路面維護(hù)管理系統(tǒng)的可行性報(bào)告

1、.路面維護(hù)管理系統(tǒng)的可行性報(bào)告（一）立項(xiàng)依據(jù)1國(guó)外路面管理系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r路面管理技術(shù)的研究始于20 世紀(jì)70 年代初期的北美，美國(guó)在經(jīng)歷了大規(guī)模的公路建設(shè)后，面臨著大量的路面管理、養(yǎng)護(hù)上作。為了準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)公路網(wǎng)的破損狀況，把有限的養(yǎng)護(hù)資金分配到最需要養(yǎng)護(hù)的路段上，道路研究人員開(kāi)發(fā)了路面破損數(shù)據(jù)檢測(cè)設(shè)備，建立了數(shù)據(jù)庫(kù)，制定了評(píng)價(jià)方法、標(biāo)準(zhǔn)和優(yōu)先養(yǎng)護(hù)模型。這種以計(jì)算機(jī)為工具的路面管理技術(shù)就稱為路面管理系統(tǒng)。比較有代表性的有：1978 年建成并付諸實(shí)施的美國(guó)加利福尼亞州路面管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要用于對(duì)該州的剛性路面和柔性路面進(jìn)行路況監(jiān)測(cè)，提供路面損壞信息和確定路面養(yǎng)護(hù)及改建對(duì)策等。此種排序方法對(duì)于網(wǎng)級(jí)

2、系統(tǒng)來(lái)說(shuō)考慮過(guò)于簡(jiǎn)單，未能考慮項(xiàng)目之間的影響?？偟膩?lái)說(shuō)，該系統(tǒng)功能還不夠完善。加拿大阿爾伯達(dá)省的路面信息和需求系統(tǒng)包括r 省公路系統(tǒng)和各城市系統(tǒng)，是比較綜合、完善的系統(tǒng)。其開(kāi)發(fā)采用分階段建立和實(shí)施的方法，如路面信息和需求系統(tǒng)（PINS , 1983 年）、改建信息和優(yōu)序系統(tǒng)（RIPPS , 1984 年）及城市路面管理系統(tǒng)（MPMS , 1987 年）。城市路面管理系統(tǒng)（MPMS ）功能更加完善，包括數(shù)據(jù)庫(kù)管理、養(yǎng)護(hù)計(jì)劃、路網(wǎng)改建計(jì)劃、項(xiàng)目級(jí)設(shè)計(jì)和分析共4 個(gè)子系統(tǒng)，該系統(tǒng)較大的特點(diǎn)是其提出效果的概念，并將其作為優(yōu)化排序的主要指標(biāo)，把路面使用性能的改善當(dāng)作使用者獲得收益進(jìn)行考慮。 回首我國(guó)公路

3、管理的發(fā)展,路面管理系統(tǒng)研究追溯至1984年，1985年首先在遼寧營(yíng)口地區(qū)施行英國(guó)的瀝青路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，標(biāo)志著我國(guó)的路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的研究和應(yīng)用的開(kāi)始。1987年湖南省開(kāi)發(fā)了適合本地區(qū)的路面養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)，自此之后，廣東、北京、杭州、河南、陜西、江西等地區(qū)也開(kāi)發(fā)了適合本地區(qū)的路面養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)。1988年，交通部在云南引進(jìn)了世界銀行的HDM-III公路養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)模型，開(kāi)始了我國(guó)在公路養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)分析研究的先例，研究成果為CPMS（Chinese Pavement Management System）提供了方法和經(jīng)驗(yàn)。在“七五”國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)期間，交通部建立了我國(guó)自己的路面管理系

4、統(tǒng)CPMS（Vnl.O）?！鞍宋濉逼陂g，國(guó)家在個(gè)省市推廣使用CPMS系統(tǒng).近年來(lái)，因大量高速公路投入運(yùn)營(yíng)，各級(jí)養(yǎng)護(hù)管理部門對(duì)養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的迫切需求，我國(guó)對(duì)高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的研究發(fā)展很快。目前我省還沒(méi)有一個(gè)集靜態(tài)管理與動(dòng)態(tài)管理、輔助決策于一體，適用于公路施工管理部門，包括路況信息，養(yǎng)護(hù)規(guī)劃2.項(xiàng)目研究的目的、意義路面維護(hù)管理系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的龐大的設(shè)備資源群體，因此如何管理好用好這些設(shè)備資源，發(fā)揮其應(yīng)有的性能效益，將路面維護(hù)管理變被動(dòng)為主動(dòng)，防患于未然，已成為擺在我們面前的重要課題。路面管理系統(tǒng)則是以路面管理為目的，運(yùn)用計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代管理科學(xué)等先進(jìn)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)管理的目標(biāo)。其中，道路工程學(xué)是道路管理

