高速公路路面养护管理系统决策优化的研究论文_倪超

高速公路路面养护管理系统决策优化的研究论文_倪超

山东省昆仑路桥工程有限公司 山东威海 264500

摘要:近年来,随着我国经济不断发展,公路建设不断增加,对公路质量要求也越来越高。另一方面,汽车数量不断增加,这就会加重路面承受能力,破坏公路路面,因此道路后期养护也逐渐受到人们重视,通过实行高速公路路面养护管理系统,可以提高公路路面养护管理的科学化合系统化,更好地保护公路路面。

关键词:高速公路;路面养护;管理系统;决策优化

1.什么是路面养护管理系统

路面养护管理系统起源于上世纪70年代的美国,它主要是在系统分析和运筹学基础上,对路面进行设计,随着时间不断推进,理论不断完善,就形成了路面养护管理系统。如今路面养护管理系统已经基本成熟,它已经成为公路建成后起养护重要辅助决策工具,使得路面养护管理更加系统化、科学化和现代化。它的系统化在于对整个公路系统都有一个系统数据整合,科学化主要是合理利用养护公路资金,现代化主要是保证现代化服务水平,他们共同目的都是为公路能够取得最大经济效益。

2.国内外关于高速公路路面养护管理系统的研究动态

由于路面养护管理系统起源于美国,因此美国是最早开始使用国家,美国成为最早国家的主要原因是,高速公路修建完成,交通流量在全国激增,需要对高速公路进行保护,于是就通过十几年对公路管理研究,制定了高速公路路面养护管理系统,其他国外发达国家例如加拿大、日本等,目前基本上都建成了较完整高速公路路面养护管理系统。我国在20世纪80年代,吸收英国和芬兰等国经验,开始自身公路路面管理系统研究,在研究过程中最重大发现就是潘玉利博士制定的我国公路路面管理系统基本框架,基本框架有四个部分,分别是:对数据库分析、路面性能评价、路面性能预测、路面性能评价养护,我国将这四个部分作为在高速公路管理中作为重点项目进行实施。

3.目前高速公路病害及其成因

3.1路面出现裂缝

高速公路路面出现裂缝是我们生活中最常见的公路病害之一,裂缝的类型各不相同主要有横向、纵向、龟裂和块裂。在裂缝中,横向裂缝是最常见的,造成横向裂缝的原因主要是温度,如果一个地区温差较大,就会产生热胀冷缩现象,高速公路在温度作用下很容易产生裂缝,并且随着时间推移会不断向下发展,最终使得横向裂缝不断增大,导致公路老化。纵向裂缝主要是在修建公路公路过程中没有打好地基,或者是在路面填土时,没有均匀进行填土,随着时间推移和交通流量增加纵向裂缝就很容易出现。

3.2水损害

水损害是指高速公路在修建完成后,受水冲击造成高速公路大面积破坏,产生水损害的原因主要是在建设高速公路过程中,混凝土比例没有搅拌均匀,混凝土没有搅拌均匀这就会让高速公路地下土地造成许多缝隙,造成水损害。我们在修建高速公路时,高速公路上都会有一层沥青膜进行保护,但是随着时间作用,这层保护膜会脱落,再加上地下存在许多缝隙,在下雨又有车辆经过时,地面就会呈现出不断下降趋势,逐渐形成坑洞。另外,如果高速公路路面积水不能及时清理,积水就会下渗,造成高速公路松散现象,并留下凹陷,进一步积水,形成水损害恶性循环。

3.3路面车辙

高速公路路面出现车辙是指路卖你出现轮胎式的凹槽。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆造成路面出现车辙主要原因是,过往车辆过多,超过高速公路承载量,另一方面是是随着时间发展,高速公路路面抗变形和耐高温能力降低,这样过往车辆经过时就很容易留下车辙。我国主要的车辙病害是压密型车辙,主要原因是:施工队在进行高速公路建设时压实度不足,造成地面空隙太大;另一方面是交通流量太多,车辆经常超载形式,在汽车作用以及路面不压实的状况下很容易造成路面车辙。除了压密型车辙外,还有失稳性车辙、结构型车辙等其他路面车辙病害。

