高速公路養(yǎng)護(hù)管理及養(yǎng)護(hù)方法(82頁(yè))

1、2022/7/241 高速公路養(yǎng)護(hù)管理本章主要內(nèi)容：8.1高速公路養(yǎng)護(hù)概述8.2 高速公路性能評(píng)價(jià)8.3 高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)8.4 高速公路機(jī)械化養(yǎng)護(hù)2022/7/2421 道路等級(jí) 我國(guó)公路分為五個(gè)等級(jí)。 到2005年末，我國(guó)公路通車(chē)?yán)锍踢_(dá)138萬(wàn)Km（其中高速公路已建2.9萬(wàn)Km，在建1.6萬(wàn)KM，待建4萬(wàn)KM?？傄?guī)模約8.5萬(wàn)公里，其中：主線6.8萬(wàn)公里，地區(qū)環(huán)線、聯(lián)絡(luò)線等其他路線約1.7萬(wàn)公里，將用30年時(shí)間建成。其中由7條首都放射線、9條南北縱向線和18條東西橫向線組成，這就是十一五規(guī)劃的“7918網(wǎng)”。 ） 8.1高速公路養(yǎng)護(hù)概述2022/7/2432、 公路養(yǎng)護(hù)水平 公路的養(yǎng)護(hù)

2、水平評(píng)價(jià)指標(biāo)：好路率和養(yǎng)護(hù)水平綜合值。(1) 好路率 好路率的計(jì)算公式Q = ( LY +LL)/L*100% L -公路總里程； LY -優(yōu)等公路； LL -良等里程。2022/7/244(2) 養(yǎng)護(hù)質(zhì)量綜合值 養(yǎng)護(hù)質(zhì)量綜合值P的計(jì)算式P = ( 4LY + 3LY + 2LC + LCH )L L - 公路總里程； LY - 優(yōu)等公路； LL - 良等公路； LC - 次等公路； LCH -差等公路。2022/7/245我國(guó)各級(jí)公路主要技術(shù)指標(biāo)(1)公路等級(jí) 高速公路 一二三四計(jì)算行車(chē)速度,km/h 120 100806010060804060304020車(chē)道數(shù)8644444422221或

3、2路基寬度，m 土路肩0.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.50或1.50右側(cè)硬路肩3.25或3.50 0.750.750.750.750.750.750.750.750.75右側(cè)路緣帶0.750.500.500.500.500.500.500.500.500.50行車(chē)道215211.2527.50.750.750.750.750.750.750.750.750.753.5或6.0左側(cè)路緣帶0.750.50.50.50.50.50.50.50.50.5中央分隔帶3.0(2.00)1.51.51.51.51.51.51.51.51.5路基總寬一般值4

4、2.542.542.50.750.750.750.750.750.750.750.750.75變化值35.035.035.00.750.750.750.750.750.750.750.750.754.50或7.00表1（1）2022/7/246我國(guó)各級(jí)公路主要技術(shù)指標(biāo)(2)最小平曲線半徑，m極限最小半徑65040025012540012525060125306015一般最小半徑10007004002007002004001002006510030不設(shè)超高的最小半徑55004000250015004000150025006001500350600150凸形豎曲線半徑，m極限最小值11000650

5、0300014006500140030004501400250450100一般最小值1700010000450020001000200045007002000400700200凹形豎曲線半徑，m 極限最小值40003000200010003000100020004501000250450100一般最小值 60004500300015004500150030007001500400700200表1（2）2022/7/247我國(guó)各級(jí)公路主要技術(shù)指標(biāo)(3)最小豎曲線長(zhǎng)，ml008575508585703550253520行車(chē)視距停車(chē)視距，m210160100751601601104075304020

6、超車(chē)視距550200350150200100最小緩和曲線長(zhǎng)，m1008570508585703550253520最大縱坡，%345544576869最小坡長(zhǎng)，m30025020015025025020012015010010060表1（3）2022/7/2483 公路養(yǎng)護(hù)水平對(duì)汽車(chē)使用性能的影響 據(jù)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得知，公路養(yǎng)護(hù)水平與汽車(chē)運(yùn)行油耗，維護(hù)費(fèi)用，大修間隔里程之間有關(guān)系。與油耗的關(guān)系 公路養(yǎng)護(hù)水平與油耗之間呈指數(shù)方程關(guān)系Q = Ae-Bx Q-一定車(chē)速下汽車(chē)等速百公里油耗 （L/100Km) X-路面分值（見(jiàn)表2 ） A、B -回歸系數(shù)（見(jiàn)表3 ）2022/7/249公路養(yǎng)護(hù)等級(jí)優(yōu)良次差

