（交通运输规划与管理专业论文）高速公路养护中心合理养护规模研究.pdf

摘要 本文针对当前区域高速公路路网逐渐形成，高速公路规模发生较大变化，养护管理 体制逐步变革的现状，通过对我国高速公路养护管理及其基本单位养护中心的分析，指 出现有养护中心养护规模不合理。养护中心作业覆盖面太小，会造成人员、设备的浪费； 反之，养护工作的及时性、迅速性、可达性又难以保证。因此，对高速公路养护中心设 置的合理规模进行研究具有十分重要的现实意义。 首先，本文从分析我国高速公路养护管理发展现状与趋势入手，明确了现阶段高速 公路养护中心的作业内容、职责，对养护中心基地建设规模、机械和人员配置情况进行 了规划。其次，对养护中心经济规模进行分析，以养护段长度为养护规模研究的变量， 分析单位养护成本构成，得出养护中心设置费和养护材料运输费是影响单位养护成本的 主要费用因素，二者随着养护规模的变化成反向变化，存在一个最佳养护规模，使养护 单位成本达到最低。在此基础上提出养护经济半径的概念，并给出路段和路网中养护经 济半径的计算方法。然后，在养护成本分析和养护经济半径测算的基础上，结合运筹学 图论、最短路径、多源离散选址和混合整数规划等基础理论，建立养护中心选址的数学 模型，通过模型确定在一定区域范围内的高速公路网中，设置几个养护中心，设在哪， 管养范围多大才是最经济有效的。最后，给出了养护中心选址的求解方法，通过算例说 明选址模型的求解过程和模型的可行性。 本文的研究内容适应我国目前高速公路养护的需求，国内外关于养护中心合理规模 的研究，基本上停留在简单的定性讨论或介绍其重要性上，缺乏定量的分析和计算，本 文的研究成果为改变当前养护公司依靠经验设置养护中心的传统做法，从理论上提供了 可能。 关键词：高速公路路网，养护中心，经济规模，选址，混合整数规划 a b s t r a c t a i m i n g a tt h ea c t u a l i t yo ft h ep r e s e n tr e g i o n a le x p r e s s w a y sf a s tf o r m a t i o n ，g r e a tc h a n g eo fi t ss c a l e ， a n dt h eg r a d u a l l yc h a n g eo fm a i n t e n a n c em a n a g e m e n ts y s t e m ，a n dt h r o u g ht h ea n a l y s i so fo u rm a i n t e n a n c e m a n a g e m e n ts y s t e ma n di t sb a s i cu n i t - m a i n t e n a n c ec e n t e r , t h i sp a p e rp o i n t so u tt h a tt h es c a l eo ft h e e x i s t i n gm a i n t e n a n c ec e n t e ri si r r a t i o n a l i ti sa d v i s a b l et op o m to u tt h a tt o ol o wm a i n t a i n i n gc o v e r a g eo f t h ec e n t e rw i l lc a u s et h ew a s t eo fp e r s o n n e la n da p p a r a t u s o nt h eo t h e rh a n d ，i fi ti st o ol a r g e r , t h e ni t w o u l db eh a r dt og u a r a n t e et h et i m e l i n e s s ，s w i f t n e s s ，a n dt h er e a c h a b i l i t yo fm a i n t a i n i n g t h e r e f o r e ，t h e r e s e a r c ho nt h er a t i o n a ls c a l eo fe x p r e s s w a ym a i n t e n a n c ec e n t e rh a sg r e a tp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c e f i r s to fa l l ，t h ep a p e rd e f i n e dt h eo p e r a t i o nc o n t e n ta n dr e s p o n s i b i l i t i e so fe x p r e s s w a ym a i n t e n a n c e c e n t e ra tc u r r e n ts t a g e ，b a s e do nt h ea n a l y s i so fd e v e l o p m e n ts t a t u sa n dt r e n d so ft h ee x p r e s s w a y m a i n t e n a n c em a n a g