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。     

中修养护维修对策对沥青路面性能变化规律的影响研究

在荷载和自然环境的作用下,路面性能以一定的统计学规律衰变,衰变到一定程度时,需采取一定的养护措施改善和恢复路用性能。由于养护时机和措施具有较大的可变性,养护维修后路面性能变化呈现多样性。为预估养护维修对沥青路面性能的影响,预测养护维修措施后路面性能的发展变化规律,文中依据路面性能统计学原理,采用随机正态分布+-函数模拟各路段的发展变化及养护对策对路面性能的影响,在中修养护与性能变化之间建立一定的联系,为路面养护决策提供依据。     

检测技术在路面养护检测评价与养护设计中的应用

路面状况数据是路面性能的直接反映,是编制道路养护和改建计划的依据。本文基于国道G205秦皇岛西环路一级公路路面使用性能指数(PQI)各项指标检测数据,阐述了检测技术在沥青路面养护检测评价与养护设计工作中的应用,通过深入分析路面病害机理,综合考虑路面历史养护情况,为公路养护部门提供准确、可靠的路面技术参数及养护建议。     

公路路面养护科学决策分析模型应用研究

公路路面作为直接承担公路交通的重要载体,其养护时机的选择,养护标准的制定及路面性能变化趋势的预测,对于提高公路路面养护的科学性具有重要意义。本文结合现有技术,对养护决策系统中标准与决策、路面性能预测、经济分析与评价、养护资金优化分配及交通量预测等分析模型进行系统研究,探索科学的决策系统。拟通过对该系统的各分析模型进行详细的分析,构建路面养护科学决策分析模型系统,为公路路面养护科学决策体系奠定技术基础。     

基于“步进等效面积法”的路面养护效益评价

如何评价不同养护时间、养护措施的长期效益,选择合适的养护措施是高速公路管理部门面临的重要问题。本研究收集了江苏省京沪高速公路养护路段十年内的路面性能数据,以及美国高速公路76个养护项目的路面性能数据,提出"步进等效面积法",以路面行驶质量指数(RQI)、路面抗滑性能指数(SRI)、路面车辙深度指数(RDI)、路面性能指数(PQI)及路面损坏状况指数(PCI)为参数计算养护效益面积,并采用多元线性回归方法分析了养护方法、重铺或罩面厚度、铣刨深度,降雨量、冰冻指数(°C-days)、结构系数、等效标准轴载累计作用次数(k ESAL,10~3次)及Pre-IRI(养护前IRI值m/km)等因素对养护效益的影响。结果表明,对于京沪高速公路,铣刨重铺对车辙处治效果最好,当路段车辙问题较轻时,微表处的养护效益较高,罩面也可以有效缓解车辙问题,其他各项指标也很理想。对美国高速公路的76个养护项目应用"步进等效面积法"后发现,Pre-IRI对养护效益的影响最大,当路面平整度较差时才对其进行养护会使养护措施的养护效益大幅降低。     

路面预防性养护规划应用实例

路面预防性养护可以有效延长道路使用寿命,降低公路全寿命周期养护成本。笔者将路面预防性养护规划划分为:确定预防性养护的判定标准、选择路面性能预估模型、动态划分养护阶段、确定养护时机和养护方案4个主要步骤,以广东清(远)-连(州)高速公路预防性养护规划为实例,对每个步骤进行介绍,并分析了进行预防性养护的优势,可为类似的工程提供参考。     

市政道路路面性能衰变特征分析

路面性能是描述道路结构损坏状况、道路服务质量的综合性指标。了解路面性能的衰变趋势,对确定道路养护方案、选择道路养护时机有着重要的意义。研究基于2008至2018年上海市市政道路路面性能检测数据,以路面状况指数(PCI)为对象,分析了市政道路等级、道路结构、基准年PCI与市政道路PCI年衰变量间的关系,并发现后两者是影响市政道路PCI年衰变量分布的主要因素。随后,基于广义极值分布,拟合了不同场景下PCI年衰变量的分布形态,获取了分布特征关键参数。相关结果能有效支撑市政道路路面性能预测及养护措施决策。     

高速公路路面检测分析及养护维修设计

针对山西省祁临(祁县—临汾)高速公路路面养护维修工程,通过深入调查检测路面的各项指标,全面把握路面的性能状况,结合国内外工程实践经验,探讨路面病害产生和发展的原因,根据病害发生机理制订养护维修方案,达到"处治病害、恢复功能、经济环保"的目的。     