7、總 分9075604538-車(chē)速km/hAB相關(guān)系數(shù)R5040302034.137629.934230.054128.11210.004830.002870.003230.00323-0.7191-0.7461-0.8117-0.8602表2 公路養(yǎng)護(hù)等級(jí)評(píng)分值表3 路面分與油耗關(guān)系的指數(shù)回歸2022/7/2410與車(chē)輛養(yǎng)護(hù)費(fèi)用的關(guān)系。 公路養(yǎng)護(hù)水平與車(chē)輛養(yǎng)護(hù)費(fèi)用之間呈對(duì)數(shù)方程關(guān)系，即Y = AB*lnX Y-每公里養(yǎng)護(hù)費(fèi)用（元/Km); X-道路養(yǎng)護(hù)綜合值； 若道路養(yǎng)護(hù)綜合值由2.48提高到2.78，車(chē)輛養(yǎng)護(hù)費(fèi)用可減少22%（見(jiàn)表4），即加強(qiáng)道路養(yǎng)護(hù)，可節(jié)約車(chē)輛維護(hù)費(fèi)用。2022/7/241

8、1表4 車(chē)輛維護(hù)費(fèi)用和道路養(yǎng)護(hù)綜合值養(yǎng)護(hù)綜合值2.482.512.532.582.632.702.78維護(hù)費(fèi)用(元/Km)0.0910.0820.0730.0700.0730.0670.069與車(chē)輛大修里程的關(guān)系; 公路養(yǎng)護(hù)水平與車(chē)輛大修理呈之間呈線性方程關(guān)系，即 Y = -A+BX Y-汽車(chē)大修里程（10 Km); X-好路率（%）。 2022/7/2412 某省公路的好路率與大修里程的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表5。地區(qū)石家莊唐山秦皇 島邯鄲邢臺(tái)保定承德滄州好路率72.476.273.364.368.571.064.973.8大修里程15.9119.6414.7612.0716.6415.239.1517

9、.09表1-5 某省公路的好路率與大修里程2022/7/24138.2 高速公路性能評(píng)價(jià)一、路面服務(wù)性能指數(shù)PSI (Pavement Serviceability Index)二、分項(xiàng)綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)方法(Subentry-Combined Evaluation of Pavement Serviceability)2022/7/2414前 言高速公路路面性能評(píng)價(jià)是路面養(yǎng)護(hù)維修決策、道路經(jīng)濟(jì)分析的基礎(chǔ)。路面性能評(píng)價(jià)模塊根據(jù)收集的路面數(shù)據(jù)，判斷目前路面狀況是否滿(mǎn)足交通要求；所得結(jié)果將作為采取養(yǎng)護(hù)或改建措施以及采取何種措施的依據(jù)。高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)輔助決策的好壞，很大程度上取決于養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)對(duì)路面

10、性能的評(píng)價(jià)。2022/7/2415本世紀(jì)60年代初期，美國(guó)AASHO道路試驗(yàn)（AASHO四次方公式的得出是建立在大型的實(shí)地試驗(yàn)基礎(chǔ)之上的，用22 輛輕型貨車(chē)和104輛半拖掛牽引車(chē)在試驗(yàn)路上每天行駛15h，共作了1 114 000次行車(chē)重復(fù)荷載試驗(yàn)，用以模擬州內(nèi)一般道路或州際道路上行駛大軸載和高速混合載重車(chē)及一般車(chē)輛的實(shí)際情況，試驗(yàn)車(chē)行駛總里程達(dá)28 168km。 ）的最重要的成果之一就是提出了道路使用性能的評(píng)價(jià)方法，建立了路面評(píng)價(jià)模型。這個(gè)模型的建立對(duì)世界各國(guó)路面管理技術(shù)的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響。從此，許多國(guó)家和國(guó)際機(jī)構(gòu)如加拿大、日本和世界銀行等先后建立了相應(yīng)的路面評(píng)價(jià)模型。2022/7/2416

11、一、路面服務(wù)性能指數(shù)PSI路面的服務(wù)能力這一概念是在AASHO道路實(shí)驗(yàn)時(shí)由Carey和Irick提出來(lái)，在這之前，路面設(shè)計(jì)中并沒(méi)有人們普遍接受的關(guān)于使用性能的定義。把服務(wù)能力作為路面設(shè)計(jì)的一個(gè)因素，是AASHO設(shè)計(jì)方法的一個(gè)顯著特點(diǎn)。路面服務(wù)性能指數(shù)PSI的基本方程式如式(8-1)線性形式：PSI=A0+(A1R1+A2R2+)+(B1D1+B2D2+) （81）式(8-1)中R1、R2 為斷面平整度的函數(shù)，D1、D2為表面損壞的函數(shù)。2022/7/2417對(duì)于柔性路面，方程式(8-1)可轉(zhuǎn)化式(8-2 ): PSI=A0+A1log(1+ )+A2 +B1 (8-2)式(8-2)中的系數(shù)A0

12、、A1、A2和B1可用多元線性回歸方法確定。根據(jù)AASHO的74個(gè)柔性路段的試驗(yàn)，最終得出著名的柔性路面PSI方程式，即式(8-3):PSI = 5.031.91 log(1+ )1.382 0.01 (8-3)2022/7/2418由式(8-3)可知，路面裂縫破損和車(chē)轍占很小比例，這兩種因素的變化對(duì)PSI基本不產(chǎn)生影響。與此相反，路面平整度對(duì)PSI有顯著的影響。所以可認(rèn)為AASHO的PSI是道路使用者的評(píng)價(jià)模型。2022/7/2419而日本根據(jù)AASHO研究方法，建立了日本的PSI模型，如式(8-4):PSI = 4.530.51811g0.371 0.174 (8-4)由式(8-4)可知，