e m e n t , a n dm a d eap l a n n i n go ft h ec o n s t r u c t i o ns c a l e ，a p p a r a t u s ，a n dp e r s o n n e lo ft h e m a i n t e n a n c ec e n t e r s e c o n d l y , ab e s tm a i n t e n a n c es c a l eo fl o w e s tu n i tm a i n t a i n i n gc o s ti se d u c e db y m a i n t e n a n c ec e n t e rs c a l e ，w h i c ha n a l y z e dt h ec o m p o s i n go ft h ec o s ta n dm a d et h em a i n t a i n i n gs e g m e n t l e n g t ha sar e s e a r c hv a r i a b l e ，a n de l i c i t e dt w oe f f e c t i v ec h a r g ef a c t o r so fc e n t e rs e t u pe x p e n s ea n dm a t e r i a l t r a n s p o r te x p e n s e o nt h i sb a s i s ，t h ep a p e rr e c o m m e n d sac o n c e p to f t h em a i n t a i n i n ge c o n o m i cr a d i u s ，a n d g i v e sr o a dn e t w o r ka n dr o a ds e g m e n tt h ec a l c u l a t i n gm e t h o dt h eo ft h em a i n t a i n i n ge c o n o m i cr a d i u s t h e n ， t h ep a p e re s t a b l i s h e dal o c a t i o n - s e l e c t i o nm a t h e m a t i c a lm o d e lo fm a i n t e n a n c ec e n t e ra f t e rt h ea n a l y s i so f m a i n t a i n i n g c o s ta n de c o n o m i cr a d i u s ，w h i c hi n t e g r a t e ds e v e r a lb a s i ct h e o r yo fg r a p ht h e o r yo f o p e r a t i o n a lr e s e a r c h , s h o r t e s tp a t h ，m u l t i - s o u r c ed i s c r e t el o c a t i o n , a n dm i x e d i n t e g e rp r o g r a m m i n g f i n a l l y , t h ep a p e rr e c o m m e n d sam e t h o do fm a i n t e n a n c ec e n t e rs i t es e l e c t i o n , a n ds h o w st h es o l v i n gp r o c e s so fs i t e s e l e c t i o na n dt h ef e a s i b i l i t yo ft h em o d e lt h r o u g ht h ee x a m p l e t h er e s e a r c hc o n t e n to ft h i sp a p e ra d a p t st ot h ec u r r e n tm a i n t e n a n c en e e d so ft h ee x p r e s s w a y t h e s t u d i e so nr e a s o n a b l es i z eo fm a i n t e n a n c es c a l ea r eb a s i c a l l ys t a y e di nas i m p l eq u a l i t a t i v ed i s c u s s i o na n d t h ei m p o r t a n c eo fp r e s e n t a t i o nb o t ha th o m ea n da b r o a d ，l a c k i n go fq u a n t i t a t i v ea n a l y s i sa n dc a l c u l a t i o n t h er e s u l t so ft h i sr e s e a r c hp r o v i d em a i n t e n a n c ec o