优化排序路面管理系统

路面管理系统

排序和优化方法

主讲：xxx

道路工程与铁道工程

网级管理决策要区分项目规划和财政规划两种情况。对于项目规划来说，决策应包括下述三方面：1．在明年或今后若干年(规划期)内，路网内哪些路段(或哪些项目)要采取改建措施。2．这些改建任务应安排在什么时候进行(时序安排)。3．对这些需改建的路段或项目，宣采取什么对策。财政规划关心的是路面改建政策和资金分配的优化，其决策包括下述内容：1．为保持路网内路面的使用性能在某一要求的水平上所需的投资水乎。2．资金在各行政区域和备类对策(新建、改建和养护)之间的最佳分配。3．由于公路部门资金短缺(预算受限制)，道路使用者承担的费用将增长到什么程度。

排序和优化方法可以划分为以下几种类型：1．根据路面使用性能参数进行排序，例如现时服务能力指数(PsI)、路面状况指数(PCI).这类方法以客观路况进行分等，使用迅速简便，但所得结果可能远非最优.2．根据经济分析参数进行排序，例如净现值、效益—费用比、内部回收率等。这类方法比较简便、分折结果较接近于最优。3．利用线性规划或整数规划模型，按总费用最小或效益最大进行优化这类方法较复杂，可以得到最优结果。4．利用动态决策模型，按总费用最小进行优化。这类方法主要适用于财政规划

主要内容

路面养护费用模型及维修排序

建立养护费用模型的主要目的，是确定路面状况指标从现状恢复到始建水平所需花费的费用。它同道路的规划、设计、建设信息具有同等的重要性。路面的养护方法和养护费用等级直接影响路面服务水平。因此，养护费用模型可以帮助路面管理部门规划、决策，可以用于养护材料和方法的选择，并作出有效的经济决策。

1.1国内外发展现状国内：大多以各管理部门通过对路况的经验判断和单项检测作计划，然后报上级管理部门立项，上级管理部门再根据各养路段报告情况，制定养护计划，分配养护资金，或是平均地分配养护资金。属于经验决策。国外：美国、日本等一些发达国家的公路部门已建立了较完善的路面管理系统和相应的技术经济分析模型，有效的解决了网级系统中养护路段的排序和优化，同一路段养护对策经济分析等问题。1.2本课题的研究目标1. 养护资金短缺，如何用有限的资金发挥出最大的效用。2．寻求以尽可能低的费用使路网的使用性能在长时期内保持在要求水平上的最佳养护和改建决策。1.3研究内容与方法1.本文详细阐述了路面平整度、路面破损、路面弯沉、车辙和抗滑的测定方法，对路面性能参数进行统计分析，确定沈大高速公路主要病害、病因，提出相应维修对策。2.本文以沈大高速公路1996、1997年路况数据为基础，建立PCI-COST、PSI-COST和R-COST三种养护费用模型，这三种养护费用模型适用于不同的养护目标。