13、日本PSI的關(guān)鍵影響因素正好和美國(guó)相反，平整度占很輕的比重。說(shuō)明70年代末期日本的路面具有很高的平整度。同時(shí)也可以看出日本比較重視裂縫和車(chē)轍對(duì)路面性能的影響。所以可認(rèn)為式(8-4)是道路管理者的模型。2022/7/2420上述通過(guò)PSI確定路面服務(wù)能力的方法現(xiàn)今仍具有重要的指導(dǎo)意義，但是PSI方程式本身卻具有以下缺點(diǎn):1、方程是建立在道路試驗(yàn)評(píng)定組評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上。由于車(chē)輛、公路性能和行駛速度變化很大，今天人們對(duì)服務(wù)能力的感受是否與30年前相同是值得懷疑的。2022/7/24212、方程不僅包括行駛性能，還包括表面損壞情況。對(duì)路面統(tǒng)計(jì)管理部門(mén)來(lái)說(shuō)，最好將行駛質(zhì)量和表面破損分開(kāi)。因此，需要研究新的路

14、面評(píng)定方法，使路面的客觀評(píng)定直接并合理地與人們對(duì)行駛質(zhì)量的感覺(jué)聯(lián)系起來(lái)。3、道路試驗(yàn)中所用的斷面儀今天己不再使用。若是采用AASHO原始的PSI方程，而確定平整度的方法又不同時(shí)，誤差將成倍增加。解決這一問(wèn)題的最好辦法是組織一個(gè)新的路面評(píng)定組，再將評(píng)定結(jié)果直接與感興趣的特定平整度聯(lián)系來(lái)。2022/7/2422二、分項(xiàng)綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)方法對(duì)于路面使用性能，通常從行使質(zhì)量、路面損壞狀況、結(jié)構(gòu)承載能力和安全性能這四個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。2022/7/24231、路面損壞狀況評(píng)價(jià)(Evaluation of Pavement Distress)一般采用路面狀況指數(shù)PCI來(lái)對(duì)路面損壞狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。扣分法是確定路面狀

15、況指數(shù)PCI的常用方法。對(duì)不同的損壞類(lèi)型、嚴(yán)重程度和范圍規(guī)定不同的扣分值，按路段的損壞狀況累計(jì)扣分值后，以剩余的數(shù)值表征路面的完好程度，評(píng)價(jià)路面的好壞。2022/7/2424式中: C初始評(píng)分?jǐn)?shù)，常用百分制C=100； i,j 相應(yīng)為損壞類(lèi)型數(shù)(共n種)和嚴(yán)重程度等級(jí)數(shù)(共m種)；i種損壞、j級(jí)程度和k范圍的扣分值；i、j各種損壞類(lèi)型和嚴(yán)重程度的權(quán)函數(shù)；F(t, d) 多種損壞的修正函數(shù)，是累計(jì)扣分?jǐn)?shù)t和扣分次數(shù)d函數(shù)。2022/7/2425這種用扣分法評(píng)價(jià)路面損壞狀態(tài)的方法，較早在美國(guó)Washington州路面管理系統(tǒng)中得到應(yīng)用。后來(lái)在PAVER系統(tǒng)中得到進(jìn)一步完善，從而促進(jìn)了該方法在評(píng)價(jià)路

16、面狀況中的廣泛應(yīng)用。我國(guó)在“七五”國(guó)家攻關(guān)期間根據(jù)北京市和廣東省的路面狀況，也利用這種扣分方法開(kāi)發(fā)了路面狀況指數(shù)PCI模型。2022/7/2426路面損壞狀況評(píng)價(jià)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)路面質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，無(wú)論在網(wǎng)級(jí)還是在項(xiàng)目級(jí)的管理系統(tǒng)中，它都起著重要的作用。在許多地方和城市的路面管理系統(tǒng)中，路面損壞狀況指標(biāo)通常作為唯一的路面質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)。在這些地方因?yàn)樵O(shè)備、費(fèi)用等原因而導(dǎo)致平整度、抗滑能力的檢測(cè)比較困難。2022/7/24272、路面行使質(zhì)量評(píng)價(jià)(Evaluation of Pavement Riding Quality) 路面行使質(zhì)量同路面的平整度、車(chē)輛的動(dòng)態(tài)響應(yīng)以及乘客對(duì)舒適性的要求和對(duì)顛簸的

