高速公路路面检测抽样规模对使用性能的影响研究

高速公路路面技术状况是高速公路管理部门大中修方案决策的重要依据,检测数据能否客观、真实的反映路面使用性能会对养护决策产生重要影响。以京津塘高速公路的路面检测数据为依托,研究抽样规模对使用性能的影响。研究表明:高速公路整体技术状况水平较高时,可以适当增大抽样距离,而其检测结果仍能客观反映路面实际情况;增大的抽样距离大小与路线长度相关,当路线长度越长时,抽样结果可靠性越高。其结果可为高速公路路面养护决策提供参考。     

路面检测周期对使用性能预测影响研究

路面使用状况的跟踪检测对路面养护管理来说是十分必要的.由于检测点位、检测频率与检测误差等原因,检测数据均具有一定的不确定性,各地区路面状况检测周期差异进一步加剧了检测数据的不确定性,进而对路面使用性能的预测造成一定影响.该文在对路面性能预测模型误差分析的基础上,通过检测数据的增减,拟合了检测周期不同时车辙深度、开裂面积、国际平整度指数等指标的路面性能预测模型,并采用模型对不同路段的使用年限进行预测,进而分析了检测周期对性能预测的影响.最后根据路面实际检测数据推荐出不同性能指标的最佳检测周期.实例证明:合理的检测周期不但能够节约检测费用,而且可以减少路面使用性能预测误差,更好地为路面养护提供决策依据.     

大中修养护决策体系在路面养护工程中的应用探讨

针对江苏省高速公路大中修养护工程特性和相关规范及标准的局限性，构建了大中修养护技术决策集，采用保证率系数法确定了各项性能指标不同养护等级所对应的养护界限值，在以上基础上，采用决策树方法构建了江苏省高速公路沥青路面大中修养护决策体系，同时基于实际工程案例，阐述了大中修养护技术决策体系的应用方法，研究成果可为相关养护工程提供参考依据。     

基于模糊聚类分析的高速公路全寿命周期成本预测研究

推行全生命周期成本管理与建管养一体化有利于提升高速公路投资效益和社会效益,成本预测是设计与养护方案优化的基础。在大中修样本数量有限的情形下,应用模糊聚类分析法,结合高速公路专项项目特征指标预测高速公路路基、路面及结构物大中修费用;建立寿命周期成本模型,根据建设成本、养护成本、用户成本、环境成本等寿命周期成本对设计方案进行比选,并进行实例分析,避免根据单纯建设成本最低和定性分析进行方案选择带来的后期维护及运营成本偏高的缺陷,研究成果对设计方案优化和建管养一体化有指导作用。     

路面使用性能检测周期对养护决策影响研究

路面使用性能检测是路面管理的主要工作,是公路部门制定养护决策的基础。养护管理的需要决定着路面使用性能检测指标的类型、方法和周期,但由于检测资金、设备及技术等各方面的原因,养护管理部门采用的检测周期存在较大的差异。该文在分析常规检测方法的基础上,通过实际路段的观察数据和分析模型,研究了检测周期对路面使用性能的影响以及对路面养护决策的影响。结果表明:检测周期对路面使用性能预测有着重要影响,尤其在数据随时间的变异性较大时,其影响更为显著。检测周期也会影响路面养护维修路段的选择,其影响与路面养护决策制定所依据的数据采集时间有关。同时也说明了检测周期影响着路面使用性能模型的精度,进而影响养护决策的准确性。     

高速公路路面大中修养护设计方法浅谈

通过对当前高速公路大中修路段的深入调研,结合相关规范要求,分别从路况基础数据分析、路况详细调查和养护方案设计3个方面对高速公路路面大中修养护工程进行研究,并在养护方案中使用了厂拌冷再生技术,提高了养护工作的科学性、合理性。     

路面状况抽样检测方案对养护路段划分的影响研究

路面状况检测是公路部门要进行的一项常规性工作,其对路面使用性能评价、预测模型的构建和养护措施的制定等都具有十分重要的意义。根据抽样检验理论,同时结合路面使用性能指标特点研究了不同抽样方案对养护路段划分的影响。结果表明:路面使用状况检测数据的变异性、小样本抽样方法均会造成路段划分失误,甚至会出现路面状况差的路段不能够被发现,而路况好的路段却被判定为需要维修路段的情况。其结果可为路面养护决策及相关技术规范的修订提供参考。     

沥青路面大中修结构极限荷载分析研究

我国大批道路进入大中修时期,高速公路大中修设计已成为道路养护部门面临的重要问题。由于高速公路行车速度较高,大中修设计时应考虑移动荷载作用的影响。基于路面结构安定理论,应用有限元模拟高速公路路面大中修结构在循环荷载作用下达到塑性破坏时的极限荷载,并计算不同行车速度下不同参数对路面大中修结构极限荷载的影响程度。从整体上看,路面结构厚度对大中修结构极限荷载的影响大于模量的影响,旧铣刨料作为大中修结构层对极限荷载的影响要大于其他结构层。     

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。     

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。     

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。     

基于支持向量机的高速公路意外事件检测模型

为建立快速高效的高速公路意外事件自动检测系统,提高意外事件救援效率,就高速公路意外事件检测中的关键技术进行了研究。在剖析现有模型特征的基础上,引入支持向量机理论,建立了基于支持向量机的高速公路意外事件检测模型。利用自主开发的EAD-Simulations系统所建立的数据库,对模型进行了仿真试验,分析了不同核函数对检测性能的影响,研究了单侧输入与双侧输入、不同输入特征因素组合的性能指标。结果表明:与California 8#算法相比,该模型检测率提高了179%,误检率降低至0.50%,平均检测时间缩短了81%;同时得到了上游占有率与流率组合的最优输入特征。     

