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。     

高速公路路面预防性养护决策

预防性养护的目的是保持或改善路面状况、延长公路使用寿命,同时将寿命周期内养护成本降到最低。在其决策过程中,应在对高速公路路面技术状况进行识别和预测的基础上,对养护措施进行技术评价,对养护方案进行寿命周期成本分析,以确定最佳的预防性养护方案。     

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。     

基于多目标遗传算法的高速公路多目标路面养护决策优化

高速公路多目标路面养护决策优化是高速公路路面养护决策优化未来发展的趋势,也是目前研究的热点。针对传统数学规划方法用于高速公路多目标路面养护决策优化的不足,引入了目前在多目标优化领域应用较多的带精英策略的非支配排序遗传算法NSGA-Ⅱ。将NSGA-Ⅱ应用于高速公路多目标路面养护决策优化问题中,仿真结果表明其性能优于传统的数学规划方法,具有广阔的应用前景。     

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。     

考虑不同养护措施的路面性能衰变模型研究

随着高速公路的不断建成,我国面临严峻的高速公路养护维修工作。在道路使用寿命周期内,对路面进行有计划的养护维修工作,一方面可以保证路面保持良好的使用品质;另一方面也可以提高路面养护维修的工作效率。研究路面使用性能的衰变规律和对路面使用性能的预测是道路寿命周期内有效制定养护维修决策的核心内容。基于北京市高速公路路面性能检测数据提出不同养护措施下沥青混凝土路面的衰变方程,用于评价特定条件下沥青混凝土路面的衰变规律。     

路面性能与寿命周期费用分析

当前,在路面寿命周期费用评价的实施上还未考虑可选方案整体服务能力的差异性。基于该评价的做法可能达不到道路用户和高速公路管理者的预期目标,评价路面性能需要评估不同设计、养护、重建项目的价值,并把管理者和用户结合起来考虑,这样的评价才是最佳的。该文介绍了两种方法来确定不同路面性能水平的费用量,其中一种使用了名为路面性能质量指数的定量方法,该方法可用来比较不同路面项目的整体性能差异;另一种方法基于建立定量年费用和路面服务能力之间的某种关系。对每种方法而言,都提出了一种分析框架,把寿命周期费用与路面性能因素结合起来考虑。     

耒宜高速公路路面病害成因分析及养护维修策略研究

根据耒(阳)-宜(章)高速公路路面性能检测结果,对路面病害的特征进行详细阐述,并结合耒宜高速公路所处的气候及地理条件深入分析各路段病害产生的原因。为使采取的养护维修措施在资金有限情况下达到效益最大化,依据预防性养护理念,应用全寿命周期下的效果费用比方法对耒宜高速公路的养护策略展开研究,取得了较好的效果。     

基于预防性养护的桥梁全寿命周期养护策略

针对桥梁全寿命周期养护策略问题,提出基于预防性养护的养护策略,基于预防性养护的全寿命周期养护策略是以经济分析理论为基础来评价可选方案的长期经济效率的一种技术,它考虑了预防性养护方案本身的费用和寿命周期内的其他相关费用,获得满足所求性能目标下的长期费用最低的方案。     

重庆机场高速公路路面修复过程

路面的修复完全不同于路面的新建和养护．是一个涉及现有路况评价。修复方案确定。最优方案比选,设计施工和路面性能监控的多步骤过程。结合重庆机场高速公路简要介绍了高速公路路面的修复过程。重点强调了对现有路况的评价和针对每个备选方案的寿命周期费用分析。指出在对方案进行经济比较时,不仅要考虑道路建设者的费用,如：初期建设费用、使用期的技术和管理费用、养护和修复费用及剩余价值等;还要考虑道路使用者的费用,如道路修复时因车道关闭引起的交通延误、道路品质下降引起的额外费用(车辆磨损。交通事故等)等。     

