老道路改造项目设计方案运行成本分析

PAGE目录一、设计方案运行成本分析 1（一）概述 1（二）管养成本 11．管理成本 12．养护成本 2（三）用户成本 5（四）环境成本 6（五）设计方案运行期成本分析 6（六）设计方案运行期成本节省计算 7（七）主要节能措施 12（八）成本分析结论 13该内容为最新国企高分中标的施工投标方案的内容，有完整各级标题和正文格式，高度契合本年度最新施工及评标标准！设计方案运行成本分析概述城市道路改造工程是指城市道路及其沿线设施因不适应现有交通量的增长和荷载的需要，而进行全线或逐段提高技术等级指标、显著提高其通行能力的工程项目。在道路工程设计中,选择满足使用功能和安全要求条件下最经济的设计方案,是设计者所追求的。而在传统意义上,所谓最经济方案,一般指的是建造费用最低。作为道路管理者,面对日趋紧张的建设资金,如何在整个寿命期内合理利用有限资金而获得最好的路用性能,显得越来越重要。因为,某些方案可能建造费用很低,但运营期间的维修费用很高,这样将导致总费用居高不下,对于道路的所有者来讲,总体成本提高,而对道路使用者来讲,由于频繁维修阻碍交通所带来的损失几乎是无法估量的。那么,一味追求建造费用低,未必是上策。综合考虑拟定方案在整个使用年限内(从建造开始到最终丧失使用功能为止)的所有费用,包括建设费、养护费以及用户费,进行成本分析,选出能在使用年限内提供必需的性能且成本最低的方案,这就是寿命周期成本分析概念的直观表述。例如,利用路面管理系统,进行性能分析、剩余寿命预估、不同策略投资分析、工程分析(包括设计、施工、维护和与道路性能相关的自然环境的恢复)、反馈分析等,进而得出寿命周期成本最低的方案,将使资金使用效率达到最佳。道路工程全寿命周期成本则是指在整个寿命周期内发生的全部费用。通常包括建设期成本、运营期成本和弃置成本，建设期成本包括设计、施工费用和建设期用户成本，运营期成本包括管养成本、用户成本和环境成本等。本章节在合理利用初期建设成本的基础上分析运行期的成本，使得本项目在成本周期内成本最优。管养成本管理成本城市道路的运营管理成本，一般包括养护、交通、监控、通信及综合开发等多方面的运营管理成本。对运营管理成本进行科学管控是城市道路建设运营走上良性循环的重要环节，主要从以下几个方面着手：（1）加强体制改革，整合资源，降低运营成本，新开通的路段及时归并各管理中心，统一管理的模式，合理规划区域的养护、应急物资的储备，收费管理设备维护、通信等各方面的内部布局合理，管理幅度达到一定规模。达到降低管理成本的目的。（2）整合人力资源，逐步提高道路管理的科技含量，降低行政管理成本。养护成本（1）养护成本概念城市道路养护成本是指为完成养护项目作业所发生的各项生产费用支出和各项管理费用支出的总和。养护成本一般包括直接费用和间接费用。直接费用是指在城市道路养护作业过程中耗费的构成养护工程实体的各项支出，包括人工费、材料费、机械使用费等。间接费用是指为完成养护作业所开支的管理性费用，如交通安全维护费。在城市道路的养护管理中，一直存在着养护综合成本偏高的现象，养护成本呈现支出范围广、养护机械费用高、养护材料费高、交通安全维护费用高等特点。城市道路是一个运营使用周期较长的系统，因此运营养护成本在城市道路的全寿命周期成本中占有很大的比重，故在城市道路养护中，需要以全寿命周期成本理念为指导进行养护成本控制。在养护阶段，全寿命周期成本理念的基本思想是：坚持“三适”原则，在适当的时间，将适用的技术措施，应用在适宜的路面上；坚持成本效益原则，使有限的养护资金发挥最大的养护效益；坚持发展与节约并重的原则，在资源节约中实现可持续发展，在可持续发展中注重资源节约。基于全寿命周期成本理念的养护成本管理，在目标定位上，更加注重养护资金的节约、环境的协调和可持续发展，更加注重运营期内服务功能的匹配、使用寿命的协调和养护费用的平衡；在创新方法上，更加注重系统优化、服务优化、费用优化，注重全寿命周期成本理念的指导作用；在新技术应用上，更加注重新材料、新技术和工艺等的集成应用，注重科学管理手段和方法的应用。城市道路养护阶段通过全寿命周期成本理念的应用，将在路况质量的提高和后期的养护成本节约方面产生显著的成本效益变化。（2）养护成本控制1）坚持“防治结合、预防为主”的方针。