m p a n yat h e o r e t i c a lp o s s i b i l i t yt oc h a n g et h ec u r r e n t t r a d i t i o n a lp r a c t i c e s ，w h i c hs e tu pt h em a i n t e n a n c ec e n t e rr e l y i n go nt h ee x p e r i e n c e k e y w o r d s ：e x p r e s s w a yn e t w o r k ；m a i n t e n a n c ec e n t e r ；e c o n o m i cs c a l e ；s i t es e l e c t i o n ； m i x e d - i n t e g e rp r o g r a m m i n g 1 l 论文独创性声明 本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行 研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的 研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本论 文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成 果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：办哗 沙7 年6 月日 l 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归 属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请 专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的 学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名： 导师签名： 乏珲 l、 坦够 川年6 只| e l 叫年f 月日 长安大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 论文的选题背景和目的意义 我国高速公路是伴随着改革开改的坚强脚步和现代化建设的伟大进程而发展和壮 大起来的。自1 9 9 8 年诞生我国第一条高速公路沪嘉高速公路之日起，在短短2 0 年 的时间里，走过了发达国家三、四十年的发展历程，至2 0 0 7 年底，通车里程达到了5 3 6 万公里【i 】，而且正在以迅猛的速度强劲地向前推进着。根据国家高速公路主干网规划和 各地区域性高速公路加密计划，到2 0 2 0 年，全国高速公路将连接所有目前人口在2 0 万 以上的城市，基本形成国家高速公路网络和联系重要经济区、重要交通枢纽的区域性高 速公路网络，总通车里程将达到8 5 万公里( 国家7 9 1 8 网) 到1 0 万公里。高速公路里 程的不断增加，规模的不断扩大，路网的形成，我国高速公路的发展日趋成熟，工作重 心要逐渐从建设转向管理和养护。 高速公路通车后，随着交通量的增长和设施使用频率的增加，高速公路及其配套设 施会出现不同程度的损坏，及时发现并有效修复损坏是高速公路养护管理的重要内容。 高效的养护管理有利于保持高速公路良好的使用状态和服务水平，有利于向使用者提供 安全、快捷、舒适、经济、优美的行车环境，最终提高高速公路的经济效益和社会效益。 必须从建设开始就重视高速公路的养护管理，遵循建养并重的方针，摒弃重建轻养的观 念，树立“养护也是发展”的新观念。从某种意义上说，养护管理好一条高速公路与建 设好一条高速公路同样重要，甚至更重要。 养护中心是高速公路养护生产任务的基本执行单位。目前大多数高速公路已有的养 护中心是随着高速公路的建设设置的，一般是一个路段设一个或几个养护中心，中心内 配有日常养护维修机具，负责该路段的维修保养任务，这样的养护中心布局只适用于完 成单个路段的养护任务。当区域高速公路建设逐渐成网后，这种养护中心布局的缺陷就 显现出来了。首先，养护里程分布不均。一个养护中心负责的路段有长有短，这是由路 段在区域内的长度决定的，这就造成有的养护中心任务繁重，有的则相对清闲。其次， 养护设备的利用率不均，也造成了养护设备的购置重复。第三，对养护作业而言，养护 中心作业覆盖面狭小，造成人员、设备的浪费；养护中心作业覆盖面太广，养护工作的 及时性、迅速性、可达性又难以保证。 针对上述缺点，在当前区域高速公路网逐渐形成，高速公路规模发生较大变化，养 第一章绪论 护管理体制逐步变革时，应重新考虑养护中心的规模，改变以往“一路一公司”模式下 一个路段设置一个养护中心，只管该路段的养护维修的状况。将“以点代线 的养护中 心作业模式改变成“以点代面”的模式。让一个养护中心的作业区域不再是一个路段的 “线”，而是养护中心周围一定半径范围的“面”。 综上所述，有必要对高速公路养护中心设置的合理养护规模进行研究，讨论区域内 设置几个养护中心，设在哪，管养范围多大才是最经济有效的。