17、接受能力有關(guān)。行駛質(zhì)量通常采用匯總眾多乘客的主觀評(píng)價(jià)意見(jiàn)計(jì)算出評(píng)分值。將各路段的評(píng)分值與各路段實(shí)測(cè)的平整度指標(biāo)通過(guò)回歸分析建立主觀評(píng)分同客觀測(cè)量的相互關(guān)系。因此，可以根據(jù)路面平整度的客觀測(cè)量結(jié)果得到對(duì)路面行駛質(zhì)量的統(tǒng)一評(píng)價(jià)。2022/7/2428路面行駛質(zhì)量通常以質(zhì)量指數(shù)RQI描述。RQI一般按5, 10和100分制來(lái)計(jì)分。我國(guó)公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范(JTJ073-96)規(guī)定RQI=11.75-0.75IRI。在網(wǎng)級(jí)系統(tǒng)中，平整度并不需要很高的數(shù)據(jù)精度。通過(guò)對(duì)路網(wǎng)的平整度調(diào)查，可以進(jìn)行整個(gè)路網(wǎng)的需求評(píng)估和制定養(yǎng)護(hù)維修資金的投資計(jì)劃。而在項(xiàng)目級(jí)的系統(tǒng)中，就需要很精確的路面性能評(píng)估。在項(xiàng)目級(jí)的管理系統(tǒng)中

18、，平整度數(shù)據(jù)通常作為養(yǎng)護(hù)維修質(zhì)量控制、周期性路面性能預(yù)估和維修方案評(píng)估的依據(jù)。2022/7/24293、路面結(jié)構(gòu)性能評(píng)價(jià)(Evaluation of Pavement Structural Capacity)路面結(jié)構(gòu)性能評(píng)價(jià)的目的是評(píng)估現(xiàn)有路面的承載能力和確定路面的剩余壽命。所謂路面的剩余壽命實(shí)指路面在達(dá)到預(yù)定的損壞狀況之前還能使用的年數(shù)和能承受標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)。依據(jù)剩余壽命的長(zhǎng)短，可以判斷路面結(jié)構(gòu)的的完好程度及損壞發(fā)展的速率，可以確定是否需要采取改建措施并進(jìn)行加鋪層改建設(shè)計(jì)。2022/7/2430結(jié)構(gòu)承載能力一般通過(guò)路段代表彎沉與設(shè)計(jì)彎沉的關(guān)系變化來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)于高速公路，路段代表彎沉應(yīng)

19、采用自動(dòng)彎沉檢測(cè)車(chē)進(jìn)行測(cè)量，各測(cè)點(diǎn)間的間距通常為100米。通過(guò)各測(cè)點(diǎn)的平均值加2倍的標(biāo)準(zhǔn)差，計(jì)算出路段的代表彎沉值。我國(guó)對(duì)現(xiàn)有路面的承載能力可用結(jié)構(gòu)能力指數(shù)SAI (Structure Adequacy Index)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。SAI主要與設(shè)計(jì)容許彎沉值、路段代表彎沉值和年平均日交通量(AADT)有關(guān)，如下式所示。2022/7/2431SAI=f(路面允許彎沉、路段代表彎沉、AADT) 式中，SAI可用5分制、10分制和100分制來(lái)表示。對(duì)于我國(guó)，采用100分制更符合人們的使用習(xí)慣。在式中，路面允許彎沉和路段代表彎沉是影響SAI的主要因素。在我國(guó)公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范(JTJ 073-96)中，它

20、們的比值被稱(chēng)為路面強(qiáng)度系數(shù)SSI。對(duì)于高速公路而言，不同的路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等級(jí)，應(yīng)對(duì)應(yīng)不同的SSI和SAL，如下表：2022/7/2432表6 路面強(qiáng)度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)2022/7/2433利用瀝青路面設(shè)計(jì)彎沉公式，可以確定當(dāng)代表彎沉值與設(shè)計(jì)彎沉值相等時(shí)路面所能承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)N,，即如下式。通過(guò)交通調(diào)查，可分析得到彎沉評(píng)定之前路面己經(jīng)承受過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)N0。以No與Ne相比，便可確定路面的剩余壽命(以標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)記)。按當(dāng)時(shí)的交通量和對(duì)今后交通量增長(zhǎng)的預(yù)估，便可估計(jì)出路面剩余壽命。相反由剩余壽命可判斷路面結(jié)構(gòu)的潛在承載能力。2022/7/2434路面結(jié)構(gòu)承載能力同路面損壞狀況之間

21、存在一定內(nèi)在關(guān)系。路面破損狀況的評(píng)價(jià)指標(biāo)PCI可以與路段代表彎沉建立回歸關(guān)系式，即PCI=f(彎沉值)。通過(guò)路面損壞狀況來(lái)評(píng)價(jià)路面的結(jié)構(gòu)承載能力，免去了彎沉測(cè)定。但是這種損壞狀況評(píng)價(jià)帶有主觀性，所建立的關(guān)系式具有地區(qū)局限性。此外，它只能判斷路面承載能力是否足夠，而無(wú)法估計(jì)路面剩余壽命。2022/7/24354、路面安全性能的評(píng)價(jià)(Evaluation of Pavement Safety)對(duì)于路面安全性能的評(píng)價(jià)一般只考慮抗滑能力。然而影響路面安全性能實(shí)際包括以下幾個(gè)方面:1）抗滑能力，2）車(chē)轍(因?yàn)檐?chē)轍可以造成路面積水，使得汽車(chē)有發(fā)生水上漂移的危險(xiǎn))，3）路面的反光，4)車(chē)道分界，5)外來(lái)障礙

