周岚[1]2015年在《高速公路沥青路面使用性能评价及预测研究》文中提出随着我国高速公路使用年限的延长和交通流量的增加,高速公路病害类型不断增加,病害发展速度不断加快,高速公路将进入养护的“高峰期”,养护管理的任务十分艰巨,对高速公路技术状况的检测技术、诊断技术、养护技术、决策等技术的需求将不断增大。本文的研究目的是构建高速公路沥青路面结构技术状况评价指标体系,建立高速公路沥青路面关键指标的预测模型,提出养护管理决策体系框架,实现养护科学决策。结合已有研究基础,以江苏省高速公路为依托,对高速公路沥青路面使用性能评价与预测进行系统研究。基于国内外路面性能评价及预测研究的现状和发展趋势,分析了目前高速公路检测评估与养护管理工作中的存在问题；通过收集江苏省高速公路路面相关数据资料,开展了江苏省高速公路路面结构与材料、交通量轴载状况、路面性能状况及其发展趋势的研究。结果表明车辙、横向裂缝和修补等病害是现阶段江苏省高速公路路面养护工程中亟需解决的主要问题。依据江苏省高速公路历年路面破损数据,本文对江苏省高速公路沥青路面损坏特征进行了深入分析,提出了新的路面损坏分类结构。结合江苏省高速公路沥青路面性能特点,对路面结构技术状况指标进行分类,分别为路表功能性指标、路面结构性指标、路面结构承载力指标和路面材料性能评价指标；基于分类结果,确定了合理的高速公路路面使用性能单项评价指标。针对我国现行规范路面使用性能评价方法在实际应用过程中所存在的问题,依据路面性能实测数据,采用假设检验法和专家问卷调查,提出了新的高速公路路面平整度状况和车辙状况评价模型和评价标准。针对我国现行规范中路面损坏状况评价方法的不足,提出了横向裂缝评价指数TCEI、路面修补状况指数PPCI和路面表面损坏状况指数PSCI叁个新的项目级路面破损评价指标；基于指标权重动态变化的思想,采用层次分析法和熵值法分别确定属性权重和等级权重,提出了一种新的路面破损状况变权综合评价方法。基于分层评价原理,本文采用FWD多点弯沉差值指标作为路面各结构层状况的评价指标,通过各结构层实测弯沉盆反算模量和弯沉盆参数之间相关性分析,验证路面结构强度状况评价指标的有效性和合理性。最终建立了高速公路沥青路面结构技术状况评价指标体系,以路面车辙状况、平整度状况、裂缝状况、修补状况、破损状况、路面结构层状况为关键评价指标,以路面材料高温稳定性能为辅助评价指标。选取实际路况检测数据,分别采用现行规范评价指标体系和本文建立的评价指标体系进行路面性能评价,验证了该评价体系的合理性和适用性。针对江苏省高速公路路面性能数据特点,对常用的预测模型方法的优缺点进行比较,依据路面性能数据特点,确定了高速公路沥青路面使用性能的预测方法。并依据实际路面性能检测数据,分别建立了聚类灰色预测模型、多元回归预测模型和基于灰色理论和多元回归分析的组合预测模型。根据江苏省高速公路路面养护历史资料,对路面养护对策进行了总结分析。基于高速公路路面养护管理决策需求,对路面养护决策指标层次,养护对策决策方法及养护方案的优先排序问题进行了研究。基于已有研究成果,构建了高速公路路面养护管理决策体系框架,并通过实例分析,验证了框架的合理性。本文研究成果是养护决策科学化的具体体现,不仅适用于江苏省高速公路,同时也适用于其他相似省份的高速公路,为管理部门提供了分析工具与依据,为我国高速公路路面养护管理提供了技术支持,具有非常重要的现实意义和理论价值。
李红梅[2]2017年在《基于物元模型的网级高速公路沥青路面养护决策研究》文中研究指明随着高速公路网的不断完善,高速公路的里程不断增加,各高速公路路面都存在着不同程度的损坏,但每年的养护预算是有限的,难以满足所有高速公路的养护需求。因此如何把给定的道路养护预算分配到路网中最需要处治的路段上,是高速公路管理部门急需解决的难题。本文以江苏省高速公路为依托,基于项目级路面养护管理决策支持系统的研究成果,对高速公路沥青路面网级决策问题进行系统研究。网级路面养护决策是一个多因素、多属性的决策问题。根据路网的具体特点,采用工程经验结合专家调查法,对影响路面养护决策的因素,包括路面性能和结构强度、路面结构材料、交通轴载、路龄和道路的地位等进行深入研究,提取其中的主要影响指标作为网级养护决策的特征指标。