5、系統(tǒng)的基礎(chǔ)。但整個(gè)系統(tǒng)則是道路工程學(xué)、管理科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)三者有機(jī)的結(jié)合。它綜合考慮了技術(shù)，經(jīng)濟(jì)，政治，環(huán)境等多方面的因素，使得整個(gè)管理過(guò)程系統(tǒng)化，科學(xué)化和現(xiàn)代化，為管理部門的決策人員提供了分析的方法和工具，并為管理部門提供了可靠的依據(jù)，積累了管理經(jīng)驗(yàn)。系統(tǒng)的核心在于研究如何在有限的資源（資金，勞動(dòng)力，材料，能源等）下以最低的消耗，提供并維持路面在預(yù)定使用期內(nèi)具有足夠的服務(wù)水平，也即在預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)和約束條件下，選用費(fèi)用效果最佳的方案。我省路面管理系統(tǒng)SMNP 模型的建立, 是采用以分項(xiàng)指標(biāo)為主進(jìn)行路況評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)。包括6 路面破損評(píng)價(jià)路面行駛質(zhì)量評(píng)價(jià)、路面強(qiáng)度評(píng)價(jià)、路面安全性能評(píng)價(jià)、路況預(yù)測(cè)模型、

6、大中修投資效益預(yù)估、項(xiàng)目級(jí)決策管理、網(wǎng)級(jí)決策管理。 的路面評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用軟件具有多庫(kù)、全屏、動(dòng)態(tài)和自動(dòng)編輯功能, 編輯查詢十分方便, 并設(shè)計(jì)有路況覽圖和各種統(tǒng)計(jì)圖形, 清晰直觀各種模型參數(shù)的調(diào)整可根據(jù)各地實(shí)際情況進(jìn)行交互式修改, 無(wú)需修改軟件源程序。以此運(yùn)行提出的養(yǎng)護(hù)處治方案可使有限資金得到充分合理利用。3.本項(xiàng)目研究達(dá)到的科技水平本項(xiàng)目以動(dòng)態(tài)設(shè)備檔案及技術(shù)狀態(tài)管理為核心，以計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，以省，市，縣，各公路管理部門，信息處理與共享為目的，采用人工錄入路況及設(shè)備及基本數(shù)據(jù)與動(dòng)態(tài)提取，生成基本信息相結(jié)合的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)管理活動(dòng)中的道路狀況，設(shè)備調(diào)配，物資，人員等信息的收集，提取加

7、工，輸出，進(jìn)行趨勢(shì)預(yù)測(cè)，從而形成支持組織決策的集成化管理信息系統(tǒng)。（二）研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)1）瀝青路面各種病害的成因比較復(fù)雜，由于環(huán)境、地點(diǎn)、氣候條件的不同，病害的情況不一?，F(xiàn)將瀝青路面的幾種主要病害與防治方法介紹如下：1泛油它大多是由于混合料中瀝青用量偏多，瀝青稠度太低等原因引起，但有時(shí)也可能由于低溫季節(jié)施工，表面嵌縫料散失過(guò)多，待氣溫變暖之后，在行車作用下礦料下擠，瀝青上泛，表面形成油層而引起泛油。瀝青表面處治和瀝青貫入式路面最易產(chǎn)生此類病害?？梢愿鶕?jù)泛油的輕重程度，采取鋪撒較粗粒徑的礦料予以處治。2波浪它是路面上形成有規(guī)則的低洼和凸起變形。波浪的產(chǎn)生，主要是由于瀝青灑布不均形成油壟，瀝青多處