在道路状况良好时，采用先进的检测技术提前发现道路隐藏的病害，并在合理的时间内采用最佳成本效益的养护措施，进行有计划的强制的预防性养护，将病害处理在萌芽状态，达到延缓道路使用功能恶化速度节约养护成本的目的。根据美国道路战略研究计划（SHRP）研究结果：一条质量合格的道路，在使用寿命75%的时间内性能下降40%，这一阶段称之为预防性养护阶段；如不能及时养护，在随后12%的使用寿命时间内，性能再次下降40%，而养护成本却要增加3-10倍。可见，虽然进行预防性养护也需要投入不少费用，但其相比大修的经济性更高，是一种成本效益比良好的养护形式。但是，我们也须注意到，要按照全寿命周期成本理念，本着道路养护科学发展、持续节约的原则，科学制定详细的切合实际的道路预防性养护计划和预防性养护管理实施预案；将适用的技术措施，应用在适宜的路面的基础上，保证养护的时效性，避免错过“最佳时机”，这对节约全寿命养护成本，延长道路使用寿命具有重要意义。2）加强养护工程的质量管理。养护工程施工质量对养护成本高低会造成很大影响，良好的工程质量能减少以后养护的频率，延长道路寿命，减少养护支出，因此确保工程质量，彻底杜绝“前修后坏”的现象，是节约和控制养护成本的一项重要措施，也为建设节约型道路养护，实现道路养护的可持续发展奠定基础。加强养护工程的质量控制要求养护施工管理人员平时必须加强学习，熟练掌握各项养护技术的特点、适用条件及施工工艺，在施工过程中严格按规范指导施工，加大对养护工程质量的监督检查和监理工作，对施工过程中出现的质量问题及时予以纠正，从而确保道路路况质量，避免由于质量原因造成工程返工引起资金浪费的现象。3）提高道路养护科技水平。依靠科技进步实现养护成本的节约，是道路养护成本控制的必由之路。先进的材料、工艺和技术对提高养护进度和养护质量，降低养护成本具有推动作用，因此，需要我们予以足够重视。为此，应逐步利用高精度传感器、雷达技术、RS技术等高科技检测手段，使道路质量的检测、评估和病害分析更加快捷，使道路养护更加智能化也更加经济合理。同时积极推进道路养护机械化进程，充分发挥养护机械化操作的优势。但需要注意的是，在提高先进设备配置率的同时，应降低设备的空置率，以控制机械使用成本。应积极采用SMA沥青混凝土薄层罩面、稀浆封层、同步碎石封层、新型灌缝灌浆料等新材料、新工艺，延缓沥青路面病害的发生；并积极推广应用沥青路面冷热再生、混凝土路面和水泥土路面破碎利用、边坡生态防护等养护技术工艺，以节约沥青、砂石等原材料，达到循环利用废料、保护环境的目的。但是在运用先进的材料、工艺和技术的过程中，要注意走自主创新的道路，自主生产新材料和新机械，研究新工艺和新技术，减少从国外的引进，降低养护成本，以更好地促进道路发展与资源节约、环境保护的统一，更符合全寿命周期成本理念。4）管养分离，提高养护队伍的专业化程度。管养分离，是指道路养护机构和管理机构的分离。管养分离将道路养护推向市场，在道路养护中引入竞争机制，推行养护内部招投标制度，而管理任务还是由路政部门统一协调分配。管养分离不仅可以引进高效率、高技术的专业化养护队伍，而且可以引进先进的养护技术，满足城市道路对高质量、高效率的养护维修作业的需求，特别是可以避免养护操作过程中的资源浪费，提高养护机械的工作效率，从而提高养护资金的投资效益，符合成本效益原则。但要注意的是，管养分离只是一种相对的分离，二者并不是完全没有联系的，只有把握好二者之间的尺度，才能有效发挥对养护成本的控制作用。5）合理编制养护工程预算定额，科学做好养护资金预算管理。道路养护工程预算定额，是编制道路养护工程预算和养护成本计划的依据。编制合理的适合养护管理和作业实际的养护工程预算定额能保证编制的养护成本预算和养护成本计划准确、科学，进而为做好养护资金的预算管理工作奠定基础，为有效控制养护成本提供控制依据。同时合理的定额对当前实行管养分离，推行养护招标制度，提高养护资金投资效益和加大养护管理体制改革具有重大意义。6）实行分阶段养护，推进养护过程节约。城市道路养护要注意根据路面等级、修建年限、路况质量、交通量大小和重要程度等，分“精心呵护、重点维护、尽力维持”三个养护阶段进行养护，正确分析和把握道路使用寿命周期内各阶段养护需求规律，以分别确定不同的养护目标、养护重点、养护措施或方案，实现资金的优化分配。