运用主客观联系和概率统计方法,研究各因素对路面养护决策的影响,采用曲线拟合的方法,对各影响指标进行规范化评价,将评价指标的特征值变换到[0,100]区间上。对路面结构材料、交通轴载和路龄的的决策影响参数,根据拟合精度,选取幂函数、对数函数和立方函数进行拟合。采用层次分析法计算得到各影响因素的权重。网级决策各影响因素包括路面性能,路面结构强度,路面结构材料,交通轴载,路龄和道路等级对应的权重向量为WP=[0.5176,0.1840,0.1271,0.1020,0.0405,0.0287]T。进行历史养护费用和路面残余寿命对网级决策各影响因素的敏感性分析,分析结果与层次分析法得到的权重分析结果基本吻合。运用物元分析理论,采用各决策影响指标的规范化分值和权重,对物元模型建立过程中的各影响评价指标与养护路段的关联度进行分析确定,从而对各高速公路路段的养护紧迫性程度进行综合排序。通过对路面性能直接检测指标主要包括车辙深度和平整度的比较,选取车辙深度RD作为路面养护效益分析的路面性能指标。对于路面使用性能综合评价指标,主要采用路面破损状况指数PDCI计算路面养护的效益。从回归模型精度以及回归模型的显着性上来比较,选取立方模型进行回归分析建立路面车辙深度RD和破损状况指数PDCI的发展曲线。通过对工程经济分析方法的比较,选用年度等额费用法和效益费用比法对江苏省常见的预防性养护措施的费用-效益分析比较,在轻、中交通条件下,选择预防性养护措施时需要优先考虑微表处和薄层罩面;在重、特重交通条件下,则应主要选择普通罩面和就地热再生。通过对主要的几种确定型预测模型的分析比较,选取灰色预测模型对路面车辙深度的发展进行预测。根据路面性能预测,采用决策树进行项目级决策,确定需要养护的路段,并为每个路段选择适宜的路面养护措施,制定未来几年的路面养护需求计划。对高速公路网级路面养护决策优化问题提出了基于动态规划思想的决策规划模型,并采用整数规划的算法进行求解,以多年内总的效益费用比最大为目标。基于物元模型得到各需要养护路段的综合排序,把排序结果应用到路网的养护计划的优化分析过程,能够大大减少计算量。把动态规划法用于网级系统决策优化,得到未来3年系统内江苏省14条高速公路的路面养护资金分配计划,显示模型的的合理性和实用性。本文的研究成果可用于建立合理的网级高速公路路面养护管理系统,为我国今后的高速公路路面养护管理提供技术支持,对我国高速公路沥青路面的养护与管理具有非常重要的意义。
吴永德[3]2007年在《公路沥青路面养护关键技术研究》文中提出公路养护管理是公路建设的延续和发展,对公路使用功能的发挥起着重要的保障作用。随着国家公路网结构的日趋完善,养护管理在整个公路系统中的主导地位将逐渐建立起来。公路沥青路面合理化养护周期研究是在充分掌握现有路面资料的基础之上,通过运用现代管理科学理论、系统分析的方法、统计学工具和计算机手段,为路面工程各管理部门提供一个科学的分析方法和指导,以便充分利用有限的资源,最有效地对路面进行正确评估和合理决策,从而提供具有足够服务水平的路面的系统方法。本论文首先在简述公路沥青路面养护研究现状、内容、目的及意义基础上,针对我国养护过程中所存在的问题,对沥青路面使用性能评价方法进行了更加系统的研究;其次采用路面使用性能的评价指标建立了灰色预测模型,用所建立的预测模型可对某一路段的使用性能进行了预测,在此基础上,把灰色预测模型的结果与路面实际检测数据进行了对比分析,论证了分析模型预测结果的合理性,同时对灰色和物元预测模型对路面使用性能发展趋势进行预测的情况也进行了一些探讨,以便更加科学的确定日常养护、小修、中修、大修及改建的年限或预防性养护的时间。最后,根据养护费用最低原则,对路面养护进行经济性分析,提出养护措施。