8、礦料厚、瀝青少處礦料薄，再經(jīng)過(guò)行車不斷撞擊而造成高低不平。交叉口、停車站、陡坡路段行車水平力作用較大的地方，最易產(chǎn)生波浪變形。波浪變形處治較為困難，輕微的波浪可在熱季強(qiáng)行壓平的方法處治，嚴(yán)重的波浪則需用熱拌瀝青混合料填平。3擁抱在行車水平力作用下，瀝青面層材料的抗剪強(qiáng)度不足則易產(chǎn)生推擠擁包。這類病害大多是由于所用的瀝青稠度偏低，用量偏多，或因混合料中礦料級(jí)配不好，細(xì)料偏多而產(chǎn)生。此外，面層較薄，以及面層與基層的粘結(jié)較差，也易產(chǎn)生推擠、擁包。這種病害一般只能采取鏟平的辦法來(lái)處治。4滑溜瀝青路面滑溜主要是由于行車作用造成，礦料磨光，瀝青面層中多余的瀝青在行車荷載重復(fù)作用下泛油，也易形成表面滑溜。這

9、類病害通常多采用鋪防滑封面來(lái)處治。5裂縫瀝青路面裂縫的形式有縱向裂縫、橫向裂縫、龜裂與網(wǎng)裂幾種。瀝青路面沿路線縱向產(chǎn)生開(kāi)裂的原因，一種是因填土未壓實(shí)，路基產(chǎn)生不均勻沉陷或凍脹作用所造成；另一種是瀝青混合料攤鋪時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，或接縫處理不當(dāng)，接縫處壓實(shí)未達(dá)到要求，在行車作用下形成縱向裂縫。冬季氣溫下降，瀝青路面或基層收縮而形成的裂縫，一般為與道路中線垂直的橫縫。土基干縮或凍縮產(chǎn)生的裂縫，亦以橫縫居多。路面整體強(qiáng)度不足，瀝青面層老化，往往形成閉合圖形的龜裂、網(wǎng)裂。對(duì)較小的縱縫和橫縫，一般用灌入熱瀝青材料加以封閉處理。對(duì)較大的裂縫，則用填塞瀝青石屑混合料方法處理。對(duì)于大面積的龜裂、網(wǎng)裂，通常采用加鋪封層或

10、瀝青表面處治。網(wǎng)裂、龜裂嚴(yán)重的路段，則應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)或徹底翻修。6坑槽瀝青路面產(chǎn)生坑槽的原因是面層的網(wǎng)裂、龜裂未及時(shí)養(yǎng)護(hù)而逐漸形成坑槽?；鶎泳植繌?qiáng)度不足，在行車作用下也易產(chǎn)生坑槽?？硬厶幹蔚姆椒ㄊ菍⒖硬鄯秶诔删匦?，槽壁應(yīng)垂直，在四周涂刷熱瀝青后，從基層到面層用與原結(jié)構(gòu)相同的材料填補(bǔ)，并予夯實(shí)。7松散松散大多發(fā)生在瀝青路面的初期。松散的原因是采用的瀝青稠度偏低，粘結(jié)力差，用量偏少；或所用的礦料過(guò)濕、鋪撒不勻；或所有嵌縫料不合規(guī)格而未能被瀝青粘牢?；鶎訚褴?，則應(yīng)清除松散的瀝青面層后，重新壓實(shí)，待基層干燥后再鋪面層。8啃邊在行車作用和自然因素影響下，瀝青路面邊緣不斷缺損，參差不齊，路面寬度減小，這種現(xiàn)

11、象稱為啃邊。產(chǎn)生的原因是路面過(guò)窄，行車壓到路面邊緣而造成缺損，邊緣強(qiáng)度不足，路肩太高或太低，雨水沖刷路面邊緣都會(huì)造成啃邊。對(duì)啃邊病害的處治方法是設(shè)置路緣石、加寬路面、加固路肩。有條件時(shí)設(shè)法加寬路面基層到面層寬度外2030cm。2）水泥混凝土路面的病害水泥混凝土路面的使用性能在行車和自然因素的不斷作用下逐漸變壞，以至出現(xiàn)各種類型的損壞現(xiàn)象，大體分為接縫破壞和混凝土面板損壞兩個(gè)方面，損壞性質(zhì)也可分為功能損壞與結(jié)構(gòu)性損壞兩個(gè)范疇。1接縫的破壞，包括 1）擠碎2）拱起 3）錯(cuò)臺(tái)4）唧泥此外，縱縫兩側(cè)的橫縫前后搓開(kāi)、縱縫縫隙拉寬、填縫料喪失和脫落等也都屬于接縫的破壞。2混凝土板本身的破壞混凝土板的破壞主

