[科普中国]-热区

热区就是在网页上进行了链接的一个区域。形象点说就是在网页上鼠标箭头变成小手的那个区域。

简义热区是在网页制作时设定的。

比如一个版面里面（落地页）表面上看上去是一张整体的图，但是实际上后台用切割的方式切割成一块一块的不同的链接区域，就称之为热区，如中国地图电子图中的一样，用热区分割成每一个区域，链接到每一个指定的地方。

基于GIS的道路热区鉴别方法基于地理信息系统以及热区基本模型，研究了道路热区的鉴别方法。该方法对道路网依据一定优先权进行合并以获取道路基本单元，模拟了交通事故的空间分布，并采用Monte Carlo法定义各道路基本单元交通事故数阈值，通过检验道路基本单元的空间邻近性得到热区。1

道路热区鉴别方法道路危险区域的鉴别过程一般可分为数据预处理及热区鉴别2个阶段，前者主要针对交通事故及道路网数据，后者主要涉及道路分割、交通事故统计、阈值界定、确定热区等步骤。1

交通事故数据预处理交通事故一般只发生在道路网上，若以地理空间的角度来说，它属于一维( 二维平面的子空间) 现象。在对交通事故做空间分析时，一般用点表示交通事故，用线表示道路( 道路中心线) 。鉴于交通事故的一维性，在进行热区鉴别前应确保交通事故点落在道路中心线上。然而在现实世界中，道路具有一定的宽度，即使采用GPS较为精确地采集事故点的位置信息，也很难满足点在线上的约束条件。以上海2006年交通事故数据为例，公安110报警系统中交通事故的统计资料记录了每起交通事故的 X ( 横) 、Y ( 纵) 坐标( 上海地方坐标系) 。根据该坐标可将每起交通事故定位到地图上，结果显示仅有0.1%的事故点在道路中心线上。故在进行交通事故空间分析之前应首先对数据进行预处理，如利用GIS拓扑工具使每个交通事故点自动移 动到所在道路的中心线上。1

热区鉴别假设在某一时间 段内，道路网L发生了m起交通事故，在按1.1的方法对交通事故及道路数据做预处理后，即可按下述步骤鉴别道路网L上的热区。

步骤1：获取道路基本单元。以l为定长分割合并后的道路，生成c个道路基本单元。

步骤2：计算每个道路基本单元发生的交通事故数ai ，i=1，2，…，c。可利用GIS空间分析工具( 如ArcGIS软件中的intersection工具) 进行统计，若有交通事故发生在2个道路基本单元的交点处，则将此交通事故按既定的规则分配给其中一个单元，以解决重复计算的问题，如比较2个道路基本单元最低点的Y坐标值，取有较小Y值的道路基本单元。1

步骤3：确定阈值。在以往的热区研究中，往往采用固定阈值的方法，如Black等选取道路基本单元交通事故数的平均值作为阈值。然而道路基本单元的长度并不都为l，即使采用提出的合并算法对道路网进行合并，道路经步骤1分割后依然存在长度小于l的道路基本单元 。长度不同的道路基本单元采用相同的阈值显然并不合适，为了更科学地定义每个道路基本单元的阈值，借鉴Openshaw等提出的GAM ( Geog raphicalAnaly sis Machine) 在二维平面模拟点的思路 来模拟m个交通事故点在一维道路网上的空间分布，并以Monte Carlo法确定每个道路基本单元的阈值。具体为： 在道路网上以lR为定长取n个间隔相等的参考点，从n个参考点中随机挑选m个点作为模拟的交通事故，按步骤2计算每个道路基本单元模拟的事故数，作为一组模拟数据； 重复模拟k次，记模拟结果为Sis ( i=1，2，…，c； s=1，2，…，k) ； 对于道路基本单元i，将Sis由高到低进行排序； 确定显著性水平p ，则第k×p个模拟数据即为道路基本单元 i的交通事故阈值ti 。

步骤4：确定热区。根据道路基本单元 的邻接关系及交通事故数，计算每个道路基本单元的热区指数。

假设有7个道路基本单元，则相应的空间邻接矩阵，以道路基本单元1为例，该单元仅与道路基本单元2、5相邻，则W12与W15 为1，而W13、W14、W16、W17皆为0。最后获取Ii 大于0的道路基本单元得到热区。1

分析GIS为热区的分析提供了有利工具，利用GIS对以上2类热区进行分级，将车辆危险区域图、行人危险区域图以及道路基本单元图进行叠合，按照危险度等级将所有道路基本单元分为4类： 一般路段( 不组成任何危险区域) 、只属于车辆危险区域的路段、只属于行人危险区域的路段以及2类危险区域共同的路段，其中以2类危险区域共同路段的危险级别最高。1

