S10(温州绕城)北线一期段高速公路路面5年期养护规划研究

在深入调查分析S10(温州绕城)北线一期段高速公路使用现状及养护现状的基础上，提出S10(温州绕城)北线一期段高速公路养护规划原则。考虑路面技术状况指标现状、路面病害水平、交通荷载水平、路面使用时间等多因素，采用基于路面病害发展、基于交通荷载及基于路面使用时间的多模型综合进行路面使用性能预测。考虑性能提升水平、养护费用、路面残值等因素，采用寿命经济分析的方法进行养护方案优选，得到费用效益最优的路面养护方案。并结合项目客观情况，对规划期养护规划方案配置进行调整。     

利用SCE算法进行高速公路路面养护决策优化

针对高速公路养护管理部门如何利用有限的养护资金进行路面中长期养护问题进行了研究和探讨，结合国外在路面管理系统方面的最新研究成果，提出采用效果-费用比值作为效益指标，建立了高速公路路面养护的整数规划模型，并采用SCE算法对模型进行求解。对该算法的原理，计算步骤和关键部分进行了详细的论述，最后给出了实例加以验证。     

渝湛高速公路路面使用性能预测及预防性养护时机研究

以渝湛(重庆—湛江)高速公路近5年路面性能指标监测数据为基础,采用灰色预测法、灰色马尔可夫预测法进行路面性能指标预测,依据预测结果建立PCI指标衰变方程,基于综合效益、等额年度费用、效益指数、服务寿命变化4个指标分析其最佳预防性养护时机。结果表明,灰色马可夫预测法的预测结果比灰色预测法更接近实测结果;该高速公路在第4年进行微表处处治可获得最佳收益;预测模型及可靠的实测数据决定路面性能指标的发展趋势,也决定预防性养护时机的确定。     

指定资金约束的高速公路养护决策算法研究

应用工程经济原理与方法对高速公路路面养护管理费用进行了分析。针对养护决策优化中指定资金约束下的养护方案优选问题,以养护费用关系为基础开发了指定资金约束条件下的高速公路养护决策动态规划算法,并基于组合预测的思想对算法中状态转移预测进行了研究。实例表明决策方案得到改善。     

项目级高速公路路面养护维修路段选择方法研究

根据项目级高速公路路面养护维修特点,将养护实施效益划分为路面性能提升和预期费用减少两方面,综合考虑预期病害维修费用与路面状况指数PCI衰减速率之间的关系,采用加权偏差平方和最小的方法,考虑单一路段养护需求迫切性确定路面养护优先次序。     

项目决策多目标规划在路面养护中的应用

以高速公路路面养护为依托,运用项目决策多目标规划方法建立路面养护多目标规划模型,对养护资金在主要养护措施中进行优化分配;以某高速公路路面养护为例,说明了项目决策多目标规划模型的应用。     

高速公路沥青路面全寿命周期费用分析

为提高高速公路建设的投资效益,基于路面使用性能衰变的预测和养护维修时机、策略的选择,建立了沥青路面全寿命周期费用模型。该模型综合考虑了投资方案的初始修建费、养护维修费、用户费用和寿命期内的其他相关费用,可以为高速公路投资决策和运营管理提供参考。     

海堤高速公路路面状况评价指标

结合上海东海大桥连接段海堤公路路面养护工程,对PCI指标不适用于评价海堤高速公路实际路面状况的原因进行了分析,并研究了美国佛罗里达州路面损坏评价指标和路面裂缝率指标的适用性。研究结果表明:PCI评价结果偏高,且在日常路面养护管理工作中缺乏指导性;美国佛罗里达评价方法不适合评价海堤高速公路的路面状况。建议在PCI指标的基础上,缩短评价单元,采用裂缝率指标指导海堤高速公路日常路面评价和养护。     

