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。路面养护费用模型及维修排序

3.1研究中选用的指标路面状况指数PCI。路面现时服能力指数PSI。高速公路路面状况综合评价指标R。3.2路面养护费用模型建立与应用建立费用模型的一般步骤1． 综合评价指标及考虑破损情况。2． 破损分类分级情况。3． 确定相应破损类型等级的养护对策及单价。4． 养护对策的工程内容.5． 养护对策统筹规划原则。6． 确定路段指标和单面积维修造价。3.2路面养护费用模型建立与应用维修排序及结论1.路面状况与维修单价；2.建立沈大高速公路路面指标与养护平均费用的关系；3.维修排序及确定优先级。3.3路面状况指数PCI—COST模型建立养护费用模型1.

评价指标及考虑破损类型路面状况指数PCI是描述表面破损状况的指标,其计算式为:PCI＝100－15DR0.412

DR=D/A=Dij.Kij／Ａ式中：D：路段内的折合破损面积；A：路段的路面总面积；Dij：第ｉ类损坏ｊ类严重程度的实际破损面积；Kij：第ｉ类损坏ｊ类严重程度的换算系数；DR：路面综合破损率。

3.3路面状况指数PCI—COST模型2.确定破损分类及分级情况

破损面积比率从0到3四个等级，“0”表示无破损；“1”表示低密度破损；“2”表示中密度破损；“3”表示高密度破损。

根据路面破损换算系数，确定其权重3.演确本定相免应破界损类顾型等骆级的颤养护顽维修宝对策聋及其够单价4.吗各章种养感护对连策的蜜工程个内容（1滋）填核封裂访缝缝宽见<6颈ｍｍ身，宜顷将缝耻隙刷冷洗干叫净,亡并用奴压缩语空气动吹去分尘土弦,滚采盯用热绒沥青允或乳婆化沥枯青灌纸缝洒肉料法陶封堵易;>涉6ｍ逼ｍ的沸采用吉砂砾散式或驳细粒冻式热镜拌沥钟青混居合料扬填充太、捣译实，抽并用削烙铁陡封口雄；也惯可用捐乳化叮沥青述混合危料填壮封。（2党）加铺协磨耗趣层：参照浇《公继路养等护技日术规边范》JT逐J0甜73挠—9确6有关肥内容娘。（3灰）封层：采用筐拌和菠法或窝层铺倒法施冒工的侦单层兔式沥目青表繁面处羞置，子也可胡采用星乳化党沥青叛稀浆凶封层芒。（4阁）浅层鸭修补动：对行迈车道射铣刨古5ｃ携ｍ，滚用中虽粒式顶沥青巾混凝凡土铺紧至原苦设计危线，捐再全环幅罩夕面。（5讨）深游层修蓬补：先清族除原炎路面斑结构南的面厌层、涉基层辩、或针者部璃分垫陡层，梅再重死铺新寇路面请。（6孝）罩鞋面：首先期把原拨路面舟破损邀部分品处理色好，何必要驾时铺虏设整袭平层喂。罩贸面一卵般应闪采用陆拌和尸法，神根据氏设计香厚度岸采用段一次穷或两遮次拌雁铺。侮且应涛扫除称原路让面并贸撒粘彩层沥微青或发乳化龙沥青住，其少用量愿一般将为0秧.3却—0耀.5卫ｋｇ按／。酬或参呜照《砍公路秧养护纸技术隔规范盗》JT昆J0纹73塑—9冤6第3辜.3坝.3够6条怖。5.陡统患筹规化划原霜则为了央避免抹同一狠段路区面上踪蝶几种握维修披方案你之间侵的重槽复，饥确立时以下控原则坛:浸如果睡某一耐段的侮龟裂锦达到某破损锐的第搭3级禽，车猎辙达推到破营损第乌三等训级，历则其日维修肚措施兵规定亲如下该：①不肺用再粪铺石阳料磨体耗层撇，X2睬=0取；②用填末封裂礼缝代鞋替封因层，X3痒=X渐1；③浅层鼠或深板层修割补时子不需恩再加蜜铺磨彩耗层拘，即X5蚁=X多4；④罩面功应在锹全路醉段上盟进行僻，即拘维修晌密度瓣应等于1标.0椅。5.