22、物。2022/7/2436影響路面抗滑能力的因素包括:路面特性(粗構(gòu)造、細(xì)構(gòu)造)、油和水對(duì)路面的污染、車(chē)輛參數(shù)(主要是輪胎)和駕駛因素(行車(chē)速度)等。路面的抗滑能力可采用擺式摩擦系數(shù)測(cè)定儀(擺式儀)或橫向摩擦系數(shù)測(cè)定車(chē)(SCRIM)檢測(cè)。對(duì)于高速公路宜采用橫向摩擦系數(shù)測(cè)定車(chē)(SCRIM)測(cè)定。2022/7/2437表7 路面抗滑能力2022/7/24385、路面性能綜合評(píng)價(jià)(Combined Evaluation of Pavement Serviceability)路面性能評(píng)價(jià)通常有兩個(gè)主要目標(biāo):1）在網(wǎng)級(jí)系統(tǒng)中，進(jìn)行項(xiàng)目和處治對(duì)策的選擇;2）在項(xiàng)目級(jí)系統(tǒng)中，確定特定的養(yǎng)護(hù)維修需求。對(duì)于路面

23、綜合指標(biāo)，并沒(méi)有一套簡(jiǎn)單的工程公式可以利用。一般根據(jù)主觀經(jīng)驗(yàn)方法或者社會(huì)科學(xué)技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)綜合指標(biāo)公式。綜合指標(biāo)需要考慮路面的各種單項(xiàng)性能并以加權(quán)組合的形式組合各種單項(xiàng)特性指標(biāo)。2022/7/24398.3高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)一、養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的概念二、國(guó)內(nèi)外研究狀況三、建立養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的意義四、高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)2022/7/2440前 言在養(yǎng)護(hù)資金增加有限的情況下，如何合理地評(píng)價(jià)路網(wǎng)狀態(tài)和分配養(yǎng)護(hù)資金，確保高速公路路網(wǎng)始終保持良好的行駛質(zhì)量，將成為高速公路主管決策部門(mén)不得不解決的問(wèn)題。然而，傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)決策和主觀臆斷仍在我國(guó)高速公路養(yǎng)護(hù)管理過(guò)程中占據(jù)主要地位。管理體制、養(yǎng)護(hù)技術(shù)的陳舊落后，不

24、可避免地造成養(yǎng)護(hù)維修決策的盲目性和片面性，更無(wú)法達(dá)到有效利用資源的目的。2022/7/2441為了改變目前我國(guó)在高速公路養(yǎng)護(hù)管理和技術(shù)上的落后狀態(tài)，最重要的工作之一就是建立和實(shí)施計(jì)算機(jī)化的養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，科學(xué)有效地調(diào)控各項(xiàng)養(yǎng)護(hù)維修活動(dòng)，使有限的資源獲得最大的社會(huì)效益。2022/7/2442一、養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的概念1、養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的定義 路面管理系統(tǒng)(Pavement Management System，PMS)各國(guó)有不同的定義，在美國(guó)各州公路和運(yùn)輸工作者協(xié)會(huì)(AASHTO)的路面管理系統(tǒng)指南中，把PMS定義為：用于決策者在公路評(píng)價(jià)養(yǎng)護(hù)中尋求投資有效分配方案的工具。澳大利亞道路研究所把PMS定義為：

25、用于優(yōu)化利用路面養(yǎng)護(hù)可用資源，包含信息采集、信息分析和方案決策的管理方法。實(shí)際上，路面管理系統(tǒng)是以現(xiàn)代管理科學(xué)理論為指導(dǎo)，以計(jì)算機(jī)為工具，采用系統(tǒng)分析方法使路面管理過(guò)程系統(tǒng)化。2022/7/2443實(shí)際上，我國(guó)目前對(duì)路面管理系統(tǒng)的需求還主要集中在路面養(yǎng)護(hù)管理方面，即路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)。路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)是指最有效地利用現(xiàn)有資金，使公路網(wǎng)中的路面處于最佳的服務(wù)水平或產(chǎn)生最大的經(jīng)濟(jì)效益。路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)既與路面設(shè)計(jì)和施工有區(qū)別，也與傳統(tǒng)的公路管理不同。它是綜合運(yùn)用路面專(zhuān)業(yè)知識(shí)，用系統(tǒng)工程等方法，借助計(jì)算機(jī)處理與路面養(yǎng)護(hù)活動(dòng)有關(guān)的問(wèn)題。2022/7/2444 路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)可以認(rèn)為是路面管理系統(tǒng)的子系

