交通是兴国之要、强国之基。道路是交通运输体系中的重要载体，如何解决交通量大以及道路车辆重载和超载现象，如何保证和提升道路的耐久性，始终是业内关注的热点问题。同济大学有这样一位学术带头人，多年来潜心向学、埋头苦干、坚持原创，带领团队创造了一系列丰硕成果，不仅推动了我国重载路面耐久性跃升至国际领先行列，而且开创了我国路面研究成果被美英规范采用的先河，以实际行动助力加快建设交通强国。

他是我国培养的道路领域第一位博士，道路领域第一位国家杰出青年基金获得者，30岁破格晋升为教授，40年来坚守教学科研一线。他创立了沥青路面行为学，勇克道路耐久性国际难题；他研发了我国首个路面管理系统，推动道路设施运维管理数字化转型；他建立了我国首个大城市快速路智能交通诱导系统，引领我国城市交通智能化发展；他荣获中国青年科技奖，获评全国先进工作者……他就是同济大学交通运输工程学院的孙立军教授。

孙立军（左）到荷兰代尔夫特理工大学进行国际合作交流。

理论突破让路面更耐久

“上世纪90年代中期到2005年间，我国公路路面的早期损坏现象很严重，有些新建的重载高速公路，在使用中仅三五年就出现严重损坏，真实寿命只有设计寿命的三分之一左右。”孙立军回忆我国早期的高速公路建设情况时，语调充满痛惜和遗憾。

孙立军介绍，我国早期高速公路建设参考的是国外设计理论，但我国道路交通的繁重程度是其他国家的10倍以上，因此从国际上找答案这条路走不通，要自己创新突破理论瓶颈，努力提高道路耐久性。

实践出真知。北京、上海、广东，河北、河南……孙立军在哪里工作，就跑遍哪里的公路，积累了大量现场第一手测试数据。

正是由于脚踏实地、日复一日的科研实践，孙立军带领团队发现了奥秘——路面是由拉伸疲劳引起的“自下而上”损坏这一传统认知在半刚性基层路面上几乎是不出现的，实际上路面是由重载时剪切疲劳引起的“自上而下”损坏。

由此，孙立军团队发现了重载交通下道路“剪切致损、拉伸扩展”的全新损坏机制，并存在“高速—重载—高温—多雨”耦合下的沥青迁移损坏现象。基于此，孙立军团队提出了刚度协调原理，使道路结构层的刚度相适配、变形相协调，将路面设计从单一拉伸控制转变为剪切—拉伸双向协调控制，奠定了耐久性路面的理论基础。

在理论突破的基础上，孙立军带领团队利用基于积累35年、全国约2万公里数据持续检验，量化了路面长期行为的演化过程，提出了材料设计的疲劳与抗剪标准，建立了沥青改性和材料多参量设计方法，形成了从结构、材料的设计到施工检验全过程的耐久性路面技术。

重载交通导致路面维修需求巨大。传统路面结构层损伤诊断和维修设计主要凭工程经验，导致路面维修频率高、寿命短，产生的沥青旧料较多，旧料再生势在必行。但我国沥青旧料成分复杂、变异性大，热再生困难，且消纳量很小，冷再生不需额外加热、成本低，但性能差，不能满足重交通要求，适用范围有限，不具备大规模应用条件。这导致我国沥青旧料再生率很低。

面对这一问题，从2005年开始，孙立军带领团队进行了长期的产学研用联合攻关，创建了能够唯一反演路面结构模量的力学理论，攻克了路面隐蔽层无损评价的国际难题，实现了路面维养中沥青废料的高效、全量再生消纳，取得了重载路面高层位全量使用常温再生料的突破，建成了国际首条重载常温再生路面，并在27个省份、超1万公里路面再生工程中进行应用。

创新成果获行业认可

孙立军团队的诸多成果已写在我国大地上，广泛的行业应用使他和他的团队获得了业界认可。研究成果编入了交通运输部、住房和城乡建设部等部门的路面（道面）设计规范、评定标准或养护规范。

难能可贵的是，孙立军提出的路面行为方程被美国德克萨斯州路面设计规范采用，3个试验方法被英国BS标准（由英国标准学会制定的英国标准）和美国ASTM标准（美国材料与试验协会标准）采用。长期以来，我国路面技术是从学习、借鉴国外路面技术中发展进步的，孙立军的这项成就开创了我国路面原创技术被国外规范采用的先河。

孙立军撰写的《沥青路面结构行为学》英文版被美国宾夕法尼亚州立大学评为“永久性经典著作（Promotion and Tenure Recognition）”，成为国内外多所大学的研究生教材。

新时代交通强国建设对道路工程研究提出了新的要求，道路设计及运维也逐渐向绿色、智慧等前沿转变。孙立军创新工作与时俱进，锚定加快建设交通强国目标，面向自动驾驶、车路协同等先进技术带来的交通系统变革需求，对自动驾驶卡车与道路的交互作用进行了深入研究，建立了编队卡车与道路耦合系统的全寿命碳排放与成本模型，成果发表于国际期刊《自然·通讯》杂志，标志着我国路面理论研究达到了新的高度。

智能系统助城市缓堵

城市交通拥堵已经从大城市向中小城市蔓延，拥堵治理是一个国际性的难题。孙立军带领团队结合上海道路网络特点和交通治理需求，构建了图神经网络的有向性算法，发现了交通拥堵在路网中倍增传播的“蝴蝶效应”，提出了抑制交通拥堵“蝴蝶效应”的智能控制方法，建立了我国首个城市快速路智能交通系统，并在全国100多个城市推广使用，最长已使用20年，为道路交通智能管控及拥堵缓解作出了重要贡献。

面对2010年上海世博会的交通管理难题，孙立军团队勇挑重担，提出并协助实施了“圈层诱导、专线优先”管控方案，成功经受了总计7103万辆次、单日103万辆次，世博客流与日常交通叠加的严峻考验，未限行情况下保障了世博交通。

“精准的趋势把握、扎实的基础研究、前瞻的探索实践是我们团队在国家需要时站得出来、冲得上去的底气。”孙立军铿锵有力地说。

作者：涂辉招 记者 袁帅

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