摘要：针对我国高速公路现状，笔者结合自身工作经验，在参考大量文献的基础上，用未确知测度理论对沥青路面损坏状况进行评价，选取高速公路沥青路面的车辙、裂缝、坑槽和修补状况建立评价指标体系，通过熵权理论确定各指标的权重，一定程度上避免了人为因素导致的偏差，同时应用置信度识别准则进行评价，过程简洁，方法可靠，结果准确、符合实际。
关键词：沥青路面；未确知测度理论；测度函数
1未确知测度理论
假定用于评价沥青路面损坏状况的对象O有n个，分别表示为O1，O2，…，On，并且每一评价对象都有m个单项评价指标，分别表示为X1，X2，…，Xm。则Oi（1≤i≤n）可用向量Oi=｛Xi1，Xi2，…，Xim｝表示，Xij是指第i个待评价对象Oi的第j个指标（1≤j＜m）的评价值。对于Xij，假定有z个评价等级，评价空间Q可表示为Q=｛C1，C2，…，Cz｝，并且约定第p+1级沥青路面使用状况比第p级要差，则Cp＞Cp+1，如果C1＞C2＞C3＞…＞Cz，那么，{C1，C2，C3，…，Cz}为Q的一个有序分割类。
1.1建立单标未确知测度矩阵
若Xij的第p个评价等级Cp的等级程度用qijp=q（Xij∈Cp）进行表示，并且q满足：
0≤q（Xij∈Cp）≤1 （1）
q（Xij∈Q）=1 （2）
qXij∈∪pL=1
（p=1，2，…，z） （3）
则称q为未确知测度。公式（1）、（2）、（3）分别称为q对Q满足非负有界性、归一性和可加性。若q不满足这3个条件，则q不可信。
(4)
则，（qijp）m×z称为待测对象（某段沥青路面损坏状况）的单指标测度评价矩阵。
1.2确定各评价指标权重
假设ｗj代表沥青路面损坏状况评价指标Xj相对于其它评价指标的重要程度，同时ｗj满足0≤ｗj≤1（j=1，2，…，m）及
=1，则ｗj就称为评价指标Xj的权重。
可通过商权理论确定各评价指标的权重，
(5)
(6)
通过公式（4）能够得到单指标测度评价矩阵（qijp）m×z，然后再由式（5）及式（6）求得权重ｗj。
1.3计算多指标综合测度评价向量
如果待评价对象Oi属于第p个评价等级Cp的等级程度可用qip=q（Oi∈Cp）表示，那么，
(7)
很明显，式（7）同时满足0≤qip≤1和
=1。因此，通过式（7）所确定的qip值属未确知测度，则qip=（qi1，qi2，…，qiz）就称作Oi的多指标综合测度评价向量。
1.4置信度识别模型
在C1＞C2＞C3＞…＞Cz，即{C1，C2，C3，…，Cz}为Q的一个有序分割类时，原来的最大隶属度识别准则就不再适用，可采用置信度准则，即假定λ为置信度λ≥0.6（λ通常取0.6或0.7），同时令：
(8)
那么，待评价对象Oi属第z0个评价等级Cp0。
1.5评价对象排序
有些情况下，不仅需要知道评价对象Oi属于哪个评价等级，而且还要对评价对象Oi（路面损坏状况）的严重程度进行排序。如果C1＞C2＞C3＞…＞Cz，令CL的分值为IL，那么IL＞IL+1，并且：
(9)
其中：rOi是评价对象Oi的未确知重要度，未确知重要度向量rOi={rO1，rO2，…，rOn}；可通过rOi的大小对评价对象Oi重要程度进行排序。
2高速公路沥青路面损坏状况评价指标及分级标准
《公路工程技术评定标准》（JTGH20－2007）虽然将沥青路面损坏状况细分成21项，但高速公路沥青路面损坏通常是以某一种或者是某几种损坏类型为主，同时出现很多种类型损坏情况非常少，比如有的高速公路车辙损坏占据主要，有的裂缝损坏比较突出，还有的以坑槽损坏比较严重。因此，本文将从高速公路沥青路面主要破坏类型方面建立评价指标体系，分为沥青路面车辙状况、裂缝状况、坑槽状况和修补状况并分别用车辙深度指数（RDI）、裂缝率（CR）、坑槽率（TR）和修补率（LR）表示。
①RDI。
沥青路面车辙深度指数，采用公路工程技术评定标准中推荐方法计算：
(10)
其中：RD为车辙深度，mm；RDa为车辙深度参数，采用20mm；RDb为车辙深度限值，采用35mm；a0为模型参数，采用2.0；a1为模型参数，采用4.0。
②CR。
裂缝率可通过如下方法确定：网状（或块状）裂缝，可测量其破损面积（m2）；横向（或纵向）裂缝取测量长度（m）后按照0.2m影响宽度折算成破损面积，然后根据轻重程度乘权重系数ｗj。则，