12、要是斷裂和裂縫。面板由于所受內(nèi)應(yīng)力超過(guò)了混凝土的強(qiáng)度而出現(xiàn)橫向或縱向以及板角的斷裂和裂縫，其原因是多方面的：板太薄或輪載太重；行車荷載的渠化作用（荷載次數(shù)超過(guò)允許值）；板的平面尺寸太大，使溫度翹曲應(yīng)力過(guò)大；地基過(guò)量塑性變形使板底脫空失去支承；養(yǎng)生期間收縮應(yīng)力過(guò)大；由于材料或施工質(zhì)量不良，混凝土未能達(dá)到設(shè)計(jì)要求等等。斷裂和裂縫破壞了板的結(jié)構(gòu)整體性，使板喪失應(yīng)有的承載能力。因而，斷裂和裂縫可視為混凝土面層結(jié)構(gòu)破壞的臨界狀態(tài)。1填縫料的填補(bǔ) 填縫料常因高溫被擠出而失落，日久老化而失去彈性，因此，一般在冬季縫隙增寬時(shí)增補(bǔ)或更新填縫料，使縫隙填料保持飽滿不滲水，避免屑雜物等不可壓縮的材料混入。2裂縫的修

13、補(bǔ)對(duì)較小裂縫，應(yīng)及時(shí)將裂縫內(nèi)的塵土清除干凈，再灌填瀝青砂或?yàn)r青瑪?shù)僦饪p；或用環(huán)氧樹(shù)脂膠結(jié)。對(duì)嚴(yán)重的裂縫，宜先將松動(dòng)部分鑿掉并清除干凈后，在干燥情況下，用液體瀝青涂刷縫壁，再填入瀝青砂搗實(shí)、燙平，并以細(xì)砂覆蓋。裂縫的修補(bǔ)工作宜在秋末冬初縫隙較寬時(shí)進(jìn)行。3麻孔、剝落、局部磨損和坑洞的修補(bǔ)先將塵土碎屑清除干凈，再用12水泥砂漿（水灰比0. 40.5）或硫磺水泥填補(bǔ)。硫磺水泥強(qiáng)度高，能與多種材料粘結(jié)快硬，不需養(yǎng)生，并有耐酸抗?jié)B作用。有時(shí)也可用摻有50%濃度聚乙酸乙烯乳液的水泥砂漿進(jìn)行修補(bǔ)?；蛳韧糠蟓h(huán)氧樹(shù)脂或水泥漿，然后用摻有早強(qiáng)劑的混凝土填補(bǔ)。4大面積磨耗的處理當(dāng)磨損、剝落面積較大時(shí)，可用堅(jiān)硬石料進(jìn)

14、行雙層瀝青表面處治。粘層油應(yīng)用較稠的瀝青，用量應(yīng)稍多，以免剝落。對(duì)已磨光的路面，國(guó)外常鋪上防滑瀝青砂封層，或者用割槽機(jī)將路面割成小橫槽，以恢復(fù)抗滑力。5斷裂的修理根據(jù)斷裂位置把混凝土板鑿成深約0.050.07m的長(zhǎng)方形槽，刷洗干凈后，用水泥砂漿涂抹槽壁和底面，然后以混凝土填補(bǔ)。較徹底的辦法是將凹槽壁鑿至貫通整個(gè)板厚，并在凹槽邊緣板厚中央打洞。洞深0.1m，直徑3040cm，水平間距0.30.4m。每個(gè)洞應(yīng)先將其周圍潤(rùn)濕，插入一根直徑1820cm，長(zhǎng)約0.2m的鋼筋，然后用最大粒徑為510mm的細(xì)石混凝土填塞搗實(shí)。洞口留下0.010.02m不澆足，鋼筋應(yīng)一半伸出洞外。待細(xì)石混凝土硬結(jié)后，再將凹槽

