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。     

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。     

高速公路路面养护管理排序的一种方法

提出了高速公路路面养护管理的问题,在多目标决策问题研究的基础上,将“加权偏差平方和最小”的群排序方法应用于高速公路路面养护管理的排序问题,并以四川省高速公路的实例进行了案例分析,其目标是为高速公路主管部门和养护部门提供科学有效的决策支持。     

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。     

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.     

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。     

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。     

基于蚁群算法的湛徐高速公路中长期养护费用分配分析

以湛徐(湛江—徐闻)高速公路近5年路面状况指数及路面养护费用为基础,设置高水平、中等及以上水平两种养护费用分配模型约束水平,基于蚁群分析法进行高速公路养护费用分配分析。结果表明,可采用蚁群算法在确定路面养护费用上限值后对路面规划期内养护费用进行最大效益化分配,若养护费用不明确,可采用蚁群算法基于PCI值等指标提供多个养护水平进行养护费用分配;在养护费用较充足和一般的情况下,湛徐高速公路规划期内第1年养护费用分配值均最大,超过总费用的90%,后期各年养护费用相当,规划期内总的养护费用水平越高,规划期内各年度的PCI均值越高。     

基于灰色理论的旧沥青混凝土路面使用性能综合评价方法

根据路网中各路段的使用性能制定养护计划,才能充分利用有限的养护资金,取得最佳养护效果。针对路面使用性能综合评价的复杂性,利用灰色理论的基本思想,建立了高速公路路面的使用性能评价模型。最后以某高速公路的路面性能评价为例,验证了该评价方法的合理性,为路面性能评价和养护决策提供了一种新方法。     

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。     

高速公路沥青路面养护投资规划及其有效性研究

为制定科学有效的路面养护投资规划,该研究基于路面管理系统PAVER对高速公路不同路段进行路面养护需求分析,采用非线性回归建立路面性能预测模型,并制定相应路面养护规划方案。在此基础上,引入数据包络分析法(DEA)对制定的12种养护规划方案进行非参数效率评价,以研究各方案的相对有效性。结果表明:以投入-产出的相对效率为评价准则,综合考虑交通量、养护工作量和养护资金等投入要素对路面使用性能改善的影响,其评价结果更为客观深入。同时,相关结果也为路面养护规划和决策提供有效依据。     

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。     

基于多属性群决策层次分析的预防性养护措施决策研究

基于高速公路路面预防性养护决策问题的内涵,将多属性多目标的预防性养护决策整体结构划分为目标层、准则层、指标层和措施层4层。综合考虑预防性养护措施的费用、行车特征、技术因素、施工因素等作为目标层的评价值,并用群决策模型决策来减少主观性因素,得出最佳预防性养护决策措施。最后,结合案例来说明如何制定合理的养护措施。     

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。     

高速公路路面使用性能突变评价方法研究

评价路网中各路段的使用性能,根据路面使用状况制定养护计划,才能充分利用有限的养护资金,取得最佳养护效果。针对路面使用性能综合评价的复杂性,利用突变级数的基本思想和突变系统常用类型中的蝴蝶突变,建立了高速公路路面的使用性能评价模型。最后以四川省5条高速公路的路面性能评价为例,按其使用性能进行了排序,验证了该评价方法的合理性,为路面性能评价和养护决策提供了一种新方法。     

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。     

重庆山区高速公路路面状况评定指标探讨

以重庆市多条高速公路的沥青路面检测数据为依据,对山区高速公路路面检测评价、养护规划等方面进行了初步的探讨,并根据山区高速公路沥青路面破坏特点,对路面状况评定指标提出了一些建议。     

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。     

高速公路沥青混凝土路面维修罩面成套技术研究

本研究以河北省已建成的高速公路为工程依托,从高速公路沥青混凝土路面路况跟踪观测,路面性能评价与养护决策方法,维修罩面设计程序与方法,维修罩面施工技术,维修罩面招标、投标与合同管理等方面进行研究,提出了适合高速公路路面性能评价的指标和模型,开发并初步完成高速公路沥青混凝土路面维修罩面成套技术。     

高速公路沥青混凝土路面使用性能评价及养护决策研究

高速公路沥青混凝土路面使用状况直接决定着路面的养护决策,在规范已有的评价指标的基础上建立了车辙的评价指标及指标建议值,提出了在高温多雨地区路面综合评价指数PQI模型各指标权重的建议值,并采用决策树模型建立了高速公路沥青混凝土路面养护决策模型.