段非克[4]2013年在《高速公路养护管理发展研究》文中提出沥青路面具有行车平稳、力学强度好、施工方便和噪音低的特点，沥青路面被大规模应用于高速公路建设中，随着时代的发展，上世纪建设的高速公路沥青路面已进入养护阶段，如何根据沥青路面的病害类型选择最优的养护方案，减少工程量进而降低养护费用摆在了广大公路科研工作者面前。本文在查阅大量相关文献和资料的基础上，对我国高速公路沥青路面的主要病害类型及成因做了详细的分析。从养护技术角度，针对不同的病害，从技术特点、工艺简介、原理、技术要求、工艺流程和施工要求等方面详细分析了改性乳化沥青微表处施工技术、雾封层施工技术、就地热再生技术、沥青路面改造优化设计技术四种沥青路面养护技术，并结合工程实例，通过分析工程的综合路况性能和交通量的调查分析，最终确定合适的养护技术。在对高速公路沥青路面的使用性能评价方面，改善了目前的使用性能评价方法，在沥青路面评价指标中引入了沥青路面车辙深度状况评价指标，鉴于采用加权算术平均值的方法确定沥青路面综合评价指标会使各指标间产生“偏废”的特征，本文采用了加权几何平均值的方法确定沥青路面综合评价指标PQI。并通过实例运用，对高速公路沥青路面使用性能评价模型进行了检验，证明了该模型在沥青路面养护性能评价上的可行性。通过对高速公路沥青路面的使用性能评价，养护质量评价和养护成本评价的分析，提出了高速公路沥青路面养护管理决策模型，并采用0-1线性规划决策优化方法对工程实例进行了养护管理决策的分析。从养护管理体制、养护资金、养护技术和养护市场化发面提出了一些促进公路养护管理发展的建议。
朱罡[5]2008年在《高速公路沥青路面路面管理系统分析与开发》文中研究表明自从上世纪八十年代以来,我国高速公路的建设取得了巨大的成就,尤其是高速公路沥青路面的建设正处于空前高速增长期。随着我国高速公路网的逐步完善,公路管理部门工作重心将从大规模建设公路网逐步转向养护、改建、维护和改善现有公路网,这凸显路面管理系统的重要性。因此,本文在开展了对高速公路沥青路面路面管理系统的研究,主要包括五个部分:高速公路沥青路面路况数据采集;高速公路沥青路面使用性能评价;沥青路面使用性能预测;高速公路沥青路面养护优化决策;高速公路路面管理系统的开发。路面性能数据采集是路面管理系统的基础。本文介绍并研究了基于新设备和新方法的路面数据采集方法,对采集的数据进行分析得到路面性能指标,为建立高速公路沥青路面的评价模型和预测模型提供的依据。在路面使用性能方面,对国内先行的评价方法进行了分析,针对当前路况数据具有灰色的特点,并将车辙指标纳入评价体系,建立了灰色聚类评价的模型。在沥青路面使用性能预测方面,系统总结了国内外使用性能预测的研究现状,针对湖南省高速公路路面使用性能数据较少的特点,建立了灰色马尔可夫预测模型,提出利用MATLAB中FAMINCON函数解约束优化问题的马尔可夫状态转移矩阵法。在路面使用性能决策优化方面,本文利用0-1整数规划原理,建立了高速公路沥青路面养护决策优化模型。最后,本文在上述基础上建立了湖南省高速公路路面管理系统,阐述了系统的总体设计和系统的功能,同时叙述了本文研究的结论,对进一步研究的内容进行了展望。
蒋红妍[6]2006年在《高速公路路面养护管理系统研究》文中研究表明论文的研究对象，选取了公路养护工作中的重要内容——科学的管理方法及其建立。在分析已有成果PMS及其应用效果的基础上，特别针对高速公路的路面养护管理，开展了有关理论问题的研究。 从我国高速公路的养护现状出发，指出目前应当建立适用的高速公路路面养护管理系统(MS-EMP)，并阐述了其定位及分析思路，提出了应区分不同的养护阶段建立相应的养护管理模型。 分析了MS-EMP的数据，结合管理需要划分了路面数据类别；并对数据管理中的重要技术问题——路段的划分方法，基于对系统处理思路的分析，从公路专业角度，建立了路段变长划分的模糊聚类方法，为减小系统数据冗余提供了理论支持。 评述了沥青路面现有的使用性能评价方法，阐明了单项及综合指标的不同作用；分析了高速公路沥青路面评价指标的发展方向；指出应区分不同使用阶段分别采用适用的评价指标；结合我国现阶段高速公路实际运营中所表现出的破损特征，提出了基于养护需求的路面损坏分类；据此立足于现阶段的检测手段及行业环境，建立了分等级的评价指标体系；基于对国内外路面性能综合评价模型的总结和分析，以客观分项指标的设置为前提，将物元识别方法应用于路况等级的综合评定，增强了MS-EMP系统分析工具的适用性；对性能评价中的主客观信息综合指标，以路面状况指数PCI为例，采用人工神经网络工具建模，并引入NNTOOL简化了实际工作，为此类指标的建模提供了新思路。 针对路面数据匮乏、损坏机理认识不深的客观实际，提出应从方法论的角度开展路面性能预测，尝试新的、更为适用的建模方法；采用了破损率作为高速公路性能的预测目标，分析了其影响因素及表达，建立了基于集对分析聚类的路面破损率预测方法，给出了性能预测的新途径。 分析了不同阶段的决策工作；基于多目标决策的思路，分别建立了资金限制下养护路段排序的基于理想点和负理想点的多目标最优决策模型及基于性能路段排序的有主观偏好、不完全信息的多目标决策模型，充实了系统分析工具。