焊接过热区冲击性能的影响通过焊接热模拟及焊接接头多次补焊试验，分析了转向架SMA490BW钢焊接过热区多次补焊后的组织与冲击性能变化。结果表明：SMA490BW钢经历3次及以上峰值温度为1320℃的焊接热循环后，过热区形成粗大的魏氏组织，导致冲击性能显著降低。为此，在接头返修时，根据缺陷尺寸及位置，若将挖补区限制在焊缝内部，且离开熔合线一定距离，多次补焊后再进行(590±15)℃×2h退火处理，则过热区冲击性能明显改善，并优于焊态下过热区的冲击性能。2

实验材料与方法将焊接热模拟试样和实际焊接接头加工成10mm×10mm×55mm夏比V型缺口的标准冲击试样，热模拟试样的V型缺口开在试样的均温区(模拟过热区)，实际焊接接头冲击试样的缺口加工位置参照ISO9016-2001，缺口尖部也开在焊接过热区。冲击试验在JB-30B型冲击试验机上进行，利用OLYM-PUS-X51型金相显微镜观察微观组织形 貌 ，用接热循环其加热速度为200℃/s，最高加热温度1320℃，t8/5为15s，层间温度200℃。所谓多次热循环是指相同热循环过程的多次重复，由此便于分析焊接热影响 区过热区(CGHAZ)经历多次热循环后的组织和性能。2

冲击性能在相同的模拟焊接热循环条件下，SMA490BW钢分别经历1 次、3次和4次的重复热循环作用后的冲击试验结果，其中每个数据为3个冲击试样的平均值。可看出，随着热循环次数的增加，模拟过热区的冲击功均有降低。常温(20℃)下，经历多次热循环后的冲击功都满足标准要求，但在-40℃低温条件下，除了经过1次热循环(相当于焊态下的过热区)后仍能达到标准要求外，其余经历3次和4次热循环(相当于补焊2次和补焊3次的过热区)已不满足标准规定的最低冲击功27J。由此可见，即使补焊2次接头热影响区过热区的冲击性能也可能不合格。

实际焊接接头分别在焊态、2次补焊和3次补焊后的冲击试验结果。结果表明：随着补焊次数的增加，在常温 20℃至-40℃温度范围内，焊接热影响区的冲击功不但没有降低，而且还有一定程度的提高，并且在此温度区间内冲击功均远高于标准规定的最低值27J。2

断口形貌分别经历1次、3次和4次焊接热模拟处理的冲击试样断口形貌。显然，常温下断口均呈单一的韧窝形貌，属韧性断裂性质。在-40℃条件下，经历1次热循环的过热区冲击断口仍呈韧窝特征，但经历3次和4次焊接热模拟处理的冲击试样，断口形貌呈韧窝+准解理特征，其中有的断口以韧窝为主，有的断口以准解理为主，也有的断口全部为准解理形貌，呈脆性断裂或混合断裂特征。实际焊接接头经历多次补焊后过热区在-40℃下的冲击断口形貌 。焊态及经历2次、3次补焊后，所有试样的冲击断口均呈韧窝形貌，为韧性断裂性质。在低温下过热区仍具有足够的韧性储备，这可能与V型缺口尖端处的组织有关。因为缺口尖端处并非单一的过热区组织，还跨有焊缝金属和热影响区其它微区的组织。2

显微组织分别经历3次和4次焊接热循环处理的模拟过热区，晶粒长大严重，且呈现出魏氏组织特征，结果导致材料塑性和韧性降低。在实际焊接状态下，焊接过热区组织为沿晶析出的粗大的块状先共析铁素体和晶内条状铁素体以及少量贝氏体和少量珠光体。接头在焊缝内分别经过2次和3次补焊后，其过热区组织显著细化，晶粒细小而分布均匀，呈正火组织状态。形成正火组织的主要原因与补焊位置及挖补尺寸有关。由于把挖补区域严格局限在焊缝金属的内部，并且离开熔合线一定距离，这样每次补焊都相当于在接头原始过热区进行了一次正火处理，从而细化了晶粒尺度，改善了过热区的韧性。此外，补焊后接头进行的(590±15)℃×2h退火处理，可消除内应力，降低硬度，从而进一步改善了过热区的韧性。2

本词条内容贡献者为:

胡建平 - 副教授 - 西北工业大学