基于路面使用性能衰变规律的检测周期优化方法研究

针对规范规定的路用性能指标检测周期未能与其衰变形式相呼应的情况,提出了基于路用性能指标衰变形式的检测周期确定方法。通过灰色理论扩充原有数据库,并对扩充数据进行回归分析,确定该指标的衰变方程,再使用规范中规定的评价标准及衰变曲线变化率的最大值确定该指标的优化周期。结合沧州市干线公路工程实际,给出了路用性能指标检测周期的优化过程。     

基于情景分析的高速公路事件检测决策系统研究

高速公路事件检测是为了及时、准确地检测偶发性事件的发生,以便于尽量减少事件所造成的不利影响,使事件总的影响降到最低。目前,事件检测算法多种多样,可以从不同的角度对其进行分类。在对高速公路的交通流量进行情景分析的基础上,提出了一种新的事件检测决策系统。即使在高速公路不同的服务水平下,这种系统也都能很好地实现对事件的准确检测。     

基于GA启发式抽样的交通事件自动检测

为了提高面向不平衡数据集的交通事件检测综合性能,提出了两种基于GA启发式抽样方法的交通事件检测算法.基于GA的实例选择抽样方法(GA-IS),解决非启发式抽样方法人为设定抽样率导致的检测效果不稳定问题.基于GA的支持向量选择抽样方法(GA-SS),改善学习集数据量较大时的检测效率.实验采用新加坡AYE仿真数据库,以支持向量机作为分类器进行事件检测.结果表明,基于遗传算法实例选择抽样的检测模型检测率达到94%,平均检测时间为1.413 3 min,性能指标PI为0.157;基于遗传算法支持向量选择抽样的检测模型决策时间为4.55 s,综合性能最优,其PI为0.151;基于少数类过抽样算法(SMOTE)的检测模型决策时间为35.21 s,PI为0.329,与非启发式抽样方法相比,所提方法能有效改善面向不平衡数据集的事件检测综合性能.      

高速公路沥青路面半刚性基层结构剩余寿命评价方法研究

针对高速公路沥青路面半刚性基层结构剩余寿命一直缺少定量化评价方法的问题,结合大量高速公路养护设计项目经验及数据积累,提出从结构完整性及结构强度衰减度两方面综合评价半刚性基层结构剩余寿命的方法。结构完整性给出了3种计算方法,包括利用探地雷达无损检测数据直接计算、路面病害与取芯数据结合判断及通过路表面病害特征推算;结构强度衰减度给出了4种计算方法,包括现场实测模量直接计算、弯沉盆特征参数分析、材料参数对比及结构强度指数评价。由于以上各种方法技术适用性不同,提出采用定量评价及定性分析相结合的方式,计算半刚性基层剩余寿命指数。利用对全国代表性省份高速公路大中修周期的调研结果,将高速公路大中修周期分布规律转化为路面结构寿命衰变规律,并与结构完整性及结构模量衰减度两项评价指标建立匹配关系,从而实现了对现有路面结构剩余寿命的定量化计算。将以上成果进行总结提炼,建立了一套完整的理论分析模型及分析流程,并在实际工程中进行了验证,发现评价结果与路面结构实际破坏特点较为匹配,可用于指导半刚性基层沥青路面养护设计实践。     

路面快速检测技术与科学决策实践

高效率、智能化的检测设备以及相应评价方法的运用,能够为路面养护管理工作提供全面准确的数据支撑。回顾了路面检测技术、路面技术状况评价方法和路面养护决策的发展历程,介绍了新形势下的高速公路快速检测技术和科学决策方法,包括建立管辖路段公路数据库、采集路况数据、评定公路技术状况及分项指标、预测路面性能和制定相应的预防性养护规划,实践表明,可节省养护资金的投入,提高养护管理水平。     

高速公路大中修施工区通行能力分析

文章以现行标准规范为依据,以真实交通流数据为基础,量化分析了高速公路大中修施工区通行能力和服务水平,并对其伴行道路的施工前后通行能力和服务水平进行了量化分析,研究可进一步为制定施工区交通组织方案提供技术支持,且为类似工程施工区通行能力和服务水平分析提供参考和借鉴。     

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。     

基于熵权-灰靶理论的滞洪区高速公路生态边坡决策方法及应用

边坡防护方案的确定是公路设计阶段的重要环节,决策结果的客观性、科学性直接影响公路全寿命周期的安全.目前滞洪区高速公路生态边坡方案的决策以定向的经验判断为主,缺乏定量理论评价.为此,基于二元定量比较法、熵权法、灰靶决策理论,构建了一种滞洪区高速公路生态边坡评价决策模型.该模型从经济、技术、社会三方面综合考虑生态边坡方案决策的多种因素,选取11个评价指标构建指标体系;利用熵权法对指标权重进行计算,降低人为主观因素影响,并结合灰靶理论计算各评价方案靶心距,进行优劣排序决策最优方案.最后以津石高速公路生态边坡方案决策为例,对上述方法进行了应用验证.实践结果表明,该评价模型能较为准确的评价滞洪区高速公路生态边坡方案的优劣程度,具有一定的合理性和可行性.