郭术铭[7]2007年在《江苏省高速公路沥青路面养护评价与对策研究》文中认为随着江苏省高速公路通车里程的增加,高速公路的养护维修显得越来越重要。高速公路沥青路面在经受繁重的轴载负荷和密集交通量的反复作用的同时,还经受气候、环境的影响,路面使用品质呈逐年下降的趋势,有时还会出现裂缝、车辙、沉陷等破损病害。这对高速公路养护技术提出了新的要求,迫切需要研究制定适合江苏高速公路路面特点的养护技术,从而科学地指导养护工作。本文将从江苏省高速公路养护的实际需要出发,广泛调研和收集国内外在高速公路沥青路面养护中所采用的最新技术,依据江苏省高速公路沥青路面使用性能现状特征、交通特征、养护管理特征,综合运用系统科学、管理科学、工程经济、道路工程、计算机技术等多种科学知识,对江苏省高速公路沥青路面评价指标进行了分析,将车辙作为一项单独指标进行了研究,提出适合江苏省高速公路的行之有效的养护评价指标体系,建立了江苏省沥青高速公路路面综合评价指标PQI。根据路面性能评价结果,如何合理决策养护维修路段、如何选择养护维修对策进行了研究,对优选的养护对策怎样实施进行了阐述。希望本论文的研究成果有益于促进江苏省高速公路路面养护工作的规范化、标准化、科学化,有益于提高江苏省高速公路路面的使用性能和使用年限。
莫丽威[8]2012年在《就地热再生技术在高速公路沥青路面预养护中的适应性研究》文中进行了进一步梳理随着高速公路建设的迅速发展，我国在80年代末90年代初开始修建的许多高速公路，路面使用性能逐步下降，并出现多种病害与不同程度破损。我国路网中沥青路面迫切需要养护的现状，标志着我国已经进入一个公路建、养并重的时代。针对我国高速公路养护规模大且养护资金有限的现实情况，为了保持路面良好的服务状态，减少路面病害的发生，延缓病害的发展，延长路面使用寿命，降低养护成本，根据高速公路沥青路面的使用性能的变化情况，合理地选取养护时机并采取就地快速修复技术对路面实施预防性养护，是我国当今公路养护的必然选择。同时，该技术符合国家的可持续发展战略，对于高速公路和社会经济的可持续发展，都具有显着经济效益与社会效益。基于此，本文对就地热再生技术在重庆高速公路沥青路面预养护中的适应性，从技术效果、经济效益、环境效益叁个方面分别采用层次分析法—灰色关联度模型、加权逼近理想点法等进行了综合研究。研究结果表明：①就地热再生技术作为沥青路面养护中的一种就地快速修复技术，它针对旧路面的原有级配情况和其路用性能来进行设计，并能通过添加新料及相关再生剂，有效恢复老化沥青结合料性能、改善原沥青路面级配和路面路用性能，从而延长其使用寿命。②就地热再生技术可以充分利用旧沥青路面混合料，且不需要运输废料及处理废料堆弃问题，施工过程中所产生的振动、噪声比较小，对环境污染少；施工过程采用单幅单车道道路施工方式，占用的工作面小，不中断交通；施工完可以快速开放交通，对公共交通的影响小。③就地热再生技术的运用效果评价，必须全面分析技术、经济、环境叁方面的综合效益，其中技术适应性是衡量就地热再生技术是否切实有效的最关键指标。
袁攀辉[9]2017年在《高速公路沥青路面最佳预养护时机的研究》文中认为在过去的一二十年里,我国高速公路建设事业取得了突飞猛进的发展,主要地区的高速公路网都已基本建成,然而随着我国高速公路使用年限及交通量的增加,路面的损坏形式也在不断增多,损坏的速度也不断加快,高速公路的发展已经进入由建设为主到建养并重的新阶段。在这种背景下,对高速公路路面开展预防性预养护研究就具有十分重要的意义。近年来,预防性养护越来越受到人们的重视,自1988年高速公路的建设实现零的突破以来,我国高速公路规划建设成为了国家的重点,各种高速公路建设和养护理念也随之兴起,特别是预防性养护,其“早投资,高回报”的特点使得高速公路的养护管理步入到了一个新的阶段。