基于DEA模型的山區(qū)公路視線誘導設施綜合效用評價

楊艷群, 黃 永, 姚羽珊, 鄭新夷

(1.福州大學 土木工程學院, 福州 350116; 2.福州大學 交通心理與行為國際聯(lián)合實驗室, 福州 350116;3.福州大學 人文社會科學學院, 福州 350116)

0 引言

山區(qū)公路受地形地質、公路設計標準及建設資金等條件限制,彎道多、半徑小,事故率高且重大事故比例大[1]. 據(jù)統(tǒng)計,我國山區(qū)公路的交通事故率占全部公路的15%以上[2],近36%的事故發(fā)生在彎道路段[3],而駕駛人通過彎道時注意力分散及對速度和彎道感知的模糊性與事故密切相關[4]. 事實上,駕駛過程中80%的交通信息來自視覺搜索[5],而山區(qū)公路彎道普遍存在視距不足等問題,因此通常在彎道段設置視線誘導設施以保證駕駛人及時感知道路線形變化,確保行車安全.

中外學者關于彎道路段的研究主要集中在駕駛員行車特性、心理影響等方面. A.CALVI[6]研究了彎道幾何因素對駕駛行為的影響,結論表明,曲線半徑和螺旋線顯著影響駕駛速度和軌跡. 戚培心[7]發(fā)現(xiàn)彎道方向不會對視覺及行駛特性產生影響. Y.LI等[8]研究表明彎道半徑會影響駕駛人對道路信息的感知-反應時間. 陳芳等[9]指出彎道半徑越小駕駛員的心理壓力越大,且左轉彎的心理壓力較右轉彎更大. H.GODTHELP等[10-12]發(fā)現(xiàn)駕駛人的視覺分布與道路線形有關,曲線路段的注視點主要分布在內側切點附近.

關于視線誘導設施的研究主要集中在視線誘導設施應用與對駕駛人心生理、駕駛行為等的影響方面. 常見的視線誘導設施包括線形誘導標、合流誘導標、輪廓標、隧道輪廓帶、示警樁(墩)、道口標柱等[13]. 其中,線形誘導標、輪廓標以及護欄對等對改善山區(qū)公路行車環(huán)境有重要作用[14-16]. WU Yipin等[17]研究了線形誘導標對駕駛行為及心生理特性的影響,發(fā)現(xiàn)線形誘導標會導致注視時間變長,心率和車速降低. Dario Babi’c等[18]研究了線形誘導標的顏色對行駛速度和橫向位移的影響,發(fā)現(xiàn)熒光底與白底的紅色箭頭對彎道降速最明顯且橫向位移最小. 趙曉華等[19]研究了隧道反光環(huán)、輪廓標、突起路標對駕駛行為和視覺行為的綜合影響,為隧道視線誘導設計提供參考. 陳君朝等[20]通過實車實驗探究了輪廓標反光面大小對駕駛人注視時間和眼跳幅度的影響,發(fā)現(xiàn)反光膜的尺寸為15 cm效果最佳. YANG Yanqun等[21]研究了高速公路出口黃色護欄帶對駕駛人腦電、眼動和駕駛行為的影響,發(fā)現(xiàn)黃色護欄帶顯著提高了駕駛人的警惕性. Salar Sadeghi等[22]研究了護欄對公交司機駕駛行為的影響,發(fā)現(xiàn)護欄降低了駕駛人行駛速度和橫向位移. GUAN Wei等[23]指出平曲線的減速行為與駕駛員的反應與獲得的信息量相關. 張程程等[24]分析了草原公路曲線段指示標志對駕駛員腦電的影響,發(fā)現(xiàn)指示標志對駕駛員的腦電信號β、(θ+α)/β有顯著影響.

綜上,中外學者在公路彎道以及視線誘導設施對駕駛人心生理和行駛特性的影響進行了一定的研究,但大多研究從單個視線誘導設施的有效性出發(fā),很少涉及不同視線誘導設施組合設置對山區(qū)彎道安全的影響;其次,我國JTGD—2017《公路交通安全設施設計規(guī)范》[25]、GB 5768.2—2022《道路交通標志和標線 第2部分:道路交通標志》[26]等相關規(guī)范缺乏山區(qū)公路視線誘導設施的詳細設置標準;同時,大多研究都是單獨針對視覺、腦電或駕駛行為的定性研究,國內外對山區(qū)公路彎道視線誘導設施設置綜合效用的評價研究相對缺乏.