养护干预下路面性能衰变预测模型

研究养护干预下路面使用性能的衰变状况和衰变模型是路面结构寿命周期内制定养护维修决策的重要内容。文中基于广肇高速公路路面性能检测数据,考虑养护干预对沥青路面性能衰变状况的影响,提出特定养护措施下沥青路面性能的双参数曲线和灰色系统理论+马尔可夫转移概率衰变模型,以评价不同养护条件下沥青路面性能的衰变规律。     

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。     

资金-目标双优化法在路面养护决策中的应用

在当前公路养护资金与路面性能需求提升矛盾日益显著条件下,进行有计划性的路面养护规划及决策极为重要。以多年度项目级养护规划为研究对象,提出了以养护路段为单位的项目级养护规划决策流程。结合当前管养工作中对资金及目标双重约束条件下的养护规划需求,重点针对资金规划中的养护方案优化阶段,明确了"资金-目标"双优化法的内容,并建立了优化原则及优化目标。提出了考虑时间影响、基于交通量及路况指标的资金优先级因子概念,建立了多年度规划条件下的"资金-目标"双优化法决策流程及资金排序优化方法,并以宁波某高速公路为例进行了资金与目标约束条件下的优化示例演示。结果表明:基于交通量及路况指标、考虑年度关联效应的优先级因子判断法量化了年度实施效应的影响;不同管养单位应根据各地对路况指标的实际需求,动态建立适合当地的优先级因子;"资金-目标"双优化法采取先资金优化、后目标优化、二者交叉校核的方式进行,同时按"长度优先-养护后推"迭代优化法进行;"资金-目标"双优化法在实际应用中具有较强的可行性与指导性,可用于辅助管理单位在对养护资金与路况目标有双重约束及需求条件下进行养护决策优化;资金或目标单重优化,亦可采用所推荐的步骤与流程进行拆解优化。     

基于寿命周期费用分析的沥青路面养护效益评价

为了对比不同高速公路在设计年限内的养护效益,选择安徽省内的庐铜、界阜蚌及芜宣高速,以达到设计轴载次数的年限作为沥青路面寿命周期费用的分析期,采用费用现值法计算3条高速于寿命周期内的总养护费用现值和年平均费用现值。研究结果表明:1随着路面使用时间的增加,处治厚度较深的养护措施的使用比例上升。2养护效益最好的是庐铜高速,说明了交通轴载是影响路面养护效益最显著的因素。     

基于LCCA的沥青路面养护决策及处治方案研究

以江苏省某高速公路沥青路面病害治理为工程依托,通过对路面病害关键指标建立养护决策控制标准,并根据不同路段择优选择具有针对性的处治方案;基于全寿命周期成本(LCCA)和节能减排效益分析对四种处治方案进行综合比选。分析结果表明:处治方案二的全寿命经济效益和节能减排效益大大优于其他方案,推荐应用于车辙路段和裂缝密集路段。     

基于灰色物元法的路面养护决策

利用灰色物元分析法,建立高速公路路段养护方案的优劣排序模型,对各路段进行多因素综合评价,为路面养护决策提供一种科学的评价方法。     

广佛高速公路沥青路面养护规划应用探讨

根据广东广佛高速公路路面养护规划编制要求，对广佛高速公路沥青路面现状和变化趋势进行了分析，提出了养护规划和改造设计的三要素：养护规划、养护时机和养护路段的实施方法。采用全寿命周期成本方法分析了养护规划的经济性。最终制定了具体养护规划方案，并在广佛高速公路的养护工程中得到成功应用。     

佛山一环沥青路面预防性养护技术实施探索

路面预防性养护,即在合适的时间,用恰当的方法,对适宜的路段进行养护,以使性能良好的路面保持更长的使用时间。以佛山一环高速沥青路面为实例,在详细调查检测的基础上,对需要实施预防性养护的路段进行了确定,并采用等效年度费用法、项目级综合评判法、效益费用比法确定了最佳养护措施和时机,然后进行下一步的施工图设计及后续施工,以使预防性养护措施发挥最大的效益,降低路面全寿命周期成本。     

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。     

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。