15、邊壁潤(rùn)濕，涂刷水泥漿一道，然后將與原來(lái)相同的混凝土澆入槽中夯搗密實(shí)（見(jiàn)圖20.2.2）圖20.2.2 混凝土路面斷裂的修理方法1-細(xì)?；炷?；2-鋼筋尺寸單位：cm6整倉(cāng)修復(fù)當(dāng)裂縫分布遍及全板時(shí)，可將該板塊擊破翻除，必要時(shí)還應(yīng)重做基層，再另澆筑新混凝土板。對(duì)于擊破舊混凝土路面，我國(guó)有關(guān)單位研制一種移動(dòng)式電動(dòng)落錘式破路器，效果甚好。7罩面混凝土路面損壞后，可在其上以新混凝土罩面。為加強(qiáng)新舊混凝土的結(jié)合，加鋪前除清除舊面層表面并鑿毛外，有時(shí)還可在舊路面上先涂敷環(huán)氧樹(shù)脂，然后鋪筑新混凝土層，以使新舊層之間達(dá)到完全結(jié)合。若在舊面層清掃后直接鋪筑新混凝土罩面時(shí)，則屬于部分結(jié)合的情況。如在鋪筑新混凝土罩面

16、之前，先加上一層油毛氈或其他材料作隔離層，這屬于分離式的情況。當(dāng)用瀝青混合料進(jìn)行罩面時(shí)，應(yīng)有一定的罩面厚度，常用的厚度為0.090.15m，否則容易剝落，而且舊混凝土路面接縫和裂縫易反射到瀝青層上。綠化3）綠化主要包括中央分隔帶、邊坡的樹(shù)木和植被的日常養(yǎng)護(hù)。包括修剪和治蟲(chóng)等工作。還要根據(jù)實(shí)際情況和氣候變化，對(duì)不適合的樹(shù)種和植被進(jìn)行更換系統(tǒng)主要模塊： 路面管理系統(tǒng)(PMS)的組成 路面管理系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、路面性能評(píng)價(jià)、路面性能預(yù)測(cè)和路面養(yǎng)護(hù)決策四部分組成，如圖1所示。 1 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)管理是路面管理系統(tǒng)中的首要問(wèn)題。由于路面管理系統(tǒng)必須建立在大量信息的

17、基礎(chǔ)上，并以數(shù)據(jù)作為支持，因而需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)又分為數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)庫(kù)管理。 11 數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)采集是運(yùn)用客觀科學(xué)的數(shù)據(jù)采集方法，采集路面狀況數(shù)據(jù)，建立路面使用性能預(yù)估模型，進(jìn)行路面使用性能的評(píng)價(jià)，并對(duì)路面性能滿足使用要求的程度作出判斷。根據(jù)判斷結(jié)果，可以判別路面狀況是否適應(yīng)目前的交通和使用要求，了解路網(wǎng)的服務(wù)水平，確定路網(wǎng)內(nèi)那些路段需要采取養(yǎng)護(hù)和改建措施以及采取何種措施較為合適。 需要采集的路面狀況數(shù)據(jù)主要有平整度、路面損壞、結(jié)構(gòu)承載力和抗滑能力四個(gè)。其檢測(cè)方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)見(jiàn)表1。這些也是道路養(yǎng)護(hù)和改建計(jì)劃編制的依據(jù)。同時(shí)，還應(yīng)該收集交通特性數(shù)據(jù)，

18、包括交通量和交通量在道路空間上的分布及軸載信息。表1路面狀況檢測(cè)設(shè)備及檢測(cè)指標(biāo)序號(hào)采件指標(biāo)一般檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)指標(biāo)1路面損壞(病害)直 尺、病害數(shù)據(jù)采集儀、路面攝像車2平整度斷面類平整度測(cè)定水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)尺1、平均調(diào)整坡2、縱斷面平整度指標(biāo)：功率譜分析豎向加速度均方根直尺指數(shù)3、國(guó)際平整度指數(shù)梁式斷面儀慣性斷面儀反應(yīng)類平整度測(cè)定傳感器和顯示器組成的儀器主觀評(píng)估法3強(qiáng)度(彎沉)靜態(tài)彎沉測(cè)定貝克曼彎沉儀自動(dòng)彎沉儀動(dòng)態(tài)態(tài)彎沉測(cè)定穩(wěn)態(tài)彎沉儀脈沖或落錘彎沉儀4抗滑制動(dòng)距離法鎖輪拖車法偏轉(zhuǎn)輪拖車法可攜式擺式儀測(cè)定法粗構(gòu)造深度測(cè)定我國(guó)在路面管理系統(tǒng)PMS的推廣過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)了路面狀況數(shù)據(jù)的重要性。卻忽略了交通特性數(shù)據(jù)