數(shù)據(jù)包絡分析(Data Envelopment Analysis,DEA)具有無需確定各個指標權重[27]、客觀性強、不必量綱歸一化處理等優(yōu)點,目前在資源配置[28]、交通運輸[29]、醫(yī)療衛(wèi)生[30]等方面的效率評價應用廣泛. 楊艷群等[31]利用DEA方法評價了標志版面信息量對駕駛人認知反應的影響,為標志版面地名數(shù)設置提供參考. 徐建閩等[32]將DEA方法引入交叉口信號控制效率的評價,為信號控制效率評價提供了新方法. 戴學臻等[33]構建了快速路車流運行狀態(tài)安全性評價DEA模型,為快速路的交通安全分析與設施設計提供指導. 綜上所述,為了確定最佳的山區(qū)公路彎道視線誘導設施的設置方案,本文基于駕駛模擬實驗獲得眼動、駕駛行為和腦電數(shù)據(jù)構建評價指標體系,引入DEA中的超效率BCC模型求解得到不同場景的綜合效率值,以此探究最優(yōu)布設方案,同時對指標進行指標敏感性分析,探討不同決策單元失效的原因,為山區(qū)公路彎道路段的視線誘導設計提供依據(jù).

1 駕駛模擬實驗

1.1 實驗儀器設備

實驗采用DSR-1000TS2.0型駕駛模擬系統(tǒng)作為測試平臺,主要由駕駛艙和控制臺,外加由3臺60寸4K液晶顯示器組成,用于采集被試的駕駛行為特征、汽車動力學特性等;眼動數(shù)據(jù)和腦電數(shù)據(jù)分別采用Dikablis眼動儀和NE無線腦電儀獲取. 其中眼動儀采樣頻率為60 Hz,精度為0.1～0.3°;腦電可實現(xiàn)32通道、500SPS采樣頻率、24 bit分辨率的腦電數(shù)據(jù)采集.

1.2 視線誘導設施設置方案及場景

1.2.1 實驗場景以及方案

以日間雙車道山區(qū)公路作為實驗研究場景,設計速度為60 km/h,仿真對象為1段典型彎道,如圖1所示,實驗路段由直線和曲線2部分組成,其中彎道路段的曲線半徑約250 m,直線路段長1 km.

圖1 實驗場景平面

1.2.2 實驗場景設計

本文根據(jù)JTGD—2017《公路交通安全設施設計規(guī)范》等相關規(guī)范選取線形誘導標、護欄以及輪廓標作為研究對象,但相關規(guī)范針對視線誘導標志的設置位置并不明確,綜合考慮國內外研究,視線誘導標志的設置起點選擇在緩圓點[34-35],組合設置時以護欄為基準輪廓標和線形誘導標分別設置在護欄內外邊線,間距、顏色、高度等其他參數(shù)均按照國家規(guī)范設置. 綜上,本文研究以線形誘導標、護欄以及輪廓標單獨或者組合設置形成的7種實驗方案,并以空白組作為對照組共形成8組實驗方案如表1所示.

表1 視線誘導設施設置方案

1.3 實驗被試

本次實驗共招募46名被試,要求駕齡2 a以上,男女比例1∶1,年齡區(qū)間為22～28歲,平均年齡24歲,矯正后視力均在1.0以上,無色盲色弱.

1.4 實驗過程

駕駛模擬實驗過程如下:

1)為被試講解實驗注意事項,要求被試填寫基本信息;

2)在非實驗場景中試駕10 min;

3)正式實驗時,實驗人員為被試佩戴眼動儀和腦電儀,駕駛人自由選擇8個場景實驗的順序進行實驗,為避免疲勞駕駛,場景切換時要求被試休息5 min.

1.5 數(shù)據(jù)采集

在1.2.2中設計了8個場景,分別收集各個場景的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)收集段為第1次觀察到視線誘導設施到通過整個彎道部分.