养护中心是高速公路生 产管理的基本单元，也是高速公路养护体制改革整体战略的重要组成部分，对其规模进 行研究，能有效降低养护成本，加强高速公路养护管理的系统性和逻辑性，同时为我国 高速公路养护体制改革提供技术依据。 1 2 国内外研究现状 对于高速公路的养护，国内外研究的比较多，也比较深入，但讨论和研究的焦点问 题主要是围绕高速公路养护管理体制、养护市场化、养护管理系统、养护技术等方面进 行，而对于高速公路养护机构设置的规模问题国内还没有专门进行研究，国外也很少涉 及。养护管理机构设置是高速公路养护管理体制的一部分，国内外在对高速公路养护管 理体制研究方面，定性提出了一些关于机构设置的规模建议；另一方面，养护中心选址 问题属于选址问题。下来将从这两个方面对国内外的研究情况进行综述。 1 2 1 高速公路养护机构设置研究现状 关于养护机构设置问题，国内外在对高速公路养护管理体制研究方面有所涉及。 美国的公路养护管理机构和养护作业机构的设置是按照地理或行政区域划分的【2 1 。 管理机构除了进行路产、路政管理、巡视公路以外，还要负责养护计划、技术、财务、 质量、环境的管理。管理机构往往把养护工程承包给养护公司，管理机构以业主的身份 负责承包工程的谈判，并监督合同执行和验收工作。养护公司的组织，考虑了从驻地到 作业现场距离及许可的服务时间的因素，在人员及装备配置上充分体现了技术密集型， 在技术人员和技术工人的配置中充分考虑了各种维修技术和技能需求的覆盖，装备也是 从小到大，从独立作业到集中作业全套配置。由于公路系统老化导致费用不断增加，美 国现正进行养护体制改革，逐步建立一种富有成效的新型公路养护管理模式，即养护服 务中心。养护服务中心养护作业的主要内容是日常养护和小修工程。这种承包养护的优 点是：可以使养护管理机构人员精简，人员费用、养护费用降低，使联邦政府从日益增 2 长安大学硕士学位论文 长的公路养护投资中摆脱出来，养护投资更趋合理；养护承包期内路况可以得到较好的 保障，路面及构造物得到较好的改善。 法国高速公路养护管理模式比较简单，非特许经营的高速公路由政府委托专业公司 进行养护，费用由财政支出；特许经营的高速公路由特许经营公司负责日常养护和小修， 费用从通行费收入中列支。公路养护分区段进行，每段负责1 0 0 公里，并设l 2 个管理 中心【3 1 ，养护管理利用先进的路面管理系统实施预防性养护。法国高速公路特许经营公 司通常采用三级管理方式。最高管理层在公司总部，设有董事会，其下设有管理部和养 护施工公司。管理部下设数个管理站，管理部内的养护机构为技术与养护处。管理站负 责具体的养护管理和实施，设有施工管理员、工程监督和养路工，负责4 0 8 5 公里高速 公路的日常养护和管理。 日本国家汽车干线高速公路的养护管理由道路公团负责。道路公团是受建设省建设 大臣监督的半官方组织，是独立的、特殊的法人。道路公团按行政区划设置管理局，负 责管理和养护高速公路。管理局设有技术部，主要负责道路的改建、大修、日常养护、 各种设施和机械设备的维修管理，以及处理和解决与上述业务有关的一些技术问题。局 内每5 0 公里左右设一个管理事务所【4 】。日本道路公团对所管理的高速公路负有养护责 任，具体养护工作由管理事务所组织。养护维修工作分为日常养护作业和定期养护作业。 日常养护的主要作业包括道路的检查、清扫、小修保养等；定期养护作业包括对高速公 路设施按周期进行的预防性养护或改善工作，如改善路面、更新设施、防灾工作及高速 公路改、扩建工程。大量的日常工作，收费、养护、维修、改建等具体工作都委托给其 它社团或由有关专业性公司承包。 我国高速公路养护管理体制大体上可分为四类：一是行政事业型，即省级成立高速 公路管理局，统管全省高速公路；二是实行企业化管理方式，即省级成立高速公路( 总) 公司，每条路又成立公司或分公司进行具体管理；三是实行事、企结合的管理方式，即 高速公路管理局、高速公路( 总) 公司同时存在，一套人马、两块牌子；四是实行“一路 一公司的特管方式，公司为项目法人，对该路的筹资、工程建设、营运管理全过程负 责。 国内涉及到养护管理机构设置问题研究的有：甄占红在高速公路养护管理市场化 的研究中深入研究了我国高速公路养护管理市场化的“管养分离 ，具体阐述了高速 公路养护管理体制改革中机构设置、职能划分和新的体制下公路养护管理办法。2 0 0 2 年，雷静和贾联胜等先后论述了公路养护企业的养护能力与养护规模之间的关系，提出 第一章绪论 了公路养护企业的养护能力可以随着其养护规模的变化而变化，在市场竞争过程中实现 养护能力的优胜劣汰。杨爱国在高速公路养护管理与规划研究一文中探讨养护工区 规划问题。站在企业经营的角度，根据高速公路现状和近期路网规划状况，就如何合理 划分养护工区养管范围，最大限度的发挥工区效益；如何配置养护机械，达到机械设备 配置既能满足路网养护作业的及时迅速要求，又不使设备过多闲置的问题，进行了定性 分析，提出了一些建议。 1 2 2 选址问题研究现状 许多选址问题的早期理论是由土地经济学家和区域地理学家提出的，运输成本在选 址决策中的重要作用是贯穿所有这些早期研究的共同主题。最早的选址问题是由w e b e r 在1 9 0 9 年提出的【5 】 他所考虑的选址问题是确定一个仓库位置，从而使仓库与各处客户 之间的总运输距离最短。对于这一问题，i s a r d 于1 9 5 8 年结合了工业选址、土地使用和 相关问题进行了重新研究。