路面性能动态预测与预防性养护效益研究

为了研究实施路面预防性养护的长远效益,以广东省佛山一环高速公路为依托,通过对佛山一环实施五年的路面预防性养护规划,定期对路面进行性能检测与数据采集,应用Matlab数值分析工具对路面性能衰变模型进行动态修正,采用全寿命周期成本分析方法对比大中修养护方案与预防性养护方案效益。结果表明:随路龄增长,路面性能衰变模型的衰变速率由快变慢,且各年衰变曲线愈来愈接近;2014年需要大中修的路段中,有75%以上在2011年养护规划中列为需养护路段,大部分路段由于经费不足未实施养护,至2014年需大中修;采用预防性养护方案较大中修方案,年度每平米养护费用可8~9元,每年可节约养护资金1190~1340万,在寿命周期内可节省养护经费达1.8~2.0亿元,预防性养护效益相当可观。     

基于灰色马尔科夫模型的养护方案费效分析

依托某高速公路开展水泥混凝土路面中长期养护方案规划及方案技术、经济效益研究,并提出指标预测—养护需求评定—方案制定—指标再预测—技术效果评估—经济效益分析的思路,为路面中长期养护方案制定和优化养护资金分配提供了方法。收集历年数据,采用灰色马尔科夫模型预测2020年～2024年PCI、RQI、SRI数据,确定路面养护时机和方案,从技术和经济效益角度评价了路面中长期养护规划方案的效果。灰色马尔科夫模型在预测水泥混凝土路面中长期(5年)性能方面精度较高(5%),预测结果残差比率小于0.4%;路面中长期养护方案的实施可确保路面PQI在5年内保持在良好等级以上,方案技术可行;路面中长期养护规划方案的经济内部收益率21.21%,经济净现值4 157万元,动态投资回收期(含建设期)3.6年(评价年限5年),方案经济可行。     

基于生存分析模型的水泥混凝土路面大修策略评估

为了量化比较水泥混凝土路面在全寿命周期内基于经验和基于分析的两种大修策略的效益差别,该文采用了美国佐治亚州水泥混凝土路面上采集的近50年的路况数据,建立了路面服务寿命的Cox比例风险模型,基于3个评估指标——总养护费用(LCC)、分析期内的平均路况(FI_(AVG))和养护效益(FI_(AVG)×LCC),评估了某典型水泥混凝土路面结构的两种大修策略在50年分析期内的养护效益。     

基于HDM-4的路面养护决策仿真-优化框架研究

在将高速公路发展与管理系统(HDM-4)与基于随机模拟的SFL算法相结合的基础上,提出了一种系统寿命周期费用分析框架,为路面养护管理寻找最优养护策略.根据路网实测历史数据,对HDM-4中最敏感的参数进行本土化校正,定义与不同交通等级和各种初始路面状况相对应的最优养护策略选择集,采用HDM-4进行养护策略的寿命周期费用分析,结合基于随机模拟的SFL算法进行养护策略优化和不确定性分析.通过具体的道路养护案例,详细介绍了分析框架的流程,并证明了其适用性.     

基于决策树模型的沥青混凝土路面养护计划辅助决策研究

通过分析养护工程性质、养护决策影响因素,依据湖南省高速公路路面养护管理实际,建立了高速公路沥青路面养护决策树模型,并提出了基于决策树模型的无资金约束条件下养护需求分析流程及资金约束条件下最大路面性能水平的养护计划优化方法,为高速公路沥青路面养护决策提供参考.     

基于寿命周期的高速公路养护决策优化研究

本文基于江苏省高速公路成本最小化、性能效益最大化的养护目标,采用寿命周期费用分析的方法对高速公路单路段多年和多路段多年决策优化方法进行了研究,考虑以交通量、车辙深度、横缝状况指数、平整度IRI、横向力系数SFC和修补率作为决策指标,通过高速公路沥青路面养护决策树和路面性能衰变模型,实现单路段多年决策优化。并以养护公司年度养护预算费用为约束,以寿命周期内路面使用性能指数PQI提升最大为决策目标,对各路段寿命周期内不同的养护方案组合进行优化求解,最终确定了有费用约束和无费用约束下的多路段多年最优方案的求解办法。最后选取某高速公路样本路段进行了寿命周期内的多路段养护决策。     