适当增加道路初始建设成本，尤其是增加公路耐久性设计成本和可检查、可维修和可更换措施的成本，可以极大地降低公路后期维护成本，从而达到降低公路全寿命成本的目的。用户成本用户成本，也称为用户费用，是道路使用者在使用道路时所支出的费用，包括车辆运营费用、延误费用、事故费用以及行车不舒适性，当交通量较大时，它在全寿命成本中所占的比例高达90％以上。用户在使用道路时所支出的费用，即用户费用由车辆运营费，延误费，事故费和行车不舒适性所组成，是寿命周期费用中较大的一个组成部分，具体组成见图2.3-1用户费用组成车辆运营费用是指车辆在道路上行驶时同行驶里程有关的费用，如燃油消耗、轮胎磨损、保养维修、折旧与管理费用等。影响车辆运行费用的因素主要有：道路特征、车辆特性、交通特性和地区因素等。延误费用是道路用户费用的重要组成部分，延误费用研究是交通领域的重要研究内容。延误费用的研究过程归根结底就是分析延误产生和量化延误时间的过程，延误一旦确定，则延误费用可以直接表示为延误与时间价值的乘积。一般说来，交通事故所导致的损失包括直接损失和间接损失，经济评价中主要涉及的是可用货币计算的直接事故损失。这是因为直接事故损失涉及的内容直观，容易量化，容易获得统计值。如某类道路的事故率，事故的平均损失等。可用货币计算的交通事故间接损失，因涉及的因素多且复杂，不易量化，所见文献甚少。事实上，一旦发生道路交通事故，除导致直接损失外，还因道路发生不同程度的堵塞，车辆发生延误而导致间接损失，在某些情况下这种损失是相当大的。驾驶员在驾驶车辆的过程中，受到路况好坏的影响，会产生情绪上的波动，从而影响正常的驾驶行为，容易造成行车事故。在目前情况下，行车不舒适性对费用所造成的影响，虽然不能定量分析，也没有理论推导模型，但这种影响确实存在，只能通过以后的更高层次的技术或者理论来加以完善。在全寿命成本组成中，可变性最大的是用户成本(用户费用)，即用户在使用道路时所支出的费用，包括车辆运营费用，延误费用，事故费用和行车不舒适性。分析用户成本对整个全寿命成本分析过程起着决定性的作用。本项目在考虑建设期成本的基础之上充分研究运营期用户成本，确保寿命周期内成本最优。环境成本由于管理不善或因为公路的养护、检测或维修而给周围环境带来噪声、土地破坏、水土流失、污染物或废弃物排入邻近水域或空气等污染，为处理环境污染而支付的环境影响改善成本，这些成本将随着人们对环境资源保护意识的增强而占有越来越高的比例。环境成本在道路的全寿命周期成本内所占比例不容忽视，公路运营和维护带来的环境影响应该引起重视。设计方案运行期成本分析项目除了控制以上成本外，在运营期内，项目的建成将会对项目的能耗产生一定的影响，通过分析能耗的影响，评价项目寿命周期内成本的使用情况。项目运营期耗能主要由（道路、桥梁）的照明、交通安全设施、监控设施等耗能组成。根据目前已建类似项目的运营管理耗能情况，预计本项目建成后，照明、监控及配套设施等每年耗能约30万千瓦时，管养柴油消耗约843升，汽油消耗约2238升，道路大中小修能耗折算到每年约11吨标准煤，合计年均耗能52.22，运营期20年，合计耗能约1044.4吨标准煤。另外运营期耗能工质种类主要为运营期市政道路及绿地用水消耗，参考《室外给水设计规范》（GB50013-2006）中4.0.6，浇洒道路和绿地用水共按浇洒面积以2.0L/（m2･d）计算，共计3020米×70米×1.5(高架和地面)×2.0L/（m2･d）×365天=31.95万立方米，折算年均耗能23.1吨。本项目的建设将对沿线及周边地区的经济社会发展带来较大的促进作用。建议在建设时注意优选工艺，包括新材料、新能源的应用，运营时注意各项成本的费用节约，耗能方面将得到较大的节约。设计方案运行期成本节省计算（1）道路运输成本节省的概念道路运输节能是指在完成相同运输生产任务的前提下，通过采取一定的措施，通过提高能源利用效率，使能源的消耗量减少。主要包括以下两个方面：1）道路建设期间的节能道路建设期间的能源消耗是一次性投入，主要是人力、物力的大量投入，虽然存在着对能源的直接消耗，但其比例相对较小，节能潜力也不大。2）道路营运期间的节能道路营运期间的能源消耗是一种长期的连续投入，主要体现在运输过程中各种运输工具的燃耗。随着道路交通的日益发展，汽车的燃油消耗愈来愈大，因此在项目建设过程中采取措施节约运输燃油对国民经济具有一定的意义。