高速公路養(yǎng)護管理1（精）課件

8高速公路養(yǎng)護管理本章主要內(nèi)容：8.1高速公路養(yǎng)護概述8.2高速公路性能評價8.3高速公路養(yǎng)護管理系統(tǒng)8.4高速公路機械化養(yǎng)護7/31/202318高速公路養(yǎng)護管理7/31/202311道路等級我國公路分為五個等級。到2005年末，我國公路通車里程達138萬Km（其中高速公路已建2.9萬Km，在建1.6萬KM，待建4萬KM。總規(guī)模約8.5萬公里，其中：主線6.8萬公里，地區(qū)環(huán)線、聯(lián)絡(luò)線等其他路線約1.7萬公里，將用30年時間建成。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)護概述7/31/202321道路等級8.1高速公路養(yǎng)護概述7/31/202322、公路養(yǎng)護水平

公路的養(yǎng)護水平評價指標：好路率和養(yǎng)護水平綜合值。(1)好路率

好路率的計算公式Q=[(LY+LL)/L]*100%

L--公路總里程；LY--優(yōu)等公路；LL--良等里程。7/31/202332、公路養(yǎng)護水平7/31/20233(2)養(yǎng)護質(zhì)量綜合值養(yǎng)護質(zhì)量綜合值P的計算式P=(4LY+3LL+2LC+LCH)∕LL--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。7/31/20234(2)養(yǎng)護質(zhì)量綜合值7/31/20234我國各級公路主要技術(shù)指標(1)公路等級高速公路一二三四計算行車速度,km/h120100806010060804060304020車道數(shù)8644444422221或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3.500.750.750.750.750.750.750.750.750.75

右側(cè)路緣帶0.750.500.500.500.500.500.500.500.500.50

行車道2×152×11.252×7.50.750.750.750.750.750.750.750.750.753.5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42.542.542.50.750.750.750.750.750.750.750.750.75

變化值35.035.035.00.750.750.750.750.750.750.750.750.754.50或7.00表1（1）7/31/20235我國各級公路主要技術(shù)指標(1)公路等級高速公路一二三四計我國各級公路主要技術(shù)指標(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110006500300014006500140030004501400250450100一般最小值1700010000450020001000200045007002000400700200凹形豎曲線半徑，m極限最小值40003000200010003000100020004501000250450100一般最小值60004500300015004500150030007001500400700200表1（2）7/31/20236我國各級公路主要技術(shù)指標(2)最小平曲線半徑極限最小半徑65我國各級公路主要技術(shù)指標(3)最小豎曲線長，ml008575508585703550253520行車視距停車視距，m210160100751601601104075304020超車視距

550200350150200100最小緩和曲線長，m1008570508585703550253520最大縱坡，%345544576869最小坡長，m30025020015025025020012015010010060表1（3）7/31/20237我國各級公路主要技術(shù)指標(3)最小豎曲線長，ml0085753公路養(yǎng)護水平對汽車使用性能的影響

據(jù)試驗統(tǒng)計數(shù)據(jù)得知，公路養(yǎng)護水平與汽車運行油耗，維護費用，大修間隔里程之間有關(guān)系。與油耗的關(guān)系

公路養(yǎng)護水平與油耗之間呈指數(shù)方程關(guān)系Q=Ae-BxQ--一定車速下汽車等速百公里油耗（L/100Km)

X--路面分值（見表2）

A、B--回歸系數(shù)（見表3）7/31/202383公路養(yǎng)護水平對汽車使用性能的影響7/31/20238公路養(yǎng)護等級優(yōu)良次差總分>90>75>60<60路面分>45>38------車速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)護等級評分值表3路面分與油耗關(guān)系的指數(shù)回歸7/31/20239公路養(yǎng)護等級優(yōu)良次差總分>90>75>60<60路面分>與車輛養(yǎng)護費用的關(guān)系。