另一个较早的选址问题是由h o t e l l i n g 于1 9 2 9 年提出的。 h o t e l l i n g 是一个经济学家。他提出的问题是在条直线上两个竞争供应商的选址。随后 s m i t h i e s 和s t e v e n s 对这一问题进行了扩展。 在1 9 世纪5 0 年代和6 0 年代初，许多人研究了设施布置和设计问题，l o s c h 和m o s e s 认为经济因素与生产中心选址是有关系的，m i e h l e 则研究使网络内的连接长度最小化的 问题。在1 9 世纪6 0 年代中期以前，选址理论的研究工作是在各个不相关的领域内展开 的，因此并没有形成统一的理论。直到1 9 6 4 年，h a k i m i 对选址问题进行了更加理论化 的研究，他考虑了带有一般性的问题，就是在一个网络中选择一个或多个设施的位置， 使得总距离或设施与点之间的最大距离最d d 6 l 。至此，选址理论已有了很大发展，并扩 展到很多实际应用中。 设施选址在物流、机场、公路主枢纽站场、设置应急服务点等领域的研究比较成熟。 尤其在物流系统管理科学领域，早在六七十年代国外就己经开展了对流通中心选址的数 量方法研究，并取得了许多实用的物流中心选址成果。其中较为典型的建立物流中心选 址模型的方法有重心法、交替选址分配法、随机终点法、最短路法、整数规划法、逐次 逼近法、节约法、扫描法、c f l p 法等【7 1 。在这些方法中，较为常用的有重心法、交替 选址分配法、随机终点法、最短路法、逐次逼近法和可行集形成法。由于重心法和最短 路法的计算方法简单明确，在选址中经常使用，但这两种方法都有其明显的缺点，即模 型所依据的约束条件较为简单，计算结果也仅能作为一般的参考依据。因此，对于必须 4 长安大学硕士学位论文 涉及各种费用又有一定条件限制的选址问题，一般不单独采用以上两种方法，多采用混 合整数规划法和逐次逼近法。在选址中无论使用何种法方法建立选址模型，都不能企求 模型能够照顾到所有的限制条件，并精确的求解出最优的选址位置，只能在选址所能接 受的误差范围内确定最优的选址位置【8 1 。 关于养护中心合理规模的研究，国内外很难发现有专门的论述，即使有也只是停留 在简单的定性讨论或介绍其重要性上，缺乏定量的分析和计算，基本没有可以借鉴的经 验。目前只能从养护管理体制研究中涉及到的机构设置规模和选址问题研究中获得启 示。 因此我们认为，高速公路养护中心设置的合理规模问题一个崭新而现实的课题，具 有很重要的经济及社会意义。 1 3 研究内容与方法 1 3 1 研究内容 本文针对当前区域高速公路路网逐渐形成，高速公路规模发生较大变化，养护管理 体制逐步变革的现状，通过对我国高速公路养护管理及其基本单位养护中心的分析，提 出应重新考虑养护中心的规模，将路段中“以点代线”的养护中心作业模式改变成路网 中“以点代面”的模式。本文从分析我国高速公路养护管理发展现状与趋势入手，明确 了现阶段高速公路养护中心的作业内容、职责，对养护中心基地建设规模、机械和人员 配置情况进行了规划。在养护成本分析和养护经济半径测算的基础上，结合运筹学图论、 最短路径、多源离散选址和混合整数规划等基础理论，建立养护中心的选址模型，在一 定区域范围内的高速公路网中，确定若干个养护中心的最优选址，使得区域中养护中心 的运营以及运输成本最低。 第一章：绪论。介绍了论文的研究背景，对高速公路养护中心设置规模的国内外研 究情况进行了分析和总结，并提出本文的研究意义。 第二章：高速公路养护中心设置需求分析。从分析我国高速公路养护管理发展现状 与趋势入手，明确了现阶段高速公路养护中心的作业内容、职责，对养护中心基地建设 规模、机械和人员配置情况进行了说明，从养护中心机构设置上对养护中心规模进行规 划，也为养护中心经济规模分析奠定了基础。 第三章：养护中心经济规模分析。这是模型建立的基础。通过对高速公路养护成本 的分析得出影响养护中心规模经济性的两项主要因素：养护中心的设置费和养护材料运 s 第一章绪论 输费。在分析它们各自特点及其相互关系的基础上，提出了养护经济半径的概念，并分 别对路段和路网，给出了计算经济半径的方法，得到经济半径的数学表达式。 第四章：养护中心选址模型。这是论文的核心。运用运筹学图论、最短路径、多源 离散选址和混合整数规划等基础理论，并结合影响养护中心规模的各种限制条件，寻求 使养护成本最低的养护中心设置方案，得出了养护中心选址的数学模型，并运用可行集 形成法和随机终点法给出了养护中心选址的求解方法。 第五章：计算示例。介绍养护中心选址模型的求解方法和计算过程，用算例进行验 证，突出研究成果的实用性。 第六章：结论。总结本文研究的主要成果及创新点、尚待解决的问题及进一步的设 想。 1 3 2 研究方法 本文的研究基于运筹学选址理论，运用可行集形成法、随机终点法及图论相关理论， 较为理想的解决了路网养护中的养护中心选址问题。具体的研究方法可以归纳为：运用 图论的相关理论对区域内的路网进行简化分析，并采用最短路中的f l o y d 算法确定路网 中各个节点间的最短路距离；运用混合整数规划建立养护中心选址模型。在模型求解的 过程中为避免直接求解模型给编程造成困难，在计算中利用模型确定的目标函数和约束 条件运用随机终点法的思想编写计算程序，借助m a t l a b 软件得到计算结果。 