26、統(tǒng)，兩者的最終目標(biāo)足一致的。兩者均可以劃分為網(wǎng)級(jí)和項(xiàng)目級(jí)兩種系統(tǒng)，分別適應(yīng)不同管理層次的需要，具有不同的功能和結(jié)構(gòu)。2022/7/24452、養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的層次路面管理系統(tǒng)可劃分為網(wǎng)級(jí)路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)和項(xiàng)目級(jí)路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)兩類(lèi)，分別適用于不同的管理層次，具有不同的功能和結(jié)構(gòu)。2022/7/2446網(wǎng)級(jí)系統(tǒng)足涉及整個(gè)路網(wǎng)的、用于指定路網(wǎng)養(yǎng)護(hù)政策、確定路網(wǎng)養(yǎng)護(hù)需求和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用優(yōu)化分配的宏觀分析系統(tǒng)；項(xiàng)目級(jí)系統(tǒng)則是根據(jù)網(wǎng)級(jí)系統(tǒng)的決策，以路段為對(duì)象，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的角度分析養(yǎng)護(hù)方案的系統(tǒng)。網(wǎng)級(jí)路面管理系統(tǒng)的范圍，包括一個(gè)地區(qū)(省、市)的公路網(wǎng)或一大批工程項(xiàng)目。它的主要任務(wù)是為管理部門(mén)進(jìn)行關(guān)鍵性的行政決策

27、提供對(duì)策，網(wǎng)級(jí)路面管理系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)庫(kù)、使用性能評(píng)價(jià)模型、對(duì)策分析模型、使用性能預(yù)估模型、分析模型和優(yōu)化模型等部分組成。2022/7/2447 項(xiàng)目級(jí)路面管理系統(tǒng)僅針對(duì)一個(gè)工程項(xiàng)目，它的主要任務(wù)是為管理部門(mén)對(duì)某一工程進(jìn)行技術(shù)決策時(shí)提供對(duì)策，以選擇費(fèi)用效益最佳的方案。它以數(shù)據(jù)庫(kù)為核心，通過(guò)對(duì)與路面相關(guān)的各種數(shù)據(jù)的采集形成數(shù)據(jù)庫(kù)，利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行路面使用性能評(píng)價(jià)，得出各種相關(guān)的使用性能指數(shù)，通過(guò)這些指數(shù)確定路面所處的損壞狀況，由此給出各路段的養(yǎng)護(hù)、改建方案，對(duì)各方案加以經(jīng)濟(jì)分析比較，得出適合該路段的費(fèi)用效益最佳方案。當(dāng)數(shù)據(jù)積累到足夠程度后，便可以建立路面使用性能預(yù)估模型，對(duì)路面的各項(xiàng)使用性能指標(biāo)進(jìn)

28、行預(yù)估。2022/7/2448二、國(guó)內(nèi)外研究狀況養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)是隨著路面管理系統(tǒng)發(fā)展而得到迅速發(fā)展的。首先在美國(guó)、加拿大等國(guó)得到應(yīng)用。其中較具代表性的有:美國(guó)的亞利桑那州路面管理系統(tǒng)(1978)、華盛頓州路面管理系統(tǒng)(1980)、加利福利亞州路面管理系統(tǒng)和陸軍工兵團(tuán)的PAVE系統(tǒng);加拿大阿爾博塔省的路面管理信息和需求系統(tǒng)(PINS, 1983 )、改良信息和優(yōu)序系統(tǒng)(RIPPS, 1984)以及市政路面管理系統(tǒng)(MPMS, 1987)。2022/7/2449同時(shí)，英國(guó)等國(guó)也陸續(xù)開(kāi)發(fā)出一些系統(tǒng)，如:英國(guó)運(yùn)輸和道路研究所(TRRL)開(kāi)發(fā)的道路養(yǎng)護(hù)評(píng)價(jià)系統(tǒng)(CHART,1980 );世界銀行通過(guò)國(guó)際合

29、作研究開(kāi)發(fā)的公路設(shè)計(jì)和養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)模型(HDM-IH,1987 )等。2022/7/2450我國(guó)路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的研究始于1984年。交通部于1984年在遼寧引進(jìn)英國(guó)的BMS系統(tǒng)，這標(biāo)志著我國(guó)的路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的研究和應(yīng)用的開(kāi)始。1987年湖南省開(kāi)發(fā)了適合本地區(qū)的路面養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)。自此之后，廣東、北京、杭州、河南、陜西、江西等地區(qū)也開(kāi)發(fā)了適合本地區(qū)的路面養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)。2022/7/24511988年，交通部在云南引進(jìn)了世界銀行的HDM-III公路養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)模型，開(kāi)始了我國(guó)在公路養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)分析研究的先例，研究成果為CPMS ( Chinese PavementManagement System)提供了方法和

30、經(jīng)驗(yàn)。在“七五”國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)期間，交通部建立了我國(guó)自己的路面管理系統(tǒng)CPMS (Vnl.O)。2022/7/2452“八五”期間，國(guó)家在14個(gè)省市推廣使用CPMS系統(tǒng)。與此同時(shí)，交通部公路利研所與同濟(jì)大學(xué)、北京、廣東等地區(qū)聯(lián)合開(kāi)發(fā)了千線公路省市級(jí))路面評(píng)價(jià)養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)(PEMS) 。1998年?yáng)|南大學(xué)和南京機(jī)場(chǎng)高速公路聯(lián)合開(kāi)發(fā)了以養(yǎng)護(hù)管理為基礎(chǔ)的道路設(shè)施管理系統(tǒng)。2022/7/2453近年來(lái)，因大量高速公路投入運(yùn)營(yíng)，各級(jí)養(yǎng)護(hù)管理部門(mén)對(duì)養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的迫切需求，我國(guó)對(duì)高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的研究發(fā)展很快。但是，已有的這些系統(tǒng)在理論和實(shí)際應(yīng)用上還有很多缺陷。2022/7/2454理論上:1.因缺乏規(guī)范完整

