现代路面管理 数据需求清单

第七章数据需求清单71数据要求清单管理过程需要现存设备清单。根据每个部门的需要，清单中数据的详细程度将随之变化。然而所有的管理系统都应具有最基本的路网清单。这份清单对于PMS的发展是十分必要的。数据库清单为管理者提供了路网总长，路面类型，几何尺寸，交通等级，环境状况等等。它应基本上与现有信息相一致并加上养护与施工之前的信息。开发路面系统清单是一项长期工作。基本步骤包括变量选择或数据元素，定义路段描述，或参考方法以及集合并记录数据于数据库中。表61列出了主要类型及其包含项，为选择方案提供了基本的指导。72采集数据类型路网现况通常指公路或机场道面的永久特征。由于有很广泛的数据元素可供采用，将在需要的详细程度与收集和管理数据的费用考虑上采取折表。一些大的部门编辑细致深入的数据采集而别的部门使用最少量的数据。在路面管理中有如下几种主要类型的数据采集参考路段及其描述几何尺寸路面结构费用环境气候与排水交通路面几何尺寸指其类型及物理特征。路面结构定义其最度及各层材料类型。费用数据包括施工、养护、补强与用户费用。环境数据表明能够影响路面的使用性能地区状况。交通数据每年变化，但是它与其它项目相关并因此经常其它数据相结合作为一相关变量。721路面管理段的选择公路部门有许多方式来查阅路段位置。以前，公司不同部门需要的数据采集与利用与其它部门的要求总是不相兼容。例如，计划部门可能利交通控制部分采集与存储交通数据，施工部门可能利用施工项目编号计划；经营部门可能利用里程碑方法计划养护。一个PMS需要将这些功能结合在一起。PMS必须采用通用的查阅系统，所有部门使用的定位方法则可变化。因此，发展PMS的首要任务之一是建立一个通用查阅方法以在网中表明各个路段。这是现有方法之一。7211查阅方法查阅系统的开发以评述机构当前实践为起点。负责采集路面数据或相关数据的每个部门都需鉴定与评述。已存在的方法之一可能被选为或一个新方法可能被定义为路面管理所用。在任一情况下，必须制交计划使不同查阅方法一致以允许数据的自由交通。现有四种基本路段查阅方法路线里程碑，连接点，支线与地理信息系统。路线里程碑系统广泛地用于州公路署，每条路线有唯一名字或代码并且定义了该线起点。然后里程标沿着路线编号。在连接点方法中，关键点被定为节点，节点之间路段定为连接。节点通常定在交叉口，边界以及路面特征变化点，例如路面类型变化点。分支方法用于由工程师联合会为机场路发展出来的PAVER路面管理系统，并扩展用于城市与乡村高速公路部门。当支线及其相同单元定义为路段，路网一般特征也就限定了。在机场路中，一个跑道或停机坪定义为一个支线，在跑道或停机坪内相同区域定义为路段。在公路中，路线或街道可被定义为一个支线，路线内相同段定义为路段。地理信息系统利用坐标定义网络每一特征的位置。特征坐标之间的联系定义路线或支线。坐标系完全定义了路面几何设计。尽管建立数据库的坐标定义是一项耗时工作，一旦坐标定义与储存，利用计算机就能产生图形，显示被选路面特征并且新的特征值可容易加入数据库。随着计算机价格的降低与软件的发展，GIS的应用将迅速普及。1990年，美国联邦公路局FHWA开发了高等PMS课程。它包括依据GRIDS支持开发的GIS图解说明。几个州与地区公路部门已经或正为基础结构匠管理开发GIS，包括公路网与路面管理。图71说明了PMS与GIS相互作用的一种可行方法。需要注意的是GIS基本功能是制作提供路面管理报告可视特性的地图。7212路段定义一旦查阅方法建立起来，必须定义特定的路段以便在数据库中使用。在各部门中，可使用折方法有很高。路段可被定义为具相同物质征或固定的长度。固定长度方法的优点是数据结构的简单与数据采集过程中路段定位容易。这种方法的不利之处是一段之内路面结构特征可能是变化的。例如，亚里佐拉州运输署利用路线里标系统查阅路段。系统中数据在每个里程标处采集。管理决定基于建设项目，然而这些工程很少正好起于或终于里程标处。因此，影响运行的路面结构中变化的定位并没有在数据库中表明。以相同特征选择路段的好处是便于数据分析。路段状态可被评价并且养护与修复计划最终形成。