6 长安大学硕上学位论文 第二章养护中心设置需求分析 2 1 高速公路养护管理 2 1 1 我国高速公路养护管理现状 我国高速公路养护管理伴随着高速公路的诞生及运营，已经走过了十几年的历程。 这期间，各地高速公路养护管理人员经过不断地探索，己经积累了较丰富的经验。改革 开放以来，我国不断的吸取国外高速公路先进的管理经验，更加丰富了我国高速的管理 方式和手段。可以说，近年来我国高速公路的养护管理已经走上了一条健康发展之路。 我国高速公路养护管理的现状可以概括为以下几个方面【9 】。 1 组织机构比较健全 目前，我国高速公路养护管理的组织形式呈多样化趋势。其中既有专业管理型机构， 也有综合管理机构；既有单纯以管理为主的养护机构，也有白设施工队伍的养护机构。 但无论何种形式，各地高速公路均设有专门机构来从事养护管理工作，这是我国高速公 路养护管理得以发展的最基本的保证。 2 人员素质比较适应 我国高速公路养护管理人员，大都在高速公路开通初期由一般公路调配而来，他们 虽有一般公路养护的丰富经验，但对高速公路的养护特性却缺乏必要了解。随着高速公 路通行时间的增长和国内外信息交流的加强，目前我国高速公路养护管理人员的素质在 大幅度提高。特别是近年来，各地高速公路养管部门均十分注意选拔、招聘一批高学历、 高素质、年轻化的专业技术人才，充实到养护部门或一线上来，使高速公路养护的技术 素质和年龄梯度有了结构性变化，形成了较好的可持续发展的人力资源配置。 3 机械配置比较合理 高速公路养护机械的配备由于投资渠道不同，各地存在着一些差异。以贷款方式修 建的高速公路大都在建设费用中考虑了养护期养护设备的购置计划。其他一些高速公路 尽管由于资金等原因设备购置不能及时到位，但随着公路开通时间的增加，也都可以逐 步解决配置问题并满足日常养护的需要。按照目前估算，我国高速公路养护设备的投入 一般在每千米几十万元左右。养护设备配置体现了引进设备多、综合设备多和大型设备 多的特点。近年来随着养护经验的积累，各地方养护管理部门已开始注意养护设备的国 产化、专用化和小型化。这些设备不仅投资较低，而且技术要求也较适宜且使用效果好， 第二章养护中心设置需求分析 同时还可提高设备的利用率、降低管理费用。目前我国高速公路养护机械配置正朝着更 加实用的方向发展。 4 管理措施比较到位 我国高速公路养护管理人员结合各地方养护实践，制定并创造了不少各具特色的养 护管理措施、规范、制度及考核方法等。例如：按照“预防性养护制定的养护计划； 围绕“及时、快速、优质、高效”的基本要求制定的养护工艺措施；依据“六修、六清、 六无 标准制定的检查方案等等，都在高速公路养护实践中发挥了很好的作用。 但是目前，我国高速公路养护管理仍存在一些亟待解决的问题： 1 管理体制不顺 就宏观而言，目前我国大多数高速公路养护管理仍采用事业型管理体制，养护经费 采用拨款方式。这种在计划经济体制下形成的养护管理模式已不能适应高速公路公司性 经营的要求。尽管各省市在养护管理机构及组织方式上较为健全，但由于体制的影响和 养护市场的封闭型管理，己愈来愈严重地影响了高速公路养护水平的提高和养管机制的 创新。特别是有些地方管理观念陈旧，人员机构臃肿，分配机制缺乏活力，从另一个侧 面印证了当前高速公路养护管理体制上的不足。 2 重建轻养 这是一个在行业中长期未能很好解决的老问题。“重建轻养”在高速公路管理中主 要表现为养护资金投入不足和对科技进步重视不够两个方面。主要原因有以下几点：一 是长期以来我国公路建设资金一直不足，特别是近年来高速公路建设速度加快，同时也 加重了养护的负担。加之部分管理者对高速公路早期养护认识不足，在资金及科技投入 上更屈从于建设方面的压力，这在建设与管理合一的高速公路管理体制中更为明显。二 是我国目前的高速公路大都利用贷款或其他融资方式建设，开通运营后，还贷或提取回 报的压力较大，不能抽出更多的资金从事养护和科技开发，甚至出现部分养护资金被挪 用的现象。三是部分中外合作或转让经营权的高速公路，由于片面追求经济效益而忽视 了养护管理。 3 缺少定额与规范 我国高速公路养护管理目前仍未制订全国或地方统一的养护定额与规范。各地管理 部门大都依据公路工程定额和实际情况自行确定养护工程费用支出，参照公路养护技 术规范中有关高速公路的条款制定养护方案，养护工作的考核一般仍沿用“好路率 标准( 尽管2 0 0 4 年交通部发布了高速公路养护质量检评方法( 试行) ，但其中还有一些 r 长安大学硕士学位论文 仍待完善的地方) 。但就是这些尚可参照的东西也都仅仅局限在土建方面，远远不能满 足高速公路全方位养护的现实需求，不能反映高速公路养护管理的整体面貌。特别是高 速公路作为一种新兴产业实行公司经营后，制定必要的行业定额与规范就显得尤其重 要。随着我国高速公路事业的飞速发展，在不久的将来全国高速公路的联网将可望实现， 因而在诸如车辆分类、服务标准、技术标准等高速公路基础管理方面，应尽快制订全国 性的规范。 4 管理手段滞后 高速公路具有技术密集的特点，管理由一般公路以养护、畅通为主，转移到以安全、 快速、舒适为代表的道路运输保障系统和以临近、通讯、收费为代表的信息跟踪系统两 者并存的格局。只有充分利用高科技才能保证其正常运行和充分发挥效能。同时，由于 高速公路养护要求机械化程度高，各养护单位需占用大量资金养护配置机械设备，在养 护管理上，既是决策、安排部门又是监督、实施部门，这种缺少有效监督机制的模式必 然会造成效率的低下和资源的浪费。 