31、的歷史數(shù)據(jù)，使得我國(guó)的路面管理理論基礎(chǔ)薄弱；2.我國(guó)理論借鑒國(guó)外多，針對(duì)國(guó)情少，體系不完整，實(shí)用性不高；3.很少對(duì)已有系統(tǒng)的應(yīng)用情況跟蹤調(diào)查，已經(jīng)使用的理論得不到進(jìn)一步完善。2022/7/2455實(shí)際應(yīng)用上:1.因開(kāi)發(fā)過(guò)程經(jīng)常脫離養(yǎng)護(hù)管理實(shí)際以及當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平、軟件的系統(tǒng)平臺(tái)、軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)等情況的限制，開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)通常使用復(fù)雜，一線養(yǎng)護(hù)技術(shù)人員使用積極性不高；2.目前的系統(tǒng)基本不具備網(wǎng)絡(luò)管理功能，不能滿(mǎn)足高速公路養(yǎng)護(hù)管理部門(mén)資源共享的需求；3.系統(tǒng)不能適應(yīng)我國(guó)高速公路管理體制的實(shí)際情況。2022/7/2456三、建立養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的意義1、經(jīng)濟(jì)方面(1)在資源約束條件下使路網(wǎng)總體效益最優(yōu)；(2

32、)依據(jù)現(xiàn)有的路況水平和預(yù)算水平編制養(yǎng)護(hù)維修計(jì)劃；(3)分析提高或降低路面使用性能對(duì)道路使用者費(fèi)用的影響程度等 2022/7/24572、技術(shù)方面高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)能夠在實(shí)施過(guò)程中逐漸積累經(jīng)驗(yàn)和促進(jìn)新技術(shù)的應(yīng)用：(1)改進(jìn)典型養(yǎng)護(hù)和維修對(duì)策，不斷修正養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)；(2)可以比較新舊養(yǎng)護(hù)技術(shù)的差異，促進(jìn)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的不斷更新和改進(jìn)；(3)完善路面使用性能預(yù)估模型，以便更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)未來(lái)路面使用性能的變化，從而作出更符合實(shí)際的養(yǎng)護(hù)維修決策。2022/7/24583、管理方面(1)促進(jìn)養(yǎng)護(hù)管理體制的不斷改進(jìn)與完善；(2)提供有效的路網(wǎng)檢測(cè)和評(píng)價(jià)手段，提高養(yǎng)護(hù)管理的效率；(3)可以分析不同投資水平對(duì)路網(wǎng)狀況的影

33、響，為管理決策部門(mén)提供充分的決策依據(jù)。2022/7/2459四、高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)高速公路養(yǎng)護(hù)管理部門(mén)的操作業(yè)務(wù)流程，從系統(tǒng)整體開(kāi)發(fā)的角度提出養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)，包括:數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)；路面性能評(píng)價(jià)子系統(tǒng)；路面性能預(yù)測(cè)子系統(tǒng)；養(yǎng)護(hù)維修決策子系統(tǒng)；日常管理子系統(tǒng)； 圖表管理子系統(tǒng)等等。2022/7/2460路面養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)分為六大模塊：數(shù)據(jù)采集模塊；數(shù)據(jù)庫(kù)模塊；養(yǎng)護(hù)決策模塊；圖表管理模塊；接口訪問(wèn)模塊。如下圖所示：2022/7/2461圖1 養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)模塊2022/7/24622、養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)是養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的核心，因此數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)非常

34、關(guān)鍵。主要包括用戶(hù)需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。2022/7/2463在需求分析階段，綜合各用戶(hù)的應(yīng)用需求：在概念設(shè)計(jì)階段，形成獨(dú)立于機(jī)器特點(diǎn)，獨(dú)立于各DBMS產(chǎn)品的概念模式，即E-R圖；在邏輯設(shè)計(jì)階段，將E-R圖轉(zhuǎn)換成具體數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品支持的數(shù)據(jù)模型，形成數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯模式；在物理設(shè)計(jì)階段，根據(jù)DBMS特點(diǎn)和處理的需要，進(jìn)行物理存儲(chǔ)安排，建立索引形成數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)模式。這樣養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，解決了手工管理中數(shù)據(jù)管理難的問(wèn)題。2022/7/2464該數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)具有如下功能。1）養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)維護(hù)。2）路況評(píng)價(jià)管理。3）養(yǎng)護(hù)對(duì)策管理。4）養(yǎng)護(hù)計(jì)劃管理。5）養(yǎng)護(hù)報(bào)表管理。2022/7/24