2 評價方法

2.1 BCC模型

數(shù)據(jù)包絡分析由Charnes等[36]提出,是采用數(shù)學規(guī)劃模型評價具有多輸入和多輸出的同類決策單元(decision making unit,DMU)相對效率的方法. Banker等[37]在此基礎上提出了BCC模型,BCC-DEA模型具體計算方法為,假設系統(tǒng)有n個DMU,每個DMU有m個輸入指標和s個輸出指標. 則評價第j0個DMU的BCC-DEA模型為:

(1)

(2)

2.2 超效率DEA

上述BCC-DEA模型可判斷DMU的有效性,但當決策單元出現(xiàn)同時有效時并不能對其進行比較和分析. Andersen為解決這一問題在傳統(tǒng)DEA模型的基礎上提出了超效率DEA模型[38],該模型允許計算出的效率值超過1,從而達到對DMU進行充分的比較和排序的目的. 其表達式為式(3).

此外,DEA方法還可通過對單個輸入或輸出指標的剔除從而計算出各指標對系統(tǒng)綜合效率的影響情況,識別導致系統(tǒng)效率相對無效的關鍵因素.設D為原始完整的評價指標集,Di為剔除指標i之后新的評價指標集,θa(D)和θa(Di)分別為DMUa在指標集D和指標集Di下的綜合效率值.Sa(i)為DMUa在剔除指標i之后的綜合效率指數(shù),Sa(i)的計算式見(4)[39].

在無效的DMUh中,若指標i1和指標i2分別滿足Sh(i1)=minSh(i)和Sh(i2)=maxSh(i),說明i1對DMUh的無效性影響最小,i2對DMUh的無效性影響最大.若i1和i2為輸入指標,說明i2所對應的投入較大,i1所對應的投入相對較小;若i1和i2為輸出指標,說明i2所對應的產出較小,i1所對應的產出相對較大.

(3)

(4)

2.3 評價指標

2.3.1 眼動指標

1)累計注視時間:注視者對某一目標在一段時間內的注視時間,表征視線誘導設施的醒目性和警覺性.

2)瞳孔面積:駕駛期間瞳孔大小平均值,可表征駕駛人在不同場景中行駛時的緊張程度.

2.3.2 駕駛行為指標

1)橫向位移:指車輛在彎道行駛時于道路中線的橫向偏移量,表征車輛行駛的平穩(wěn)程度,同時反映出駕駛人的警覺程度,該值越大,危險越高. 本文將遠離中線的偏移設置為正值,靠近中線的偏移量為負值,計算在每100 ms單位時間內車輛行駛時的車道偏移量絕對值的平均數(shù).

2)車速:指測量時間段內的平均速度,車輛速度可反映出視線誘導設施的控速效果,速度越小,表明減速效果越好.

2.3.3 腦電指標

1)θ波:腦電波中的慢波,對稱出現(xiàn)在大腦雙側,本文通過Matlab得到腦電指標的絕對功率值,θ波絕對功率越大表明駕駛人注意力越集中.

2)β波:腦電波中的快波,β波絕對功率值越大表征駕駛人受到外部的刺激,警惕性越高,本文將β絕對功率值波取其倒數(shù)1/β作為輸入指標.

2.4 評價體系構建

利用DEA對決策單元進行效率評價時,輸入輸出指標需要具有同向性,即系統(tǒng)投入越低而產出效益越高時當前的決策單元效率越高;故輸入輸出指標在選取時應分別符合越小越優(yōu)和越大越優(yōu)的特點. 因此,建立模型前需要根據(jù)模型原理及研究目標對輸入、輸出指標值進行標準化,本文將指標β波絕對功率值標準化為1/β. 綜上,本文輸入指標選取1/β、速度和橫向位移,輸出指標選取累計注視時間、瞳孔面積和θ波絕對功率值. 由此構建了山區(qū)公路彎道視線誘導設施的效率評價指標體系,如圖2所示.

圖2 山區(qū)彎道視線誘導設施有效性評價體系

3 實驗結果與分析

實驗過程中,有6名被試由于駕駛模擬引起身體不適、儀器脫落及腦電信號不穩(wěn)定等原因導致數(shù)據(jù)無法使用,最終獲得40名被試數(shù)據(jù). 經K-S檢驗,數(shù)據(jù)均符合正態(tài)分布(p>0.05). 當數(shù)據(jù)不符合球形檢驗結果時,使用“Greenhouse&Geisser”方法進行校正取值. 數(shù)據(jù)集使用SPSS 26.0軟件進行單因素重復測量方差分析研究視線誘導設施對各指標的影響,如表2和圖3所示.