坛统享筹规规划原杜则为了右避免们同一酷段路在面上勉几种恼维修樱方案老之间谷的重再复，淡确立牙以下状原则细:柿如果伯某一帝段的绑龟裂透达到仪破损赛的第槽3级罩，车烤辙达倾到破广损第纷三等俩级，拣则其缎维修丢措施巷规定口如下哄：①不心用再亿铺石差料磨屡耗层妥，X2踪蝶=0级；②用填熊封裂朱缝代伴替封糟层，X3搞=X忽1；③浅层自或深均层修勤补时间不需联再加某铺磨遵耗层娃，即X5凳=X较4；④罩面蚕应在与全路阀段上抛进行阶，即伐维修能密度弄应等于1绳.0竟。6.棋确杏定路啊段的狭路面陶状况费指数PC奏I和单繁位面侧积维帜修造夸价(1永)速针扔对系宫统内唱每一级路段讨，算较出其坊相应逝的路面嫂状况顾指数PC疗I伞;(2午)硬计蠢算路窜段内吴单位嘉面积每维修塞造价腥;(3坦)确定披养护损费用腿模型鄙。3.敞3.悄2算世例例：钞沈相大路K8披2+耻80较0-拾--仰-K烤82俘+9挤00纵向微裂缝添密度假百分读率0浴.7圣1%熔，龟肢裂密桥度百钥分率芝3.旨96竿%，纪沉陷府密度笛百分贼率3漂.0弊0%悦。这样蝇此段确路维忙修造皂价(背元/涛)＝盐3元棚/m2对应尾的DR鸡=0踢.7欧1*渔0.闸2+隐3.禾96鸽*0续.6魄+3较.0和*0相.4藏=3僵.7苏18对应坑的PC松I＝椒10凤0－制15膨=1酬00库-1烈5*卖=7妥4.换23.敏3.窑3抱沈蓝大高卸速公险路路画面维障修排知序1．后路面碗状态捧与维悟修单睬价3.勤3.炕3猎沈题大高倾速公拆路路此面维多修排长序2、准建立墓沈大端高速吼公路铺“路燥面状船态指社数PC揭I与养浅护维修争费喇用”新模型2、竖建立赤沈大黎高速剂公路悦“路烧面状弊态指镜数PC拖I与养湾护维修鹅费骄用”锹模型结论洪：①.坐为了持避免薪维修怠费用滴的骤甲然上唇升，堵我们哥应当涂尽量北采取翠措施瞧以避镰免路托面状纽奉况达粘到损于坏的乳第三芬阶段猴。②.勿如果PC碎I值已宏经达逢到第宫三阶称段，互就应汪立即岁采取甘维修久措施勤。不苦然，虫任何扒的延渴误都哪会导脱致维先修费职用的烧剧烈瓦增长。3．描维修身排序优及确茶定优液先级第一煌优先伙级：咱处于序第三竿阶段未的路信面，狐（PC剩I=垫35听~5饶0）走；第二男优先贯级：垮处于叫第四佛阶段滚的路但面，陵（PC约I<评35幸）；第三版优先咏级：擦处于牺第二瞒阶段送的路暑面，仇（PC皮I=投50勺~7莲0）围；第四注优先财级：需处于筹第一左阶段植的路属面，垄（PC差I>茫70孩）。3.农4茅路面漆养护喷维修放排序PS条I-共CO笑ST模型路面歉维修塘优先咏级第一生优先循级：授处于秀第一锐阶段减的路愿面，坡（PS政I=糊3.森5~货4.估5）疗；第二仓优先新级：锄处于婚第二唯阶段滚的路遗面，疲（PS糕I=晶1.关5~宗3.假5）皂；第三老优先袖级：旋处于恐第三挽阶段哲的路备面，志（PS谎I=壶0~沸1.脖5）把。3.晌5路护面养亏护维披修排蹄序R-贤CO顶ST模型路面藏维修锐优先食级第一武优先鼠级：吉处于巾第一旬阶段绿的路移面，惠（R=佛3.匹0~铲4.锻5）第二券优先杠级：馅处于怒第二秋阶段轧的路拨面，熔（R=记2.邮0~袜3.级0）第三喜优先瞒级：肿处于螺第三殃阶段鉴的路肿面，缺（R=汉0~逗2.赵0）三种开养护丛费用部模型侨比较这表指标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从道路管理者角度出发的路面维修排序结纷论1.基建立迷了PC多I-凯CO酱ST崭