沥青路面预防性养护规划实例分析

针对高速公路路面养护缺乏定量分析的问题,选用路面破损指标、路面平整度指标、路面结构承载力和路面抗滑性能4个指标,建立了路面综合评价指标——路面养护质量指数评价综合模型,并结合河北省高速公路养护规划实例进行分析。结果表明：采用该综合模型对高速公路养护质量按季度进行检测和评定,可以及时掌握高速公路的养护质量和服务水平,制定科学的养护规划和年度计划,实现高速公路养护的科学化和规范化。     

超限对高速公路路面养护费用增量的影响研究

对山东全省高速公路近一年的轴载数据进行了调研,分析了调研原始数据的特点并提出针对性的处理方法;以高速公路标准荷载条件设计的原基本结构厚度为基准,重新计算出超限荷载条件下的路面结构厚度及增量,得到了山东省各高速公路为满足超限车辆而增加的路面工程量;最后,通过施工定额计算出相应的路面补强工程建设费用,即为超限引起的单位里程公路养护(或改建)投资费用增量.本研究为山东省高速公路养护经费管理定量化分配提供了参考.     

基于遗传神经网络的路面使用性能评价预测

基于遗传神经网络算法,在进行高速公路路面使用性能评价与预测时,引入遗传神经网络,建立高速公路路面使用性能评价与预测模型,通过该模型,评价和预测了吉林某高速公路路面使用性能。结果表明:与BP网络预测PCI的结果相比,遗传神经网络预测PCI的结果与高速路面PCI实际值误差缩小更明显,这表明遗传神经网络模型预测精度得到很大程度提高。测试结果说明,本研究提出的遗传神经网络预测方法是可行的,它可以作为高速路面一种有效预测手段,提供科学方法进行公路路面使用性能的评价与预测。     

深圳地区高速公路沥青路面养护行为触发条件分析

通过对深圳地区四条高速公路养护行为的调查,采用数理统计的方法开展了PCI、RQI、RDI、SRI及裂缝率等5个指标与路面养护行为是否发生的相关性分析,得到了上述各因素对沥青路面预防性养护、中修的影响程度排序。在此基础上,根据调查路段的数据和养护工程实施情况,通过对各影响因素的分析得到触发养护行为的关键因素和触发区间。研究表明:深圳地区高速公路沥青路面预防性养护行为的发生与裂缝率相关性最大,中修养护行为的发生与车辙病害相关性最大,触发路面预防性养护行为的关键因素是裂缝率和车辙深度,区间是(85m/km,200m/km)和(5.0mm,7.0mm),触发路面中修养护行为的关键因素是车辙深度和PCI,区间是(8 mm,10 mm)和(82,85)。     

沈大高速公路路面使用性能养护综合评价模型的研究

以沈阳至大连高速公路路况普查的数据为基础，考虑路面性能参数的概率分布特性，建立了高速公路沥青路面使用性能养护综合评价模型，并通过产例将其与国内外模型进行了对比分析，验证了其实用性。然后通过进一步研究建立了此模型与养护经济费用的关系，找出了路面养护费用增长的敏感阶段，建立基于路况综合评价的路面养护优先级别，为高速公路养护优先排序提供了一个简捷的参考方法，最后应用马尔可夫过程建模方法，建立了路况综合评价随时间衰变的概率预测矩阵，使之可供养费用分析之用，通过以上研究，此模型可为高速公路沥青路面的养护评价，养护对策的优先排序，养护资金的优化决策分析提供参考。     

关中国省干线公路沥青路面预防性养护阈值研究

基于关中地区国省干线公路典型养护工程检测结果,采用S型曲线模型,对PCI、RQI等路况评价指标进行回归分析,拟合路面性能衰减曲线,对比不同组合下的PCI、RQI模型参数,分析面层厚度及交通量对预防性养护PCI、RQI阈值的影响。研究表明:S型路面性能衰减模型与路面性能衰减规律吻合度佳,其相关系数R2高于0.95;路面性能衰减函数中,|PCI"|、|RQI"|最大值对应的路况评价指标可作为预防性养护阈值,其中,预防性养护PCI阈值取85.0,RQI阈值取84.0。