表2 各場景下指標均值及顯著性分析結果

圖3 不同場景下各個指標值

3.1 眼動數(shù)據(jù)

不同視線誘導設施設置方案對累計注視時間(F=904.07;P<0.001)及瞳孔面積(F=50.7;P<0.001)均呈顯著影響. 數(shù)據(jù)表明,與空白組相比設置視線誘導設施后累計注視時間和瞳孔面積呈升高趨勢. 累計注視時間較大表明視線誘導設施能引起駕駛人的注意,使駕駛人提前感知路線形的變化;視線誘導設施會引起駕駛人的心理緊張感,對駕駛人產生警醒作用,以致瞳孔面積增大. 單獨設置時,場景4(線形誘導標)的累計注視時間與瞳孔面積大于場景2(輪廓標)和場景3(護欄),即相較于護欄和輪廓標,線形誘導標會吸引駕駛人更多的注視點,視覺刺激效果更強,誘導效果更明顯. 通過對比場景2～4與場景5～8的眼動數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),組合設置較于單獨設置的累計注視時間更大,全組合設置大于兩兩組合設置,表明組合設置能提高駕駛人警覺性以及對視線誘導設施的感興趣程度. 這與韓磊關于草原公路彎道不同視線誘導設施設置下的駕駛人平均注視時間的研究結果一致[40],其研究結果表明,視線誘導設置為“線形誘導標志+示警樁”的路段相較于單獨設置線形誘導標路段的駕駛人平均注視時間更長. 兩兩組合設置時的瞳孔面積較單獨設置時的更大,表明彎道段視線誘導設施的增加會影響駕駛員的心理狀態(tài),提高駕駛人的警覺性;全組合設置時的瞳孔面積相較兩兩設置時的更低,這可能是全組合設置能給駕駛人提供的信息更為充分,使其對視野范圍內更遠方的道路有心理準備,導致駕駛人的警覺性降低.

3.2 駕駛行為數(shù)據(jù)

不同設置方案對橫向位移(F=123.681;P<0.001)及速度(F=54.729;P<0.001)均呈顯著影響. 在平均車速指標方面,與空白組相比,場景2減速效果較場景3、4更差,這表明輪廓標對駕駛人在線形預告以及警示方面的效果較差,這可能是由于輪廓標在夜間以及光線不足等場景下通過逆反射以提示線形,從而達到減速的效果,而本試驗場景為晴朗的白天,駕駛人對其關注度可能較小. 在組合設置方面,兩兩組合設置減速效果優(yōu)于單獨設置,但全組合設置時減速效果低于場景7(線形誘導標+護欄),而全組合的減速效果又優(yōu)于場景1～6,表明場景7減速效果最優(yōu),場景8(線形誘導標+輪廓標+護欄)減速效果方面較場景7有下降趨勢. 這可能是由于全組合設置時會增加駕駛人對信息處理的難度和時間,導致注意力分散,降低了其減速效果. 但總體上場景8減速效果優(yōu)于場景6(護欄+輪廓標)與場景5(線形誘導標+輪廓標),即全組合設置時雖然增加了駕駛人的認知負荷,但認知負荷不是降低駕駛人過彎駕駛績效的主要原因.

在橫向位移指標方面,總的來看,趨勢和速度指標一致,空白組的橫向位移最大,場景8的橫向位移僅略低于場景7,而兩兩組合設置的橫向位移較單獨設置更低. 視線誘導設施的存在使得駕駛人提前感知道路線形,產生視覺預警,在通過彎道前車速降低,增強了車輛平穩(wěn)行駛的保持能力,使得駕駛人靠近右幅車道中心線行駛. 在沒有視線誘導設施的情況下,過彎時車速較大,駕駛人的橫向控制能力減弱,車輛容易發(fā)生偏移. 隨著視線誘導設施的增多,預警信息傳遞更為準確有效,駕駛人對線形把握更加精準,橫向位移有降低的趨勢.

