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.     

考虑交通流动态分布的路面养护最优决策

为准确评估路面全生命周期用户成本以制定最优的路面养护策略，提出基于网络交通流均衡条件的路面养护多阶段动态规划最优决策模型，通过交通流的仿真，模拟用户成本在路网养护前、后以及生命周期各阶段的动态变化，并设计启发式迭代算法。该模型最小化的目标函数包含了生命周期的养护成本、用户成本、路面资产残值，约束条件主要由交通量守恒约束条件、养护预算约束、路面性能转移约束等。为证明模型的有效性，以一个具有10个路段的路网为例，采用提出的模型制定该路网连续20年的最优养护决策方案。研究结果表明：在每年养护预算确定的情况下，全生命周期路面养护最优方案是一个决策方案组合，该最优方案可以提高养护资金使用效率并有效减少用户成本，可为路面养护管理提供决策支持。通过对不同养护约束情景下的全生命周期用户成本的模拟表明：随着养护预算的增加，养护路段增多，导致用户成本增加，使养护成本的边际收益发生递减，养护预算在理论上具有一个最优值，并且养护成本收益与养护预算之间呈倒U形函数关系。     

水泥混凝土路面预防性养护路况标准与时机决策

考虑水泥混凝土路面结构及病害特点,提出水泥混凝土路面预防性养护的宏观路况标准和微观路况标准,给出基于路况触发法和基于路面病害发展机理的预防性养护时机确定方法,并依托实际工程案例,通过与模糊综合评价法和规范法对比,其预防性养护决策结果具有一致性。研究成果为各地水泥混凝土路面养护工程决策提供参考。     

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。     

县乡道路网养护修复资金分配的优化分析

为解决区域县乡道路网因受养护资金约束或养护资金分配不合理,导致路面养护资金投入后路面性能得不到有效提高的问题,提出一种基于0-1背包问题模型解决县乡道路面养护资金分配优化问题的方法,进而实现在路网养护资金约束条件下提高县乡道路面养护资金的有效利用率,尽可能地提高路面使用性能。结合工程实例验证0-1背包问题模型的实用性和可行性,为区域路网养护管理者制定科学的养护修复计划提供参考。     

养护科学化决策在山西高速公路的应用

随着交通量的快速增长以及公众出行服务需求的提升,公路养护资金需求压力增大,养护需求与有限的养护资金之间的矛盾亟待解决。本文依托山西省高速公路路面技术检测和养护分析项目,通过公路资产管理系统(CPMS)的统计和分析,以及路面技术状况的时间序列变化,进行路面病害诊断和路况动态分析,对养护科学化决策在山西高速公路的应用进行了研究和探讨,为科学分配养护资金提升路况服务水平提供支撑。     

PPP视角下公路隧道智慧管养模式探讨

近年来PPP模式在我国得到重点关注,在基础设施领域以PPP模式规划的项目不断上马建设。为处于"新常态"下的经济稳定发展提供了很好的方向。但是从总体分析来看,PPP在我国的应用个性化突出,尤其是公路隧道养护行业,传统的抢救性养护模式难以满足PPP视角下投资公司的管理需求,时常会出现管养体制混乱、职责不明、绩效考核无依据、养护成本高、资源浪费严重等问题。归根结底还是没有形成与之匹配的运作模式。基于此,本文在充分总结分析目前PPP视角下隧道管养问题以及需求的基础上,结合产业互联网信息技术特点,经过不断的分析研究发现:智慧管养模式以其智慧化的决策、精细化的管理、技术优化、资金节约、资源整合以及可持续性等特点,应该是能够与PPP视角下隧道养护匹配的管养模式和最佳选择。     

交互式多目标优化方法在城镇路面养护规划中的应用

考虑到路面养护多目标优化问题可能存在大量的可行解,为此引入了一种基于决策偏好模型的"交互式多目标优化优势粗糙集法"(IMO-DRSA),利用优势粗糙集法对决策者在决策过程中所提供的偏好信息进行处理,得到一种"若……那么……"的决策规则,从而帮助决策者根据预先确定的目标对养护方案实施分类及资金分配决策。     

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。     

基于改进NSGA-Ⅱ算法的路网养护决策优化研究

针对公路路网的养护需求矛盾,在综合考虑养护资金、投资效益和养护质量等必要目标的基础上,提出采用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)结合惩罚函数算法对养护方案进行全局优化,使得养护决策合理化、科学化。仿真结果表明:在对带约束条件的多目标养护决策优化中,改进的NSGA-Ⅱ算法通过构造加以惩罚函数的适应度函数在解空间进行搜索,能够快速地找出全局最优养护解集,为养护决策提供准确的数值依据,与数学规划和遗传算法比对验证了该算法的有效性和优越性。     

基于改进并列选择遗传算法的路网养护方案优化

针对公路路网养护需求矛盾,在综合考虑养护资金、投资效益和养护质量等必要目标的基础上,提出采用并列选择遗传算法结合惩罚函数算法对养护方案进行全局优化,使养护决策合理化、科学化。仿真结果表明:在对带约束条件的多目标养护决策优化中,改进并列选择遗传算法通过构造加以罚函数的适应度函数在解空间进行并列选择遗传进化,能够快速地搜索出16个全局最优解,为养护决策提供了准确的数值依据,与文献中数学规划和遗传算法最多2个最优解比对,验证了该算法的有效性和优越性。     