宁波绕城高速公路西段路面病害维修规划研究

以宁波绕城高速公路西段为依托工程,分析历年路面技术状况评价及交通量数据,建立路面性能模型,预测各观测断面性能模型的变化趋势。针对南方地区较常进行的路面病害维修养护,采用总量预估法,引入综合衰减系数,提出路面病害维修养护方法及流程,制定未来三年的路面病害维修养护规划方案,为同类工程提供参考与借鉴。     

项目级高速公路路面养护维修路段选择方法研究

按照高速公路路面维护特点,采用预期费用减少、路面性能提升等,对病害维修成本与路面状况指数衰减率关系进行分析。通过加权偏差平方和最小法,分析路面养护需求度,以此明确路面养护顺序。     

路面预防性养护措施性能研究

随着我国公路新建及养护里程的快速增长,养护任务日趋艰巨与养护资金有限的矛盾不断显现。本文依托某省二级公路路面养护工程,通过拟定的实施方案,确定试验路段,总结了工程施工工艺及存在问题,并在养护处治前后对依托工程进行跟踪观测和数据分析,对路面预防性养护措施性能进行了研究。     

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。     

旧水泥砼路面性能综合评价指标体系研究

传统的水泥砼路面性能评价是从日常养护管理的角度,主要以路面破损状况、平整度和抗滑系数3个指标来表征.我国许多水泥砼路面都达到了一定的使用年限,面临着路面是否需要大中修的养护决策,传统的评价指标体系已不能满足需要.文中从水泥砼路面大中修养护决策需要出发,以长益(长沙-益阳)高速公路水泥砼路面性能评价为依托,提出了较全面的旧水泥砼路面性能综合评价指标体系.     

路面预防性养护中超薄磨耗层的性能评估与寿命预测

预防性养护措施是一种全新的道路养护概念,其与传统观念不同,是在道路无法修复损坏之前进行养护。其中超薄磨耗层(NovaChip)是一种新型的沥青路面预防性养护手段。为了调查NovaChip作为预防性养护手段改善路面使用性能的应用效果,文中在上海逸仙高架道路行驶质量指数的基础下,利用MATLAB进行回归分析证明传统路面使用性能衰减模型对于NovaChip的非适用性,基于寿命预测理论对NovaChip提出了新的性能衰减方程,并通过全寿命周期成本分析说明了在预防性养护维修中使用NovaChip的优异性能。     

京港澳高速旧路路面病害处理方案

旧路从1998年通车,至今已运营超过14年,路面性能变化较大,之后仍需经历三年的施工期,对旧路的路基路面性能是一个很大的考验。本项目通过对旧路性能的全面检测及历年病害养护历史的分析,结合现场分层测试结果,对旧路路面强度进行分析处理。     

路面性能模糊综合评价方法研究

路面性能评价指标较多,现行的养护规范只是对不同指标逐项分析,影响对路面性能的整体把握和评价.文中采用模糊综合评价方法建立了路面性能的综合评价模型,并结合长益(长沙-益阳)高速公路的实际情况,对模糊综合评价方法的可行性进行了检验.     

基于效益-费用指标的沥青混凝土路面养护时机研究

沥青混凝土路面养护对维持良好的路面性能具有重要的意义,养护决策的成功与否与预防性养护的时机密切相关,正确的养护时机决策方法可达到事半功倍的效果.通过对常用预防性养护最佳时机决策方法研究结果表明:目前预防性养护最佳时机决策方法还不够完善,对路面性能评价指标太单一,由此提出以经济分析法中的效益一费用分析法为基础,优化效益计算指标和费用模型,使分析结果和养护工程实际更加吻合,为预防性养护最佳时机决策提供了理论依据.     

县道路网路面养护修复资金优化分析

在路面养护活动中不论是高速公路还是低等级公路,养护资金都面临着资金有限、资金使用效率不高等问题。为了优化解决区域路网养护资金的分配问题,通过对佛山市县道路网路面状况进行全面调查,引用路面性能组合状态方法、动态规划法、重要性评估等,基于路面状况的基本需求,设定最大化路面优良路率目标,提出约束资金条件下县道路网路面养护修复资金的优化分配模型。通过实例验证了路面养护修复资金优化方法的合理性和实用性,为道路养护管理者做出科学的养护修复决策提供参考。     

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。     

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。