乐教授通过讲座告诉了我们，可以通过分析流程来打开创新角度。
4.1 问题的源头
任何问题都有一个源头，比如道路除冰问题的源头就是下雨，解决这个源头问题，就是进行人工除雨。但这个方法价格昂贵，成本高，范围小，只有在奥运会等重大活动期间才能使用。另外人工除雨会影响生态。
汽车尾气的源头就是开车，解决汽车尾气，可以削减汽车使用量，推广公共交通，这就是从源头来思考解决问题的方法。这种方法治本，可以从源头杜绝问题的发生，但常常会受条件的限制，无法解决源头问题，比如无法让天工不下雨，无法全部不开汽车。这个时候，可以思考减少。例如汽车尾气排放税在税基的选择方面，应该反映减少污染排放的导向，与对环境的损害程度相关。因此。最佳计税依据应该是直接对汽车排放的污染物的量实行差别税率征收。环境税的思想来源，公认地来自于庇古税收。但是庇古税只是一种完全理想化的征税，在实践5
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中缺乏可行性。汽车尾气污染物的排放量检测难度大，并且随着使用年限的增加，排放量会发生变化，我国防治污染的经济、技术条件却比较有限。因此我们可以借鉴其他国家的做法，采用科学的推算方法，每年为每辆汽车确定一个碳硫在燃料中的含量比例，在燃料的使用环节征税。
如果实在不行，可以按流程继续往下思考。
4.2 问题的产生
分析问题的产生可以在问题产生的过程中将其消除。再举路除冰问题，能否让雨下的过程中将雨水消除呢？显然不行。
汽车尾气方面，可以考虑改变汽车燃烧系统结构。优化发动机内部系统设置，降低尾气污染物含量；设计循环系统，进行尾气再利用。具体如下：
减少喷油提前角，降低发动机工作的最高温（1500 摄氏度），使NOx 的生成量减少；改善喷油器的质量，控制燃烧条件（燃比、燃烧温度、燃烧时间），可使燃料燃烧完全，从而可减少CO、CH 的煤烟；（3）调整喷油器的质量，可降低发动机的功率，使雾化的燃料有足够的氧气进行完全燃烧，从而也可以减少CO、CH 和煤烟的生成。(4)正曲轴箱通气系统的设计:把从汽缸窜入曲轴箱的气体(主要是未燃体)再循环进入进气歧管,使其再次燃烧,改变了过去将其直接排入大气所造成的污染。(5)排气再循环设计:发动机排气口用控制阀与进气歧管相连接,使排出的气体经过再次循环,以降低氮氧化物的排放量。(6)蒸发排放控制系统的设计:将化油器浮子室中的汽油蒸发汽引入进气系统,而将油箱中的蒸发汽引入储存系统,可大大减少污染物的排放。
4.3 问题的处理
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有些问题无法避免，那可以尾部缓解考虑治理。王声乐教授就是从这个角度思考了路面除冰的方法。教授通过在道路表面涂层，使之疏水，雨水无法在道路上堆积，很快流去，雪冰就很容易出去。
汽车尾气也可以通过路面改性，在其排出之后通过路面吸收除去，保护环境。这两个例子在上面的物理改性和化学特性已经讨论过，不再赘述。
5 结束语
交通自古以来就对人们的生产生活产生着重大影响。同时，随着社会的发展和种种问题的产生，人们对道路的要求越来越高。但我们应该相信，随着科学技术的不断发展，我们一定可以战胜种种困难。但我们也要清醒的认识到，功能型路面任重而道远。只有在这方面投入巨大的人力、物力和财力，充分创新，改善创新的思维角度，多角度创新解决问题，才能产生推动路面技术发展的不竭动力。
参考文献
[1] 吴青柏, 刘永智, 朱元林 《青藏公路沥青路面下活动层的热状态分析》西安公路交通大学学报，2001
[2] 孙凤英 《纳米TiO2 光催化降解汽车尾气中的NOx》东北林业大学学报， 2009
[3] 郭薇《浅议科技创新体系》，2005
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