(11)
其中：CR为沥青路面裂缝率，％；Ci为网状或块状裂缝面积，m2；Li为横向或纵向裂缝长度，m；k1、k2分别为评价路段网状（或块状）和横向（或纵向）裂缝数量。
③TR。
坑槽率可以用如下方法计算：
(12)
其中：TR是坑槽率，％；Ti是轻坑槽面积，m2；Tj是重坑槽面积，m2。
④LR。
修补率计算：
(13)
其中：LR是修补率，％；R是修补总面积，m2；A评价段路面面积，m2。在运用未确知测度理论，按照上述评价指标对高速公路沥青路面损坏状况进行评价时，依托历史统计数据和高速公路沥青路面损坏实际状况，将损坏状况划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五个评价等级。评价指标及分级标准情况如表1所示。
表1 高速公路沥青路面损坏状况评价指标及分级标准
3案例分析
笔者通过查阅文献，以2015年统计数据为基础，对京台高速、荣乌高速、长深高速、京津唐高速、津保高速和津沧高速这6条高速路面损坏状况进行调查，每段高速调查距离为2km，共有6个评价对象，4个未确知度理论评价指标RDI、CR、TR和LR，5个沥青路面损坏状况评价等级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ。高速公路沥青路面损坏状况各评价指标原始数据如表2所示。
表2 6条高速公路沥青路面损坏状况各评价指标原始数据
图1 沥青路面车辙状况指标未确知度函数
3.1单指标未确知测度函数
按照单指标未确知测度计算式（1）～式（3），结合表1和表2中高速公路沥青路面损坏状况评价指标分级标准及取值情况，建立单指标未确知测度函数。路面车辙状况、路面裂缝状况指标未确知测度函数分别见图1和图2所示，路面坑槽状况和路面。
修补状况指标未确知测度函数见图3所示。
图2沥青路面裂缝状况指标未确知度函数
图3沥青路面坑槽和修补状况指标
未确知度函数根据单指标测度函数，结合表2中各指标的取值情况，能够求出这6条高速公路沥青路面单指标测度评价矩阵：
3.2多指标测度评价矩阵的计算
通过式（1）～式（6）可求这6条出高速公路沥青路面损坏状况各评价指标的权重：
由式（7）可求出这6条高速公路的多指标综合测度评价向量：
3.3置信度识别
本文通过式（7）和式（8），按分级从大到小，可知该沥青路面损坏状况为Ⅱ（C2），沥青路面质量良好。同理，对荣乌、长深、京津唐、津保和津沧高速天津段路面损坏状况进行评价，这6条高速公路路面损坏状况未确知测度理论评价结果如表3所示。
表3 6条高速公路路面损坏状况评价结果
3.4高速公路沥青路面损坏严重程度排序
按照式（9）中，由于C1＞C2＞C3＞C4＞C5，假定C1=5，C2=4，C3=3，C4=2，C5=1，则能够求出6条高速公路沥青路面损坏的严重程度，
其值越小，表明路面损坏程度越严重。
通过上述分析，可以得出这6条高速公路沥青路面相对损坏程度严重性的排序情况，损坏程度从轻到重依次为：津沧，京台，长深，荣乌，津保和京津唐高速。这与表2中的各条高速公路沥青路面损坏状况的各指标分值的调查原始数据情况相符合，应用未确知测度理论对高速公路沥青路面损坏状况进行评价，可行且符合实际。
4结论
综上所述：未确知测度理论考虑到了沥青路面损坏状况的不确定性，为高速公路沥青路面损坏状况评价提供了一个新的研究思路。将未确知测度理论应用到高速公路沥青路面评价中，能够为高速公路沥青路面损坏状况进行分级，对损坏严重程度进行排序，完善了评价方法，有一定理论研究与实际应用价值。但评价结果对评价指标分级的合理性依赖较强，当前，对沥青路面损坏状况指标的分级标准并没有统一标准，仍需进一步研究。
参考文献
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论文作者:熊雪罨
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/26
标签：评价论文; 状况论文; 沥青路面论文; 高速公路论文; 确知论文; 裂缝论文; 指标论文; 《基层建设》2019年第14期论文;