（2）道路运输中油耗成本的影响因素影响道路运输燃油消耗的因素很多，但主要有两类：1）第一类是车辆本身的燃油经济性，这是由车辆本身的构造和制造工艺决定的，即在出厂之前就已是定值；2）第二类是车辆的行驶状态，这取决于车辆运行具体环境以及驾驶员的操作技能。可概括为如下几方面：①道路条件，包括几何特征(纵坡、曲率和路面宽度等)和路面特性(平整度等)；②车辆特性，包括物理特性和行驶特性(发动机功率、转速和车辆重量等)；③交通状况，如流量、交通组成、行人流量和非机动车流量等；④地区因素，如司机的驾驶行为和车速限制等。车辆运行的燃油消耗量是与道路交通条件密切相关的。车辆的运行过程通常由起步、换档、加速、减速、滑行、制动等基本单元组成。当道路条件、交通条件变化时车辆运行油耗也随之改变，在良好的道路条件(路面平整度、路面宽度、平纵线形等)和良好的交通状况(快慢车分道行驶、无非机动车、横向干扰较小等)时，车辆运行状态稳定，其耗油量相对较小；而当道路、交通状况恶劣时，车辆行驶中加减速次数随之增加，车辆运行状态将变得不稳定，耗油量相对于稳定行驶时增加很多，尤其是当停车次数增加，起动加速所耗燃油将是稳定状态行驶时的几倍。3）道路条件对燃油消耗成本的影响道路几何条件对燃油消耗的影响直接由平曲线半径、纵坡、路面状况、侧向净空和道路横坡等所决定，此外燃油消耗也通过车速而受道路几何条件的间接影响(车辆因几何条件变化而加速或减速)。当车辆由直线驶入曲线时，车辆的燃油消耗就要增加，这主要是由以下三个因素造成的：①进入曲线前因换档减速而损失动能；②当车辆受到离心力作用时滚动阻力增加(离心力与曲线半径成反比，而与车速的平方成正比)；③在曲线段车辆以较低排档行驶，车辆内摩阻增大。施工试验性研究表明当路线纵坡较小时(-3%～+3%)，行车速度主要随平曲线形曲率的增加而降低，并当平曲线半径R≤400m时车辆行驶速度才明显降低。道路纵坡对燃油消耗影响很大，在上坡时燃油消耗随着坡度的增加而增加，但在下坡时相应的燃油节约比较有限。路面状况对车辆油耗也有直接的影响，其主要影响因素为路面平整度，在高级及次高级路面上行驶要比在非高级路面上行驶节约燃油30～40%，因为非高级路面要克服较大滚动阻力。4）交通状况对燃油消耗成本的影响交通条件主要是指道路服务水平，包括混合交通情况、交通流大小及离散程度、行人及横向干扰程度、行车速度以及交通设施的完善程度等，在这一方面，快速路的耗油节约明显优于其它等级道路，研究经验表明，燃油消耗量是车速的函数，而车辆的实际行驶车速在道路条件良好的情况下便是交通量、交通组成和驾驶技术等因素的集中体现。在快速路上行驶的车辆，由于有良好的交通状况，其车辆油耗主要取决于道路行驶质量和驾驶技术等因素；在主干路及以下等级道路上行驶，由于交通状况极其复杂，交叉口灯控系统控制、沿线开口设置、非机动车和行人及横向干扰等因素，致使车辆频繁地加速、减速和停车，其燃油消耗比快速路路大很多，据研究表明汽车每次停车起动的燃油消耗相当于汽车多跑180m左右。研究表明，通畅的道路比拥挤的道路节约燃油，这主要是由于汽车以低速行驶时，节气门开度小，曲轴转速高，发动机在非经济工况下工作。根据日本在高级路面条件下研究得到的“基本燃料消耗指数”，结合我国的代表车种与燃料消耗率的关系，得出了不同车种、不同车速在高级次高级路面下的燃料消耗率如下。表2.6-1燃油消耗指标表平均速度(km/h)小客车大客车中小货车大货车燃料消耗率(l/km)指数燃料消耗率(l/km)指数燃料消耗率(l/km)指数燃料消耗率(l/km)指数50.20832920.71433290.3653000.7692331100.16672330.55562560.28412340.5882253150.13891950.45452090.23261910.4762205200.1191670.38461770.1981630.4172250.10641490.33331530.17611450.3448148300.09621350.29411350.1591310.3125134350.08851240.27031240.1461200.2778119400.08331170.251150.13611120.2632113450.07871100.23811