沈大高速公路路况数据采集

和路面病害分析2.1路况调查沈阳建筑工程学院交通土木研究所1996、1997年对沈大高速公路路况进行了现场普查，主要测定的各单项路面使用性能有：裂缝率、路面破损率、车辙深度、抗滑系数、平整度、路面弯沉等，全程347公里，南北行每一百米测定一组数据。2.2调查结果统计分析及评价2.2调查结果统计分析及评价2.2.2路面病害及特征分析经以上统计分析，百米段裂缝率最大的达到60.48%，裂缝率大于10％的路段已占总里程的6％；车辙超过10厘米深度的已占总里程的48％。车辙严重是高速公路沥青路面使用性能不同于一般公路的一个显著特点。路面抗滑性能很差，路面抗滑性能“中”状态以下的占总里程的95.2%,摩擦仪摆值最小值已达26。路面结构强度状况不佳，SSI最小值达0.2,路面结构强度处于中以下占总里程的26.6％。路面平整度状况相对良好，仍处于优良状态的占总里程的88％。但百米σ最大值也已达到9.9。路面市养护碰费用坑模型酷及维旅修排盐序3.戴1研究墙中选拳用的陈指标路面国状况蜻指数PC浑I。路面映现时狭服能相力指裤数PS周I。高速隔公路良路面阔状况埋综合践评价循指标R。3.盼2路面略养护壤费用梢模型耗建立炕与应掩用建立鉴费用衡模型杏的一结般步钉骤1．浸综足合评敌价指淡标及插考虑大破损抓情况晌。2．今破夜损分各类分碗级情妙况。3．菊确谱定相哨应破抛损类劲型等弊级的将养护股对策读及单票价。4．巷养边护对此策的誉工程错内容敢.5．趣养翻护对歼策统肥筹规抽划原咏则。6．驻确庆定路棕段指觉标和牵单面违积维房诚修造终价。3.畜2路面粥养护搏费用年模型御建立获与应梦用维修蚂排序沸及结尿论1.呀路贴面状缓况与膨维修北单价凑；2摄.建司立沈孩大高害速公冈路路叼面指具标与改养护平均电费用饥的关距系；3.量维症修排盼序及归确定岁优先抛级。3.拳3路面使状况祖指数PC剂I—苦CO润ST模型建立凝养护拾费用馒模型1.评价彼指标终及考象虑破赔损类蚂型路面普状况制指数PC摇I是描跑述表御面破恭损状定况的真指标凤,其楼计算巩式为摇:PC阿I＝蠢10前0－恐15汽D饥R0.泉41衰2DR冻=D房诚/A计=Dij.Kij／Ａ式中：D：路段运内的霸折合尺破损侧面积卖；A：路段奇的路杠面总生面积横；Dij：第垫ｉ类袜损坏称ｊ类键严重批程度厅的实坐际破舌损面吼积；Kij：第卖ｉ类站损坏汽ｊ类你严重精程度侧的换胡算系看数；DR址：路面超综合悔破损终率。3.达3路面偶状况乘指数PC娃I—动CO槽ST模型2.休确筐定破脉损分很类及尸分级迹情况破损拆面积糕比率俯从0到3四个鼓等级芹，“0”表另示无钞破损斥；“1”表臭示低巨密度毅破损伤；“2”表长示中按密度安破损积；“3”表慈示高唯密度高破损盐。根据候路面坑破损匠换算柿系数汤，确遇定其甜权重3.再确星定相缠应破秩损类瞧型等嫂级的龟养护绘维修挪对策阶及其逐单价4.降各委种养戚护对与策的戴工程况内容（1遇）填阳封裂塑缝缝宽辈<6保ｍｍ机，宜秋将缝悄隙刷禽洗干广净,冶并用胁压缩泄空气亡吹去成尘土饶,咳采芦用热难沥青饶或乳轿化沥槐青灌爱缝洒名料法蜓封堵辣;>跃6ｍ搬ｍ的违采用拿砂砾存式或洋细粒辟式热狭拌沥递青混汗合料抓填充乘、捣鸽实，劳并用芬烙铁欠封口餐；也棚可用蔽乳化狭沥青请混合佛料填弟封。（2会）加铺器磨耗扑层：参照效《公桶路养趣护技发术规竭范》JT橡J0阵73趣—9丈6有关普内容度。（3逼）封层：采用酱拌和逆法或州层铺透法施贱工的叫单层炊式沥救青表堪面处请置，知也可看采用筒乳化属沥青取稀浆袜封层恼。（4蒙）浅层轧修补傻：对行得车道谋铣刨祥5ｃ怎ｍ，雨用中坦粒式贵沥青役混凝并土铺敏至原忘设计豆线，信再全万幅罩怀面。（5沉）深胶层修栋补：先清兆除原晨路面院结构狗的面掉层、队基层曲、或幻玉者部蓝分垫雅层，灵再重鼻铺新凯路面岔。（6疲）罩侨面：首先积把原夕路面喇破损爽部分呈处理番好，挨必要施时铺抢设整凡平层论。罩效面一其般应添采用详拌和浓法，浑根据酒设计纪厚度恒采用副一次升或两恋次拌埋铺。刑且应些扫除梁原路区面并优撒粘露层沥滚青或偏乳化逮沥青肚，其盾用量岩一般僻为0菠.3是—0时.5帽ｋｇ躁／。刷或参购照《务公路律养护呈技术摸规范捧》JT健J0绸73暑—9歉6第3级.3穿.3鼓6条抱。5.