2 1 2 养护管理发展趋势 现阶段我国大部分高速公路都是收费公路，具有公益性与商品性的双重属性。作为 公共基础设施的高速公路，大都是以总体社会效益，区域经济发展为目的，公益性是其 本质性的属性【1 0 】。高速公路设计高标准、建设周期长、投资巨大、融资渠道多元化以及 建成后提供的不同于普通公路的舒适安全、通畅快捷的行车服务，使得其商品属性十分 明显。在高速公路既存在公益性，又存在商品性的情况下，高速公路的养护管理，既要 求使高速公路的公益性得到充分保障，也应积极探索养护经营的多样化，应充分利用市 场机制，鼓励企业参与经营，使养护工作逐步步入社会化、市场化、专业化和机械化。 随着高速公路路网的逐步形成及管理体制改革的深入，高速公路养护管理体制必然走一 条符合社会主义市场经济体制，符合高速公路自身特点的路子，逐步实现事企分开、管 养分离、产权清晰、权责明确和管理科学。今后我国的高速公路养护管理将呈以下发展 趋势： 1 加强区域性协作 高速公路养护维修要投入大量的资金，而频繁地封闭维修又将会对服务质量带来一 定程度的影响。为尽量降低影响，采取的技术方法是加强路况检测、进行有效的预防性 养护；提高养护作业的机械化水平和快速反应能力已成为各管理单位的共识。但目前， 9 第二章养护中心设置需求分析 各管理单位面临的问题是些养护设备和检测设备不仅价格昂贵，而且使用频率较低。 这些装备专业性强，利用率低，社会上租不到，采购了又面临长期闲置。解决这类问题， 一种好的办法是采取区域性合作的方式，打破管理上相对封闭的局面，相邻省份可以按 照区域的特点，经过协商，各自有所侧重，以会员制的方式，装备专门的检测或养护设 备，并按照区域性的需求来安排，有效地使用这些设备。区域协作、有偿使用、优势互 补，可以使养护专业化的水平得到进一步提高。 2 养护管理体制集约化 随着高速公路路网的逐步形成，管理体制也将逐步走向集中、统一。高速公路建设 初期，由于投资主体多元化带来管理上“一路一公司，甚至在一条路按投资路段形成 了“一段一公司”的管理体制。这种“一段一公司 或“一路一公司 ，最初反映到社 会上的是收费站过多，影响了车辆的通行效率。但随着使用年限的增长，交通量的增大， 带来了养护的问题。一处或一段维修、封闭，都会使整条路甚至局部的路网不能发挥效 益。随着路网的形成，高速公路承担客货运输的份额愈来愈大，割据式管理，不仅会影 响高速公路本身的效率，而且对整个社会经济带来更深层次的影响。 高速公路养护管理，不仅涉及面广，延续时间长，技术含量高，装备专用，而且还 具有维修发生时间、地点的随机性和技术方案不确定性等各种因素。在高速公路管理中， 不仅要根据运营实际状况和社会需求不断地改善和调整养护技术政策，还要在一定的区 域内对交通和维修掌握有定的分流、调度的能力，这就要求在建立高速公路养护管理 体制时优先考虑集中、统一的原则，高速公路的养护管理体制应该集中领导、统一管理、 分级实施、合理布局。“一段一公司 应尽快归纳为“一路一公司”，在形成路网的区域 内，“一路一公司 也应进一步归纳为“一域一公司”，所谓“一域一公司 可以在一个 省内形成“一省一公司( 集团) ，也可以在有条件的几个相邻的省组建成区域性的集团公 司。 养护中心的设立，不仅要考虑作业能力所覆盖的合理的养护里程，还要考虑实现效 率养护，快速反应所覆盖的最合理的半径。显然，在形成网络的时候，承担相同维修里 程的养护中心，覆盖半径愈小，其效率会愈高，而养护成本会相对比较低。基地设立要 j 、： 做到这一点，只有打破一段一公司或一路一公司的割据，实行高速公路管理区域集团化 才能实现【1 。 管理体制走向集中、统一，并非在经营形式上要一统天下、一个模式，而主要是统 一标准、统一规划、统一调度。这是顺应了高速公路的发展趋势和产业特点。这种方式 1 0 长安大学硕上学位论文 是在路网逐步完善的条件下对“一路一公司的结构性完善。 3 养护队伍专业化 高速公路养护工程的特点是技术性强、人员素质全面、机械化程度高、维修反应迅 速、安全措施严格，因此需要养护队伍要做到人员精干、技术全面、训练有素、机械配 套、安全措施完备，才能完成高速公路各种常规养护和应付各种突发事故的抢修工作。 这样一支养护队伍应该是针对上述高速公路维修的需求而组建的专业化养护队伍，人员 精干、技术全面是非常重要的。高速公路的养护维修所涉及内容很多，在大类别上包括 路基、路面、桥梁、各种交通设施以及绿化等，而在每个分类上涉及面也很广，比如桥 梁、构造物的维修，涉及到混凝土工、木工、电工、测量工、钢筋工、试验工等。每一 个工种的人都准备齐全了，就会造成队伍庞大，而每一类维修，经常是在事先不确定的 情况下，临时需要组织维修，因此高速公路维修组织一定是人员精干、技术全面、一专 多能。这样的要求，不仅针对维修作业人员，管理人员同时也应该具备这样的素质。 在养护管理岗位上的工作人员，不仅是知识全面的管理人员，还应该是专业层次较 高的技术人员，不仅要会管理，还要懂技术。在养护技术方面，要能够按照工作分工， 承担所管理项目维修方案的确定，绘制简单的施工图，设计各种需要的配合比，能够使 用常规手段和检测仪器考核养护施工成果的各项技术指标，了解各类养护、施工机械的 性能、用途，并能操作一部分机械。