100.1281050.2439105500.07581060.22731050.1231010.2381102550.07351030.22221020.12151000.2326100600.07191010.21741000.1221000.2353101650.07141000.22221020.12451020.2381102700.07191010.23661090.1281050.2439105750.07251020.24391120.13351100.2564110800.07411040.26321210.13911140.2778119850.07581060.28571310.14511190.2992129图2.6-1燃油消耗与行车速度关系（3）本项目成本节省计算的内容与方法1）计算的内容本项目不考虑道路建设期的节能，仅考虑在道路营运期间的节能，计算评价期采用项目设计年限，即项目通车后20年。本项目处于平原微丘地区，与本项目有竞争关系的原有道路纵坡较小，全部为高级次高级路面铺装，因此，新建项目在道路条件上可能产生的燃油节约十分有限，忽略不计。在新老路的交通条件中，对燃油消耗影响较大的有老路的行驶车速较低及横向干扰导致汽车的加速、减速和停车所带来的燃油消耗的增大。横向干扰通常难以定量确定，但其已反映在了道路平均行驶车速之中，因此，本次节能计算仅计算因行驶车速不同所带来的燃油节约。2）计算的方法项目建成后的油耗节约效益的计算将采用“有无比较法”，无此项目时的汽车燃油消耗与建设此项目后新老路汽油燃油消耗之差额即为油耗节约量。新建项目的燃油节约主要包括：改造后道路晋级节约；原有道路减少拥挤节约；新建道路缩短里程节约。道路晋级所产生的油耗节约指道路建设项目的实施，使得车辆单位里程的燃油消耗减少而节约的燃油量。计算方法为：B1=(Coo-CN)×LN×QN×365式中：B1—道路晋级的燃油节约量(升)；CN—新建项目上的平均燃油消耗(升/km车)；Coo—无本项目时，老路上的平均燃油消耗(升/km车)；QN—新建项目上的年均日交通量(辆/日)；LN—新建项目的全程(km)；3）老路减少拥挤所产生的消耗节约无此项目时，原有相关道路的交通量不断增加，平均行车技术速度相应降低，停车次数增加。有此项目后，使原有相关道路部分交通量发生转移从而减少了拥挤，原应提高的单位燃油量不再提高，从而形成了节约。其计算方法为：B2=(C01-Coo)×Lo×Qo×365式中：B2—减少拥挤所产生的燃油节约(升)；C01—建设项目后，老路上的燃油消耗(升/km车)；Lo—老路的里程(km)；Qo—建设项目后，老路上的平均日交通量(升/km车)缩短里程而产生的节约新的道路建设项目缩短了里程，从而直接节约了在其上运行车辆的燃油消耗。其计算方法为：B3=(Lo-LN)×QN×Coo×365式中：B3—缩短里程而获得的燃油节约量(升)；Lo—老路的里程(km)；LN—新建项目的里程(km)；QN—新建项目上的年均日交通量(辆/日)；Coo—不建本项目时，老路上的平均燃油消耗(升/km车)。（4）项目使用者成本节省计算结果至评价末年，本项目推荐方案的建设共可节约燃油5290万升，折合成标准煤56430吨。可见，建设本项目的节能作用是巨大的。主要节能措施2011年初，国家发展和改革委员会表示，中国将积极促进低碳经济发展，做好政策指导和试点示范，加快建设以低碳为特征的工业、建筑和交通体系；同时还将完善有关政策法规和标准，促进节能减排。低碳经济是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、产业转型、新能源开发等手段，改变能源结构，尽可能减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少二氧化碳等温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。为深入贯彻落实中央关于建设节约型社会和交通部建设资源节约型、环境友好型的要求，建议本项目在建设运营阶段采取有力措施，不断强化和培养项目路段职工的节能降耗意识，积极探索节能管理机制，主要建议采取以下措施：（1）加大日常管理，减少水、电、油的浪费。一是要节约用水：要加强用水设备的