19、的重要性。國(guó)內(nèi)外預(yù)測(cè)模型的敏感性分析表明。交通數(shù)據(jù)是最敏感的輸入數(shù)據(jù)。交通特性數(shù)據(jù)微小的變化，可能對(duì)路面狀況預(yù)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生很大影響。 12 數(shù)據(jù)庫(kù)管理  路面管理系統(tǒng)是借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)、分析和決策的計(jì)算機(jī)輔助決策系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)是這一系統(tǒng)的基礎(chǔ)。系統(tǒng)所需的各種路況數(shù)據(jù)以不同的方式采集后輸入計(jì)算機(jī)，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)加以處理和管理，為系統(tǒng)的網(wǎng)級(jí)及項(xiàng)目級(jí)決策提供所需要的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)通常包含以下幾類信息：路段劃分和識(shí)別、幾何數(shù)據(jù)、路面結(jié)構(gòu)、交通、使用性能數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)和施工數(shù)據(jù)、養(yǎng)護(hù)和改建數(shù)據(jù)、環(huán)境(降水、溫度等)、公路歷史、單價(jià)等應(yīng)充分利用管理數(shù)據(jù)，并根據(jù)需要依據(jù)

20、現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工、處理，給路線、區(qū)間和路段進(jìn)行編碼、分段，使不同的數(shù)據(jù)存放在不同的層次上，以便系統(tǒng)能夠快速高效地進(jìn)行檢索、查詢、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、分析。在此基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)庫(kù)。  數(shù)據(jù)庫(kù)管理有以下基本功能：a)數(shù)據(jù)的輸入、更改、輸出；b)數(shù)據(jù)的檢索查詢；c)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析；d)為網(wǎng)級(jí)系統(tǒng)提供決策數(shù)據(jù)；e)為項(xiàng)目級(jí)系統(tǒng)提供工程分析數(shù)據(jù)。 2 路面性能評(píng)價(jià) 路面使用性能評(píng)價(jià)是依據(jù)采集的路面狀況數(shù)據(jù)，判斷目前道路狀況是否滿足交通要求，所得結(jié)果將作為是否采取養(yǎng)護(hù)和改建措施以及采取何種措施的依據(jù)。  路面使用性能單項(xiàng)評(píng)價(jià)主要包括四個(gè)方面：路面行駛質(zhì)量、路面損壞狀況、結(jié)

21、構(gòu)承載能力及路面抗滑能力。路面行駛質(zhì)量、路面損壞狀況通過(guò)主觀評(píng)分，評(píng)分結(jié)果整理、數(shù)據(jù)分析分別對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)駛質(zhì)量指數(shù)RQI、路面狀況指數(shù)PCI進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)構(gòu)承載能力通過(guò)無(wú)破損彎沉試驗(yàn)評(píng)定結(jié)合路面狀況指數(shù)PCI進(jìn)行評(píng)價(jià)。路面抗滑能力以擺式儀測(cè)定SRV為指標(biāo)。這些指標(biāo)都是通過(guò)主、客觀相結(jié)合的方法建立的，即一方面通過(guò)專家對(duì)路面狀況進(jìn)行定性的打分，另一方面利用各種檢測(cè)儀器對(duì)路面進(jìn)行客觀定量的檢測(cè)，將這兩個(gè)方面結(jié)合起來(lái)，用以建立路面性能的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。這些指標(biāo)可能采取的分制不同，不同的分制對(duì)客觀路面破損的給分敏感性是不同的，其間的差別還有待于進(jìn)一步的研究。在路面綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)模型中，對(duì)多個(gè)物理指標(biāo)的評(píng)價(jià)結(jié)果，一般采

22、用綜合評(píng)價(jià)方法，即通過(guò)對(duì)不同的單項(xiàng)指標(biāo)加權(quán)求和而得，如AASHO的PSI(路面現(xiàn)時(shí)服務(wù)性能指數(shù))， 日本的MCI(養(yǎng)護(hù)管理指數(shù))。我國(guó)采用PQI作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，其值由上述四個(gè)分項(xiàng)指標(biāo)加權(quán)計(jì)算得出。 使用性能評(píng)價(jià)采用狀態(tài)向量的形式予以描述。采用綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)R10進(jìn)行評(píng)價(jià)路面 3 路面使用性能預(yù)估 為了提出經(jīng)濟(jì)可行的路面設(shè)計(jì)方案，對(duì)各設(shè)計(jì)方案進(jìn)行壽命周期費(fèi)用分析以及選擇最佳養(yǎng)護(hù)和改建對(duì)策。需要預(yù)先估計(jì)路面在采用新建、設(shè)加鋪層或其他各種養(yǎng)護(hù)和改建對(duì)策后，其使用性能隨時(shí)間或軸載作用次數(shù)的變化規(guī)律，為進(jìn)行這種預(yù)估而建立的關(guān)系式稱為使用性能預(yù)估模型。各種使用性能預(yù)估模型，可劃分為兩種基本