在管理方面，能够指导各类养护施工作业，具有一 定的管理作业现场的能力，熟悉各类养护工程的成本构成，了解大宗材料的市场行情和 各类工种的劳动力、技术工人的有关生产定额，能够编制工程预算和决算。 4 养护作业机械化 高速公路车速快、交通量大，昼夜不间断，应避免因道路养护工作而造成交通阻塞， 这是实行养护机械化的主要原因。此外，维修质量、作业安全、劳动效率等方面的要求 也是实现机械化的重要因素。养护机械化是确保高速公路具有良好、快速和安全运行的 必要条件，是充分发挥经济效益和社会效益的重要保障。 机械设备的合理配置是养护机械化的基础，应本着实用、先进、配套的原则配置， 以满足维修的需要。高速公路运营通车后，管理部门都会配置一定数量的机械。如果资 金有限，应按照需求情况，优先投放资金购置一些路面养护机械，如在养护工区配置路 面清扫车、坑槽修补车、撤水车、除雪车等，在机械化养护中心配置铣刨、碾压、摊铺 等设备，以便及时维护损坏的路面。路基、路面、交通工程设施、绿化等方面的养护作 业基本上采取机械和人工辅助的方式进行，随着养护机械化程度的提高，人工操作的养 1 1 第二章养护中心设置需求分析 护方式会逐渐减少。由于充分认识到了机械化养护的重要性，目前养护管理部门已逐步 加大了机械设备的投入，每年的资金投入比例呈递增趋势。国家也正在进行国产养护机 械配套研制、开发工作。部分专用设备可以通过加强区域间协作，以会员制方式按需有 偿使用。随着养护体制改革及养护市场的逐步形成，维修作业将由机械化养护公司来完 成，绿化、养护和机电各类专业维修公司的组建，将促进养护机械化步伐的加快。 高速公路维修的特点是维修内容多，涉及行业多，实现机械化作业除了要合理地配 置养护设备外，在养护机械化的组织管理形式、机械效率的充分发挥方面还应不断提高 管理水平。高速公路的养护作业是处于全封闭、大交通量、高车速的环境下，作业时间 越长，对交通的影响和干扰越大，养护作业人员和过往车辆的不安全因素就越大，只有 实现了机械化作业，合理科学安排施工工序、流水作业，才能实现高效、安全、畅通的 基本要求。养护机械化是公路养护走向专业化、社会化的重要条件，是公路养护现代化 的必由之路。 2 2 养护中心作业内容和职责 2 2 1 高速公路养护工程的特点 高速公路由于在国民经济中所处的地位高，承担的交通量大，设计标准高，养护 技术复杂，养护内容多等原因，在运营方式上与一般公路存在很多不同，有着自身的显 著特点【1 2 】。 1 养护实施的强制性 由于高速公路本身固有的性质，养护工作的任何松懈不仅会给道路及其附属设施 本身造成潜在危害，更会对高速公路行车的驾驶人员构成严重的生命威胁。所以，高速 公路的养护管理应该是强制性的。 其次，由于我国高速公路的建设资金大多数是通过不同融资渠道解决的，存在较 大的还贷压力，故对养护的投入明显不足，特别是些合资、合作经营的高速公路，在 养护上更难做到养护到位，这也表明了加强强制性养护的必要性。 要实现强制性养护，必须通过立法途径来加强政府的行业监督，在法律、行政、 经济3 个方面加以约束，正确处理公路建设、养护、管理三者的关系，应当提出“先养 护、后还贷、再经营 的强制性要求。 2 养护对策的预防性 高速公路养护管理的特点在于“预防性为主，所以我们在其建成通车投入运营后， 1 2 长安大学硕上学位论文 首先要把养护管理列入重要日程。美国的公路部门专门就预防性养护和修复性养护作过 对比得出：预防性养护可以及时完善道路中存在的不足，延长道路的使用寿命，延缓大 修周期，节约养护资金，使道路长期处于完好状态，创造更多的社会效益。 3 养护对象的广泛性和全面性 高速公路的养护对象除道路、桥涵、隧道及其沿线附属设施之外，还包括交通工 程设施，监控、通信、照明设施，绿化、环保、园林设施、栩亭建筑设施以及各种生活 服务设施等等。这些设施的养护和管理几乎涵盖了道桥、建筑、园林、机电、光电、机 械、计算机等多种专业，形成了一个内容广泛、互有联系、缺一不可的综合养护体系。 4 养护作业方式的机动性与时效性 与一般公路养护相比，高等级公路的养护更要求快捷机动、实用高效，养护工艺、 操作规程程序性强，养护作业实施时需特别设置交通安全管制区段。 5 养护技术的专业性和复杂性 高等级公路的养护除需要具备机械化、专业化外，还需不断探索和发展新技术、 新工艺、新材料。在养护检测手段上，需具备现代化综合检测设备，养护工作涉及的学 科领域比较广泛，科技含量高、技术工艺复杂。 6 综合养护成本高、人员素质要求高 高等级公路养护对象自身价值高，为保持或恢复养护对象的使用功能和服务水平， 必须付出高成本。从事养护的作业人员、管理人员必须对养护对象的技术构成十分熟悉， 必须具备高素质。 7 养护管理行为已经上升到可持续发展的战略高度，必须树立服务观念、环保观 念。 2 2 2 高速公路养护工程的内容 高速公路养护对象包括高速公路路基、路面、桥梁、交通工程设施、监控设施、 服务设施以及养护维修机械设备等硬件设施。养护工程大致可分为如下几个方面： 1 为保持路况及设施完好而进行的日常维护保养 日常维修保养是为保持高速公路及其附属设施的正常使用功能，而安排的经常性养 护和修补其轻微损坏部分的作业。它具有经常性、及时性、周期性的特点。这种养护尽 管每天都要进行，但却具有一定的不可预见因素，即在每日的常规养护中会经常发现新 的问题和缺陷。这