路段边界通常依据选择的控制参数限定，例如包含起点或终点的施工，交通等级，养护区域，交叉处，路面类型变化处式几何尺寸变化处等等。路段的长度可从几百英尺变化到几英里。这种方法缺点是数据采集小组在现场难于表明路段之间的边界。并且如果补强改变路面结构，在这种方法中，再分路段就显得有必要。许多居民区街道与死胡同对地区部门来说很难定义其路段因为有许多不规则形状及短段。许多城市诸如MESA,ARILONA通过将小区与主街道看作同一段而解决此问题。居民区的普通定位由标系限定。管理单位路段是一个居民区内地区街道与主干道的总的平方码数。路面管理数据库的结构与随后的数据采集和分析受路段定义的影响。因此，具有一种可行的，一致的，易于更新的定义与查阅方法是十分重要的。722几何清单几何清单定义路段的物理物征。对每条路段；它包含以下内容参考位置与段长类型高速公路，州际公路、主干道、快车道、收费公路、停机坪、停车场等车道数、宽度、路肩类型与宽度、坡工、横坡、曲率、路缘石尺寸路面几何特征包含于基本计划信息中表明现在几何是否符合现在标准。这些数据主要用于计划主要的补强工程如果所需重建基于几何考虑。723路面结构清单路面结构清单基本上是该工程施工历史的一个记录。对一些部门，唯一的路面结构数据是表面类型。对一个好PMS这是不足够的。另个极端是系统包含路面施工历史完全施工细节。该类型的数据库应包含厚度，材料类型，每层施工时间。另外，施工质量控制测试可提供材料质量相关数据如层密实度，砼抗压强度，沥青砼层的马歇尔稳定度等等。统计好平均值，标准偏差，变异系数可用来获得材料质量数据。路面结构清单也应含有主要的养护与补强工程记录，包括处治类型与层厚度724费用数据费用清单应包括新建、养护、补强费用，可能也含用户费用。建设与补强费用可从最近完成的工程记录，评价与勘测中获得。至少每年这些费用在标准基础上折合为现价。如果公司也完成了养护管理系统，可通过分析数据记录确定平均养护费用。否则，养护费用必须堪于养护队预期职能与路面状况估计。用户费用基于交通量，路面状况以及车辆运营费模型估计。725环境气候与排水环境对路面使用性能有很大的影响。当它在公司管辖区内显著变化时，地区环境状况记录有助于路面管理者预测运行状况与选择补强策略。这几有几种方法用于环境状况索引，如THORNTHWCITE索引，冻融周期，冰冻索行，季节降雨量或者公司发展的地区因素。排水与路肩特殊对路面性能有直接影响并将影响养护与补强的选择与费用。当有许多术保证足够的排水，代表排水的数据或根据通水率或仅仅用的、极好、差表示。726交通交通数据用于路面管理中运行预则与补强选择优先分配。对于项目的选择，交通量是必须的。对高速公路部门，采用客一与货车百分比表示的日平均交通量是路段总交通量的通常量测尺度。另一方面，运行模型要求对造成主要破坏的重车交通估计。对高速公路，EASA可用来估计破坏路面的的车辆。交通增长率对于AADT与ESAL都是必要的。对机场的，必须获得每种类型飞机出勤总次数。73采集与处理清单数据一旦清单数据元素与路段定义，取样计划开始实施，资源分配，实际数据可被采集与收集。以公司的复杂性而定，这项工作可能相对简单或非常耗时。通常，清单所需数据大部分存于公司的历史记录中。如果有计算机记录，建立数据库仅仅须重定义记录格式即可。然而无PMS的公司可能没有计算机记录，在这种情况下，必须用更多的复印记录与手稿来开发数据库。通常，施工历史开始于工程计划。这可提供路面的长宽、材料类型、路厚以及每层施工历时。有这样一些情况，特别是地区部门，路面结构已随时间发展了但未设计也未有可靠的施工记录。在这些情况中，有必要根据长期在公司工作的人员的回忆来估计施工历史。在一些情况中，施工历史也不可得到，如果发生这样的事，可钻孔或开挖检查结构。通常，没有必要将此作为一个单独的项目。这个数据可当作结构评价的一部分加以采集或别的原因。例如，一个公司已开发了一种表格，只要开挖路面，工作人员马上就能填好这份表格，它表明了每层厚度与材料类型。某些数据必须系统地采集与处理。数据采集的表格必须具有可理解性，使用方便，精确记录。如果是在办公室中处理数据，表