裙统攀筹规管划原闲则为了丹避免白同一些段路遮面上漫几种忘维修途方案改之间说的重膜复，巧确立杰以下关原则籍:嚼如果垦某一匆段的嫌龟裂醒达到肆破损煎的第思3级贴，车沈辙达界到破微损第删三等刑级，码则其阴维修疏措施校规定蛙如下锐：①不固用再棍铺石颜料磨卵耗层级，X2倍=0携；②用填免封裂吵缝代库替封矩层，X3跃=X益1；③浅层盾或深柄层修祝补时栗不需芒再加偶铺磨厌耗层叶，即X5膏=X奖4；④罩面敞应在辟全路耽段上桂进行铸，即晨维修政密度静应等于1京.0刊。5.患统雅筹规劲划原迅则为了河避免潮同一德段路哄面上治几种剖维修墨方案还之间材的重照复，池确立群以下咸原则毅:触如果捎某一割段的重龟裂裤达到厅破损眠的第诊3级毒，车候辙达秀到破糖损第烧三等疼级，奔则其弊维修汉措施削规定扩如下御：①不鹅用再稀铺石劲料磨历耗层约，X2宾=0碍；②用填陪封裂假缝代浊替封璃层，X3迅=X俱1；③浅层础或深彼层修蝇补时涌不需帆再加爬铺磨惧耗层砌，即X5琴=X稀4；④罩面私应在蛮全路违段上粥进行害，即斩维修钩密度结应等于1俱.0蛛。6.乞确允定路灵段的辫路面泄状况瓣指数PC仆I和单歌位面涝积维睛修造悔价(1疫)闲针诵对系民统内夏每一旦路段碍，算邀出其帅相应唇的路面头状况晶指数PC抬I捐;(2威)威计排算路则段内有单位家面积皇维修主造价甘;(3淘)确定偿养护叮费用风模型惑。3.敏3.序2算班例例：帅沈皱大路K8送2+蕉80朗0-猫--葵-K本82弦+9须00纵向竖裂缝匹密度笑百分毙率0逼.7末1%两，龟澡裂密搬度百堵分率蠢3.吧96扎%，糟沉陷妥密度把百分童率3辽.0宰0%愤。这样广此段吨路维防修造顿价(惠元/位)＝稠3元控/m2对应兔的DR姓=0玩.7复1*暑0.晚2+汗3.宜96因*0耍.6睁+3锦.0到*0线.4柴=3幸.7尾18对应桥的PC打I＝悠10榨0－酸15寒=1看00净-1狱5*跑=7损4.鼻23.胸3.陆3宜沈塔大高领速公究路路升面维名修排颈序1．杯路面摄状态央与维厅修单顾价3.靠3.选3肿沈起大高录速公粱路路裹面维晨修排顶序2、秒建立耕沈大用高速徐公路浓“路居面状全态指钻数PC畏I与养氧护维修厘费默用”润模型2、泼建立赚沈大夏高速楚公路吸“路铁面状笛态指棍数PC坦I与养驻护维修浊费矩用”掉模型结论生：①.陕为了卷避免煤维修狂费用粪的骤咳然上顾升，赌我们王应当摸尽量晨采取垫措施斧以避尾免路渣面状势况达户到损渐坏的父第三挖阶段灾。②.尸如果PC仇I值已凭经达辨到第刊三阶眠段，塞就应壁立即舰采取凯维修毕措施汁。不馅然，味任何府的延允误都恶会导番致维亚修费便用的辩剧烈签增长。3．法维修尚排序思及确漏定优孟先级第一盛优先笼级：扔处于魂第三凉阶段润的路上面，纵（PC充I=辣35己~5挣0）碌；第二询优先争级：秧处于妨第四着阶段陪的路候面，环（PC燃I<孝35尘）；第三匪优先脏级：系处于喜第二吩阶段录的路狼面，父（PC眨I=嗽50吐~7西0）茶；第四肯优先名级：讽处于盈第一贵阶段为的路犬面，交（PC伸I>脂70略）。3.序4牧路面祥养护旧维修孤排序PS瓶I-爆CO彩ST模型路面匀维修播优先绘级第一坚优先晶级：岔处于阶第一蜡阶段葵的路鲁面，斗（PS避I=飘3.偿5~歇4.摆5）陵；第二若优先踢级：勿处于支第二顾阶段母的路勉面，伯（PS但I=艰1.废5~盗3.蛙5）浊；第三宏优先台级：盼处于脑第三匀阶段扑的路争面，阁（PS趁I=还0~雪1.健5）啊。3.疗5路稼面养弯护维桐修排战序R-挖CO面ST模型路面飞维修刷优先宽级第一否优先阻级：咽处于钉第一社阶段往的路降面，塌（R=认3.丛0~悟4.董5）第二耕优先测级：境处于悉第二由阶段绍的路偶面，捡（R=鸽2.宏0~接3.率0）第三嘴优先宽级：漆处于约第三维阶段雨的路暂面，怠（R=氧0~钱2.补0）三种键养护龟费用稼模型聪比较韵表指标PCIPSIR名称路面状况指数服务能力指数综合评价指数破损类型表面破损CRRDδ

CRRDδSSI特点反映路表状况不能全面反映实际服务能力接近于经验判断，排序简洁但粗略路面服务能力从道路使用者角度出发，较全面反映行车特性和舒适性路面综合状况从道路管理者角度出发，全面反映行车的舒适性考虑了路面结构强度适用情况路面破损基础上的日常养护从道路使用者角度出发的路面维修排序