预防性养护是在路面尚处于良好时就采取养护措施,以防止病害出现急速发展的行为,这种行为能够使路面一直保持其最佳服务状态,不仅能延长路面的服务寿命,更能有效的节约养护资金。预防性养护时机作为预防性养护的叁大要素之一,其最佳时机的研究一直是本行业的热点,只有确定了最佳时机才能使预防性养护的经济效益发挥到最大,过早则资金浪费,过晚会使得路面已严重损害,使得预养护失去意义。因此,本文从经济角度出发对高速公路路面的最佳预养护时机进行分析和探索。本文首先在《公路技术状况评定标准》的基础上结合重庆高速公路相关数据对国家现行的路面性能评价体系进行了细化改进,因为不同地区气候不同、交通量也不同,因此不同地区的高速公路具有其特殊性,我国现行标准适合于不同地区高速公路路面技术状况的相互比较,但在进行养护决策时,还需要根据各地特点,在不违反国家规范精神的原则下,针对具体指标的适用情况进行细化;其次,对目前国内常用的使用性能预测模型进行了比较,总结了各模型的优缺点,并结合我国高速公路现状建立了适应性较好的灰色马尔科夫组合预测模型;接着,介绍了国内外现有的预防性养护时机确定模型,并通过对比分析,选择了目前应用最广的费用效益模型作为预养护时机确定模型,取效益费用比最大的时间作为预防性养护的最佳时机;最后,以重庆市渝武高速养护工程为例,验证了模型的可行性和适用性。本文以重庆市高速公路项目为依托,重点研究重庆市高速公路路面的最佳预养护时机。本文通过对高速公路沥青路面最佳预养护时机进行研究,不仅为高速公路管理部门制定预防性养护方案提供了一定的指导意义,也为开展更深入的预防性养护时机研究提供了一定的参考。
姚飞[10]2010年在《高速公路沥青路面的预防性养护技术研究》文中进行了进一步梳理目前我国高速公路的发展正在从大规模建设阶段向养护阶段转移,在公路路面养护阶段,如果要实现科学、高效、节约的养护作业,保证高速公路的畅通,满足道路使用者与道路管理者双方的需求,必须进行预防性养护管理。本文首先总结了我国高速公路早期损坏的主要类型、使用性能数据类型以及常用的检测方法。其次,回顾国内外路面使用性能评价模型,结合我国高速公路技术状况评定标准和国内外养护机构的路况分级标准,从路面结构强度、损坏状况、行驶质量、安全性能以及各项性能综合评价等方面提出了适合预防性养护的使用性能评价标准。并且将路面结构强度指数和破损状况指数作为一级路况标准,也就是预防性养护的适用性标准。将裂缝宽度、车辙深度、国际平整度指数、横向力系数、老化指标作为二级路况标准,即为预防性养护的决策性标准。然后,通过对各种性能预测模型进行系统分析,针对我国高速公路路面使用性能检测数据缺乏的情况,利用灰色理论建立高速公路路面使用性能预测模型。最后,通过回顾国内外路面养护决策的方法,从养护工程师和管理人员的角度出发,根据基于预防性养护的性能评价标准,综合考虑了养护决策的主要路面性能参数,提出了基于沥青路面预养护的不同损坏类型的养护决策树。并且运用决策树的方法对京珠高速公路粤境北段制定了养护措施。
参考文献：
[1]. 高速公路沥青路面使用性能评价及预测研究[D]. 周岚. 东南大学. 2015
[2]. 基于物元模型的网级高速公路沥青路面养护决策研究[D]. 李红梅. 东南大学. 2017
[3]. 公路沥青路面养护关键技术研究[D]. 吴永德. 河北工业大学. 2007
[4]. 高速公路养护管理发展研究[D]. 段非克. 重庆交通大学. 2013
[5]. 高速公路沥青路面路面管理系统分析与开发[D]. 朱罡. 长沙理工大学. 2008
[6]. 高速公路路面养护管理系统研究[D]. 蒋红妍. 长安大学. 2006
[7]. 江苏省高速公路沥青路面养护评价与对策研究[D]. 郭术铭. 南京理工大学. 2007
[8]. 就地热再生技术在高速公路沥青路面预养护中的适应性研究[D]. 莫丽威. 重庆交通大学. 2012
[9]. 高速公路沥青路面最佳预养护时机的研究[D]. 袁攀辉. 重庆交通大学. 2017
[10]. 高速公路沥青路面的预防性养护技术研究[D]. 姚飞. 长沙理工大学. 2010