3.4路面泛油

泛油也是高速公路病害之一,造成泛油原因为沥青原料混合不合理,在车辆作用下一些沥青会渗透到路表面,造成泛油现象。泛油现象对行车安全会有严重威胁,它会造成地面湿滑特别是在下雨天,另一方面,地面泛油会造成高速公路路面沥青分布不均,使得路面抵抗力变差,同时也会造成土地缝隙变大,造成积水现象,引起水损害。

4.高速公路路面养护管理系统决策优化

4.1决策方式

我们在分析决策时,会运用决策是以问题为导向,是为了实现我们所要求的目标而制定方案,一般科学决策包括以下几个方面:良好的决策者或者决策团队、坚定的决策目标、详细的决策计划、设置晚辈备选方案、强有力执行能力和面对风险的态度,我们还会用到其他一些理论包括,经验决策,应用数学优化,经验决策是自古就有的决策方式,主要是依靠一些生活经验和丰富阅历进行决策,这主要体现在在高速公路建设上一些一线专家身上,运用数学优化思想主要是采取现代科学计算技术,利用数学模型等对高速公路管理及保养进行模拟,以此保证整个工程顺利展开和实行。

4.2系统决策方法

系统决策是指,我们为了实现原先设定的目标,运用系统工程的方法对涉及影响整个系统因素进行分析,并根据综合分析,制定出最佳工作方案。系统决策方法会在复杂环境下,且具有许多不确定因素时发挥巨大作用,并能有效减少主观因素影响,帮助我们决策。众所周知,高速公路无论是建设还是养护,都非常复杂,许多问题都具有动态性和不确定性,这就大大增加了决策难度。系统决策方法有:系统效能分析法、矩形相乘法、层次分析法、数据包络分析、智能计算决策、群决策理论。

4.3高速公路路面养护管理决策

目前在国际上高速公路路面养护管理分为两个方向:一个是根据预算资金,寻找最佳养护方案;另一个是根据公路使用性能,使得养护资金最小化。合理的高速高速公路路面养护管理决策主要体现在,保证一定资金投入使整个高速公路路面保持较高服务水平,让高速公路路面质量不会下降太多,同时要不断收集相关数据,形成数据网络,保证对整个整个高速公路实时观察,以此做出科学合理的决定。在我们进行养护管理决策时可以采取两种方式,一种是数学规划优化方法,另一种是人工智能优化方法。在实际运用中一般使用数学规划优化方法,因为人工智能优化方法适应范围较小,目前技术不支持大规模使用,也不能像数学规划法有稳定求解。

4.4优先养护重要路段

高速公路路面再出现病害后,会给整个交通网络带来很大危害,但是造成危害影响有的大有的小,所以我们要对路面养护进行排序,要优先养护重要路段使得养护管理系统更加科学。首先要确定交通网络中的重要路段,对于这些路段再出现问题时要进行优先养护管理,因为一旦重要路段出现问题,会导致整个交通网络出现瘫痪,重要路段容易出现病害原因主要是:一段时间内有密集交通流,而且持续时间还比较长,再加上交通供给与需求不相同,这就会造成交通阻塞,加大道路压力。但是重要路段一般是客观存在和我们早已预见的,这对我们在建设过程中提前制定计划提高道路质量,在建设完成后提高养护管理水平有积极作用。

5.结语

随着这几年我国交通网不断完善,在方便人们出行同时也要注意到,在高速公路上发生事故频率也在不断增加,其中有许多是因为没有对高速公路病害进行及时公路路面养护造成的,目前我国高速公路路面养护管理系统决策水平并不高,因此我们要提高养护管理决策水平,减少事故发生。

参考文献:

[1]陈蕊姗.高速公路路面养护管理系统决策优化的研究[J].科技与企业,2013(11):15

[2]史炉根.高速公路路面养护管理系统初探[J].交通企业管理,2014(07):541,155

论文作者:倪超

论文发表刊物:《基层建设》2016年19期

论文发表时间:2016/11/25

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