3.3 腦電數(shù)據(jù)

不同設置方案對θ波(F=282.361;P<0.001)和β波(F=213.363;P<0.001)均存在顯著影響. 由圖3可知,設置視線誘導設施會提高β波和θ波絕對功率值;與單獨設置相比隨著視線誘導設施的增多β波和θ波絕對功率值而變大. 設置視線誘導設施時增加了視覺刺激,駕駛人注意力不斷提高,警惕性隨之提高,從而誘導駕駛人根據(jù)環(huán)境刺激做出判斷后調整駕駛行為;視線誘導設施的增多時會加劇駕駛員的精神緊張與警覺性,從而導致大腦β波的顯著變化;兩兩組合設置時θ波絕對功率值相較于單獨設置更高,表明單獨設置時駕駛人壓力較大,注意力集中度不高,威脅行車安全. 單獨設置時β波絕對功率值低于兩兩組合設置,視線誘導設施的適當增多引起駕駛員的精神緊張與警覺. 場景8的θ波和β波的絕對功率值又低于場景7,這可能是隨著視線誘導設施的增多,駕駛人對彎道段的道路信息獲取越充分,情緒波動小,警覺性會有所降低.

以上分析表明,在山區(qū)公路彎道設置不同視線誘導設施會對駕駛人的視覺效果、駕駛行為、腦電等方面產生不同的影響. 然而,這些指標數(shù)據(jù)無法說明其對駕駛人的綜合影響效果,因此需要1個綜合評價模型量化各個設置方案對駕駛人的綜合影響.

4 交安設施綜合作用效用評價

4.1 綜合效率分析

本實驗共獲得40名有效被試數(shù)據(jù),故將40個DMU在8種場景下的輸入和輸出指標值匯總,代入超效率BCC-DEA模型,本文通過DEA-SOLVER Pro5.0程序計算得到綜合效率值如表3所示.

表3 不同場景各DMU效率評價結果

根據(jù)模型計算結果,場景1～8效率均值分別為0.824,0.867,0.877,0.897,0.976,0.987,1.060,1.000. 場景1～6效率值低于1,為非DEA有效,而場景7、8≥1,DEA有效,其中場景7的效率值最大,為最有效DMU. 通過各場景的效率均值可看出,與空白組相比,設置視線誘導設施的場景下的總體效率呈增大的趨勢;單獨設置場景較組合設置的綜合效率值均更低;場景8效率值僅低于場景7,但仍然是有效的決策單元.

與空白組相比,設置視線誘導設施的場景會改善駕駛人的駕駛績效,其中線形誘導標志的效率值最高,但仍然<1,說明單獨設置對駕駛績效改善是有限的;與單獨設置相比,兩兩組合設置的綜合效率值均大于單獨設置,表明兩兩組合形式對改善駕駛人的安全、穩(wěn)定性等方面的效果更優(yōu);其中場景7的效率均值最大,說明場景7能充分滿足駕駛人的視線誘導需求,使駕駛人及時采取合理的行為反應,提高行車警覺性并保持平穩(wěn)行駛;場景8的效率均值為1,表明隨著視線誘導設施設置種類的增多,增加了視線誘導、警示等效果的同時,駕駛人獲得的道路環(huán)境信息更為充分,全組合設置可能會使駕駛人的警惕性以及注意力降低,從而導致速度感知以及橫向控制等駕駛績效降低,從而在一定程度上降低視線誘導效果,但整體上該組合設置依舊為DEA有效,說明雖然全組合設置降低了其綜合效率值,但對駕駛人視線誘導綜合效果影響不大.

4.2 指標投影分析

接著繼續(xù)運用DEA-SOLVER Pro5.0程序對各個剔除指標集下的綜合效率值進行求解,得到剔除后的綜合效率值后,通過式(4)計算各場景下被試的綜合效率指數(shù)Sa(i),匯總得到結果如表4所示.

表4 不同指標集之下的綜合效率指數(shù)和∑Sa(Xi)

從視線誘導設施有效性評價體系的輸入輸出指標看,當視線誘導設施不設置或單獨設置時,指標X2的綜合效率指數(shù)最大,單獨設置時對駕駛人的影響主要體現(xiàn)在速度上,當未設置或者單獨設置時,駕駛人容易低估通過彎道的速度,會以較高的車速通過彎道,即車速是影響駕駛人安全過彎的關鍵因素;組合設置時,X2綜合效率值呈現(xiàn)下降趨勢,即視線誘導效果有所改善,駕駛人充分得到線形信息后在通過彎道時減速效果較為明顯.組合設置時X3的綜合效率指數(shù)最大,其次是Y2,這表明組合設置時影響駕駛績效的關鍵因素在于橫向位移,其次是瞳孔面積;組合設置時視線誘導設施的增多導致對駕駛人的視覺刺激變大,增加了駕駛人通過彎道時的緊張感與警覺性,有效提升了橫向控制能力,車輛橫向位移減小.