23、類型：確定型和概率型。其模型類型及建模方法見(jiàn)下表2。表2 路面使用性能預(yù)估模型的類型及建模方法序號(hào)使用性能預(yù)估模型模型類型建模方法備注1確定型基本反應(yīng)、結(jié)構(gòu)性能、功能性能和使用壽命模型力學(xué)法力學(xué)-經(jīng)驗(yàn)法經(jīng)驗(yàn)回歸法2概率型殘存曲線，馬爾科夫模型，半馬爾科夫模型經(jīng)驗(yàn)判斷統(tǒng)計(jì)分析回歸分析無(wú)論采用哪種方法建立使用性能預(yù)估模型，都應(yīng)按照一定的程序進(jìn)行（1）明確模型的類型和預(yù)估目標(biāo)（2）使用性能變量及其影響變量的選擇（3）數(shù)據(jù)的收集和預(yù)處理。這些數(shù)據(jù)包括：設(shè)計(jì)和施工數(shù)據(jù)，養(yǎng)護(hù)和改建數(shù)據(jù)、使用性能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、交通數(shù)據(jù)環(huán)境因素等。（4）選擇模型形式和結(jié)構(gòu)（5）建立模型及檢驗(yàn)（6）模型的標(biāo)定無(wú)論采用那種模型都有其

24、特定的局限性，這主要是因?yàn)椋篴)建模的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)總是有限的，需要進(jìn)一步的積累：b)對(duì)模型所要反映的使用性能變化的物理性質(zhì)的認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)積累又總是處于一定的歷史時(shí)期，需要不斷深化。 4 路面養(yǎng)護(hù)決策 路面養(yǎng)護(hù)決策以路面性能評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)為依據(jù)，在路面性能達(dá)到某一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)?？紤]采用相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)維修措施。一旦采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)維修措施后。路面性能的變化又將影響下一次的養(yǎng)護(hù)維修決策。 路面養(yǎng)護(hù)決策的確定是一個(gè)較為復(fù)雜的過(guò)程，它涉及到路面現(xiàn)有的狀況、傳統(tǒng)的對(duì)策模式、決策者的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)和價(jià)值觀念。以及可能的政策干預(yù)等諸多因素。決策模型在路面管理中的應(yīng)用可追溯到20世紀(jì)60年代的AASHTO試驗(yàn)

25、路，20世紀(jì)70年代采用的決策模型是項(xiàng)目級(jí)工具，后來(lái)一些機(jī)構(gòu)開(kāi)始采用壽命周期分析方法(LLC)來(lái)分析大中修措施。目前路面管理系統(tǒng)從最簡(jiǎn)單的排序方法到復(fù)雜的數(shù)學(xué)規(guī)劃方法都有涉及。主要包括決策樹(shù)、排序、近似優(yōu)化和純數(shù)學(xué)規(guī)劃。數(shù)學(xué)規(guī)劃方法的出現(xiàn)一度解決了規(guī)劃期內(nèi)最佳養(yǎng)護(hù)和改建策略問(wèn)題。但實(shí)際應(yīng)用中純數(shù)學(xué)的工具不一定可行。隨著計(jì)算量和數(shù)據(jù)采集的要求，在項(xiàng)目級(jí)上進(jìn)行整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的多年完全決策是十分困難的， 因此出現(xiàn)了各種近似的優(yōu)化方法。目前國(guó)際上采用的近似優(yōu)化決策方法主要集中在兩個(gè)方面， 即集成(Aggregation)和啟發(fā)(Heuristic)。 5經(jīng)濟(jì)分析評(píng)價(jià)在對(duì)路面系統(tǒng)進(jìn)行上述一系列性能的