辽宁省高速公路科学化养护决策流程探讨

本文结合辽宁省沈大高速公路养护工程,对高速公路科学的养护决策模式进行了探讨:在全面深入的路况检测的基础上,基于规范要求、路况水平、养护资金等因素制定养护标准并对养护路段进行优化合并,针对具体工程综合考虑养护质量与资金约束的情况,制定年度养护工程计划并进行投资估算。     

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。     

深化路网养护规划方案的技术管理途径研究

目前路网养护规划方案的编制深度尚不能满足委托方年度养护计划决策的需求,优化沥青路面病害调查分析方法是提高路网养护规划方案编制深度的关键与捷径,本文定位路网养护规划方案编制深度介于网级与项目级之间,针对性提出委托方合理确定路网养护规划方案编制时间、委托有网级养护规划方案编制技术能力的检测评价机构、深入征求路网项目各管养单位对路网养护规划初步方案的意见建议、优化沥青路面病害调查分析方法等管理与技术措施,在规划编制时间及人财物投入受限的条件下,最大限度提高规划编制深度,满足应对养路费财政体制改革和相关政府职能部门科学决策对路网养护规划方案编制深度的要求。     

我国公路桥梁养护管理系统发展及展望

为促进我国公路桥梁管养智慧化转型,提高管养效率,综述了我国公路桥梁养护管理系统的研究历程与发展趋势。围绕桥梁养护管理系统发展的3个阶段：无纸信息化的桥梁数据库信息管理阶段,改善状态评估与决策方法的桥梁技术状态评估及维护决策阶段,融合可视化、巡检终端及健康监测系统等手段的桥梁高效化管理阶段,总结各阶段系统功能模块与特点、主要解决的问题及存在的弊端;结合当前桥梁智慧管养方面的研究热点,探讨与展望了以减少人为干预、实现经济高效养护为目标的公路桥梁智慧养护管理系统发展方向。结果表明：当代公路桥梁养护管理系统已基本满足桥梁管养部门的精细化管理需求,但仍存在智慧化程度不足、资源配置合理化欠缺等问题,而融合了智慧感知、智慧判别与决策、多源信息融合手段的桥梁智慧管养系统,将通过多种智能技术感知桥梁多源信息,采用大数据分析与挖掘方法评估桥梁状态,指导管理者实现经济高效的管养决策,达到公路桥梁智慧化养护目的。     

基于多目标决策的养护资金分配优化模型及应用

针对养护工作中资金及既有养护能力有限的实际,在分析资金分配问题的基础上,应用多目标决策理论,建立了综合考虑路段特征及不同部门约束条件的资金分配优化模型,并通过实例验证了模型的效果良好,优于同类问题的其它解决途径。     

基于HDM的云南地方公路网级养护规划分析

公路路网养护规划是公路养护策略制定和选择的主要依据,也是养护资金合理使用、路段养护优先级排序的主要依据。目前路网级养护规划并没有得到管理部门的重视,结果导致公路养护资金的使用效率低下、公路养护决策比较随意的问题十分突出。基于HDM详细阐述了公路路网养护规划制定的流程,其中EIRR是路网级养护规划的主要经济指标,道路用户广义费用、管理部门管理费用等作为参考指标。在进行网级养护规划后评估时,需要对规划后不同因素导致的EIRR的变化、机动车的预估运行速度以及碳排放等几个指标进行综合分析和评估,验证养护规划的合理性与有效性。     

基于大样本数据的江苏省沥青路面大中修养护周期

本文从江苏省干线路网中抽取948.4km实施过大中修的路段进行不同交通量等级下沥青路面大中修养护周期分布规律研究,得出不同交通量等级下江苏省干线公路大修周期和中修周期。结合路段的路面结构以及大中修养护前路面的PQI值分析得出4种性能优越的路面结构和4种性能较差的路面结构,以提醒养管单位密切关注路况衰变,改变养护策略。     

基于路面病害修补还原换算的养护决策分析

在目前公路养护管理体系中,考评结果与路况养护资金需求呈线性比例关系,养护路面技术状况等级越高,养护需求越弱,所需养护资金越少。合理进行养护决策,选用相应的养护措施,既能有效提升路面技术状况,又能优化养护资金使用效益。文中通过路面修补病害还原换算,对比分析换算前后湖南省某年国省道道路状况及养护资金需求,为养护科学决策、养护资金投入提供新思路,解决养护考评与养护资金分配之间的矛盾。     

新一代农村公路智慧管理养护体系构建

针对当前我国农村公路养护管理中的路域范围广、路面质量较低、检测路况复杂、养护资金不充裕等问题，基于路面性能快速化巡检装备和成套技术，提出了新一代农村公路智慧管理体系。其架构包括采集层、数据层、应用层和平台层，并明确了需要感知的数据、检测的内容、应用的范围、平台展示的功能。根据农村公路特点，总结了农村公路损坏的主要形式、成因和相应的应对策略，在技术、业务、管理和政策等方面辅助管养决策。最后，提出了采用“三步走”的发展建议，逐步提升农村公路管养的信息化、数字化和智慧化水平。