4.3 山區(qū)公路彎道視線誘導設施設置建議

駕駛人通過山區(qū)公路彎道時會對彎道狀態(tài)進行感知、判斷、決策,然而山區(qū)彎道不良的行車環(huán)境會影響駕駛人的視距、視區(qū),以致方向、距離以及速度的誤斷,從而進一步影響駕駛人對于速度控制、橫向控制能力等駕駛任務的操作與執(zhí)行. 因此,從人因與駕駛任務出發(fā)的山區(qū)公路彎道的行車環(huán)境的改善應著重于視線誘導設施的合理設置,使駕駛人對前方行車環(huán)境判斷正確,保證在可視范圍內得到良好的誘導,安全有效地引導駕駛人通過彎道. 對于視線誘導設施設置而言,不同種類以及不同組合設置的視線誘導設施對駕駛人過彎時的感知、判斷、決策不同. 設置過少會導致誘導信息不足,使駕駛人對行車道邊界模糊,彎道線形輪廓視認不清,駕駛人易因視線不良、車速較快、操作不當?shù)葐栴}導致交通安全事故;設置過多會給予駕駛人較強的視覺沖擊,此時駕駛人安全通過彎道時的信心可能就越大,降低了警覺意識,分散了駕駛人的注意力,往往采取較高的車速通過彎道,對行車安全不利. 根據(jù)指標敏感性分析結果,應該從改善駕駛人對車速感知與控制和橫向控制的角度,提高決策單元的有效性.

根據(jù)模型計算結果,在晴朗的白天,線形誘導標志的效率均值為0.897大于輪廓標(0.867)與護欄(0.877)的效率均值,即在單獨設置時,線形誘導標志的效果相對更優(yōu);組合設置中的效率均值從大到小排序依次為“線形誘導標志+護欄”(1.060)、“線形誘導標志+輪廓標”(0.987)、“輪廓標+護欄”(0.976)及“線形誘導標志+護欄+輪廓標”(1.000). 綜上分析,本文基于駕駛模擬實驗,構建基于超效率BCC-DEA的山區(qū)公路視線誘導設施有效性評價體系,利用駕駛人的眼動、腦電以及駕駛行為指標綜合分析評價,建議山區(qū)公路彎道視線誘導設施設置方案為“線形誘導標志+護欄”.

5 結論

1)單獨設置時,線形誘導標志的效率均值大于輪廓標與護欄,即線形誘導標志較其他2種視線誘導設施在晴朗的白天效果更優(yōu).

2)兩兩組合的線形誘導效果優(yōu)于單獨設置. 其中“線形誘導標志+護欄”組合的行車環(huán)境最佳,使得駕駛人保持良好的駕駛績效通過彎道. 因此從駕駛人角度出發(fā),建議山區(qū)公路彎道視線誘導設置方案為“線形誘導標志+護欄”.

3)當視線誘導設施設置數(shù)量超過2個時,一定程度上會降低警示與誘導效果,但全組合設置仍屬于有效決策單元,視線誘導設施增多帶來的認知負荷增大不是導致效率值下降的主要原因;根據(jù)指標敏感性分析,車速感知控制與橫向控制能力為影響DMU效率的關鍵因素.

4)本文僅針對晴朗的白天進行模擬實驗,尚未考慮其他實驗環(huán)境條件,如黑夜、雨霧、雪天等場景;此外,本文僅考慮部分常見的視線誘導設施進行組合,在今后的研究中可考慮如標線等其他交通安全設施進一步探討更多的設置形式對山區(qū)公路彎道安全性的影響;同時,本文的被試人員均為在校學生,后續(xù)的研究中可進一步針對駕駛人年齡、職業(yè)等變量進行擴充被試范圍,進行更深入的研究.

致謝：感謝福建省科學技術協(xié)會、福建省公路學會、福建省交通安全研究國際聯(lián)合實驗室以及福州大學土木工程學院對本研究的支持.