26、評(píng)價(jià)之后還要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。應(yīng)全面考慮壽命周期內(nèi)的全部費(fèi)用包括：修建、養(yǎng)護(hù)、改建、用戶費(fèi)用等，采用壽命周期費(fèi)用分析，運(yùn)用經(jīng)濟(jì)上現(xiàn)值法、年費(fèi)用法、收益率法、收益-費(fèi)用比法、費(fèi)用-效果法等進(jìn)行經(jīng)濟(jì)可行性分析。6優(yōu)化路面管理系統(tǒng)的目標(biāo)就是用最小的費(fèi)用實(shí)現(xiàn)預(yù)定的性能。因此進(jìn)行項(xiàng)目排序和方案優(yōu)化是路面管理系統(tǒng)的核心部分。排序可以按照使用性能參數(shù)排序和按進(jìn)價(jià)分析參數(shù)排序。路面管理系統(tǒng)的優(yōu)化分為靜態(tài)優(yōu)化和動(dòng)態(tài)優(yōu)化。靜態(tài)優(yōu)化法有線性規(guī)劃法，動(dòng)態(tài)優(yōu)化法有動(dòng)態(tài)規(guī)劃法養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)應(yīng)用功能模塊設(shè)計(jì) 根據(jù)江西省高速公路當(dāng)前和未來(lái)的公路養(yǎng)護(hù)管理的需求及現(xiàn)有技術(shù)水平和管理水平,高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)為9 大功能模塊。系統(tǒng)功

27、能、模塊功能內(nèi)容簡(jiǎn)單介紹如下:1) 數(shù)據(jù)維護(hù)。完成道路基本數(shù)據(jù)、道路檢測(cè)數(shù)據(jù)、路況圖片與圖像數(shù)據(jù)及養(yǎng)護(hù)模型數(shù)據(jù)及機(jī)構(gòu)信息數(shù)據(jù)等多種格式數(shù)據(jù)的輸入與編輯2) 靜態(tài)數(shù)據(jù)模塊。在GIS 系統(tǒng)中,可通過(guò)屬性窗口的內(nèi)容選擇或電子地圖上對(duì)線、點(diǎn)的選擇完成對(duì)道路基本資料的管理。3) 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)模塊。主要完成隨時(shí)間變化較大類型數(shù)據(jù)的管理,如養(yǎng)護(hù)檢測(cè)數(shù)據(jù)和巡查數(shù)據(jù)的增加、修改、刪除等管理。4) 圖形信息模塊。通過(guò)GIS 的可視化界面可完成對(duì)各類數(shù)據(jù)的有條件的屬性數(shù)據(jù)查詢、地理數(shù)據(jù)查詢及統(tǒng)計(jì)功能。5) 視圖信息模塊。GIS 系統(tǒng)通過(guò)動(dòng)態(tài)分段技術(shù),對(duì)于圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的一體化管理,尤其還成功地解決了圖形、屬性、影像

28、、文本、聲音高度集成的一體化地理數(shù)據(jù)庫(kù)的管理能力,界面更友好。6) 決策分析模塊。是路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的核心部分,運(yùn)用系統(tǒng)分析的方法,結(jié)合優(yōu)化原理和養(yǎng)護(hù)管理知識(shí),借助GIS 計(jì)算機(jī)技術(shù)手段,建立基于GIS的可視化公路養(yǎng)護(hù)管理決策支持系統(tǒng),為交通主管職能部門、公路養(yǎng)護(hù)部門的建養(yǎng)計(jì)劃及工程實(shí)施等管理需要提供及時(shí)、準(zhǔn)確、全面的信息和決策依據(jù)。如何根據(jù)優(yōu)化理論結(jié)合軟件所服務(wù)道路的具體情況確定合適的模型及其參數(shù),是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵所在。公路養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)以現(xiàn)有路面質(zhì)量為基礎(chǔ),綜合考慮養(yǎng)護(hù)歷史記錄、資金預(yù)算分配等客觀條件,對(duì)路面性能進(jìn)行評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)和提出最佳養(yǎng)護(hù)對(duì)策。7) 養(yǎng)護(hù)工程管理。借助GIS 技術(shù),建立可視化的養(yǎng)護(hù)工作流形式的養(yǎng)護(hù)工程管理系統(tǒng),完成養(yǎng)護(hù)部門日常維修保養(yǎng)與小修、大中修工程的管理,可有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)