35、653、養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)高速公路養(yǎng)護(hù)管理部門(mén)的組織形式(總公司、管理處以及下屬各管理站和養(yǎng)護(hù)隊(duì))，圍繞三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)自身的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境以及數(shù)據(jù)傳輸量的大小以及高速養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)相關(guān)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的設(shè)計(jì)原理和實(shí)施步驟，并按照這些原理和步驟，設(shè)計(jì)出高速公路養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的具體網(wǎng)絡(luò)方案，這樣數(shù)據(jù)共享差的問(wèn)題得以解決。2022/7/24668.4 高速公路機(jī)械化養(yǎng)護(hù)一、概述二、路面養(yǎng)護(hù)機(jī)械及基本要求三、養(yǎng)護(hù)機(jī)械的選型和配備原則四、機(jī)械化養(yǎng)護(hù)新技術(shù)五、公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械化的發(fā)展對(duì)策2022/7/2467一、概述為了確保公路的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，保障公路養(yǎng)護(hù)施工人員的人身安全，必須提高養(yǎng)護(hù)機(jī)械化

36、施工水平，在公路養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域大力推廣新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備應(yīng)用，以保證道路的完好、暢通。2022/7/24681、養(yǎng)護(hù)機(jī)械化的概念 養(yǎng)護(hù)機(jī)械化是指養(yǎng)護(hù)作業(yè)中全部主要和輔助的繁重勞動(dòng)過(guò)程均由技術(shù)參數(shù)互相協(xié)調(diào)的配套機(jī)械系統(tǒng)完成，這一機(jī)械系統(tǒng)能在給定的作業(yè)條件下以最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)保證該養(yǎng)護(hù)作業(yè)的質(zhì)量和速度，高速公路養(yǎng)護(hù)的顯著特點(diǎn)，即快捷、安全、養(yǎng)護(hù)質(zhì)量高，對(duì)行車(chē)影響小。而機(jī)械化養(yǎng)護(hù)的特點(diǎn)又可歸結(jié)為“安、快、好、省”，即安全、快速、質(zhì)量好、降低養(yǎng)護(hù)作業(yè)成本，可以滿(mǎn)足了高速公路養(yǎng)護(hù)的要求。2022/7/2469發(fā)展高速公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械化的一個(gè)主要問(wèn)題即“養(yǎng)護(hù)機(jī)械的配置”的問(wèn)題。就機(jī)械化養(yǎng)護(hù)來(lái)說(shuō)，機(jī)械要

37、按全面養(yǎng)護(hù)的要求進(jìn)行選型，配備，要適應(yīng)養(yǎng)護(hù)路段地理環(huán)境和路面結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，并且要使機(jī)械的功能和生產(chǎn)能力配套，對(duì)于機(jī)械化養(yǎng)護(hù)公司而言，重點(diǎn)是提高公路大中修、路面病害處理的機(jī)械化程度，以提高路面維修和養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量。 2022/7/24702、我國(guó)公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械化的發(fā)展概況改革開(kāi)放以后，我國(guó)開(kāi)始引進(jìn)、吸收國(guó)外先進(jìn)的公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)和養(yǎng)護(hù)機(jī)械。進(jìn)入90年代后，特別是高速公路的發(fā)展，為引進(jìn)先進(jìn)的養(yǎng)護(hù)機(jī)械創(chuàng)造了機(jī)遇。我國(guó)現(xiàn)有300多家生產(chǎn)筑路機(jī)械的企業(yè)，其中有的生產(chǎn)公路建設(shè)用的施工機(jī)械，有的生產(chǎn)各種小型公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械和少量大型的公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械?？傮w上看，我國(guó)的養(yǎng)護(hù)機(jī)械無(wú)論是產(chǎn)品性能，還是品種、數(shù)量、質(zhì)量都難以滿(mǎn)足我國(guó)高

38、等級(jí)公路維修養(yǎng)護(hù)作業(yè)的需要，部分類(lèi)型的公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械國(guó)內(nèi)還不能自主生產(chǎn)。2022/7/24713、國(guó)外高等級(jí)公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械化的發(fā)展經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家很早就開(kāi)展了公路的施工建設(shè)，養(yǎng)護(hù)管理工作同時(shí)也跟上了建設(shè)的步伐。他們?cè)诠佛B(yǎng)護(hù)和管理方面有較完善的質(zhì)量保證體系，普遍建立了公路養(yǎng)護(hù)計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，并配備了先進(jìn)的養(yǎng)護(hù)機(jī)械。在不斷發(fā)展養(yǎng)護(hù)機(jī)械的同時(shí)，注重養(yǎng)護(hù)施工工藝與養(yǎng)護(hù)材料的研究與開(kāi)發(fā)工作。2022/7/2472近幾年來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家更加重視養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的建設(shè)，利用開(kāi)發(fā)出的公路路況診斷檢測(cè)、評(píng)估設(shè)備等多種養(yǎng)護(hù)輔助系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)公路狀況的自動(dòng)監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)的采集，建立公路信息管理數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)公路路況實(shí)施動(dòng)態(tài)管理，達(dá)到以預(yù)防為主的養(yǎng)護(hù)目的。2022/7/24734、我國(guó)高等級(jí)公路養(yǎng)護(hù)機(jī)械的主要差距(1)產(chǎn)品品種少、規(guī)格不齊全(2)缺少養(yǎng)護(hù)機(jī)械專(zhuān)用底盤(pán)