公路養(yǎng)護水平與車輛養(yǎng)護費用之間呈對數(shù)方程關(guān)系，即Y=A－B*lnX

Y--每公里養(yǎng)護費用（元/Km);X--道路養(yǎng)護綜合值；若道路養(yǎng)護綜合值由2.48提高到2.78，車輛養(yǎng)護費用可減少22%（見表4），即加強道路養(yǎng)護，可節(jié)約車輛維護費用。7/31/202310與車輛養(yǎng)護費用的關(guān)系。7/31/202310表4車輛維護費用和道路養(yǎng)護綜合值養(yǎng)護綜合值2.482.512.532.582.632.702.78維護費用(元/Km)0.0910.0820.0730.0700.0730.0670.069與車輛大修里程的關(guān)系;

公路養(yǎng)護水平與車輛大修理呈之間呈線性方程關(guān)系，即

Y=-A+BX

Y--汽車大修里程（10Km);X--好路率（%）。

7/31/202311表4車輛維護費用和道路養(yǎng)護綜合值養(yǎng)護綜合值2.48

某省公路的好路率與大修里程的統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表5。地區(qū)石家莊唐山秦皇島邯鄲邢臺保定承德滄州好路率72.476.273.364.368.571.064.973.8大修里程15.9119.6414.7612.0716.6415.239.1517.09表1-5某省公路的好路率與大修里程7/31/202312某省公路的好路率與大修里程的統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表5。

8.2高速公路性能評價

一、路面服務(wù)性能指數(shù)PSI(PavementServiceabilityIndex)二、分項—綜合指標評價方法(Subentry-CombinedEvaluationofPavementServiceability)7/31/202313

8.2高速公路性能評價

7/31/202313前言高速公路路面性能評價是路面養(yǎng)護維修決策、道路經(jīng)濟分析的基礎(chǔ)。路面性能評價模塊根據(jù)收集的路面數(shù)據(jù)，判斷目前路面狀況是否滿足交通要求；所得結(jié)果將作為采取養(yǎng)護或改建措施以及采取何種措施的依據(jù)。高速公路養(yǎng)護管理系統(tǒng)輔助決策的好壞，很大程度上取決于養(yǎng)護管理系統(tǒng)對路面性能的評價。7/31/202314前言高速公路路面性能評價是路面養(yǎng)護維修決策、道路經(jīng)濟分析的本世紀60年代初期，美國AASHO道路試驗（AASHO四次方公式的得出是建立在大型的實地試驗基礎(chǔ)之上的，用22輛輕型貨車和104輛半拖掛牽引車在試驗路上每天行駛15h，共作了1114000次行車重復(fù)荷載試驗，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及一般車輛的實際情況，試驗車行駛總里程達28168km。）的最重要的成果之一就是提出了道路使用性能的評價方法，建立了路面評價模型。這個模型的建立對世界各國路面管理技術(shù)的發(fā)展有著深遠的影響。從此，許多國家和國際機構(gòu)如加拿大、日本和世界銀行等先后建立了相應(yīng)的路面評價模型。7/31/202315本世紀60年代初期，美國AASHO道路試驗（AASHO四次方一、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道路實驗時由Carey和Irick提出來，在這之前，路面設(shè)計中并沒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)計的一個因素，是AASHO設(shè)計方法的一個顯著特點。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+…)（8－1）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)。7/31/202316一、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AASH對于柔性路面，方程式(8-1)可轉(zhuǎn)化式(8-2):PSI=A0+A1log(1+σ)+A2+B1(8-2)式(8-2)中的系數(shù)A0、A1、A2和B1可用多元線性回歸方法確定。根據(jù)AASHO的74個柔性路段的試驗，最終得出著名的柔性路面PSI方程式，即式(8-3):PSI=5.03－1.91log(1+σ)－1.382－0.01(8-3)7/31/202317對于柔性路面，方程式(8-1)可轉(zhuǎn)化式(8-2):7/31由式(8-3)可知，路面裂縫破損和車轍占很小比例，這兩種因素的變化對PSI基本不產(chǎn)生影響。與此相反，路面平整度對PSI有顯著的影響。所以可認為AASHO的PSI是道路使用者的評價模型。7/31/2023187/31/202318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=4.53－0.51811gσ－0.371－0.174(8-4)由式(8-4)可知，日本PSI的關(guān)鍵影響因素正好和美國相反，平整度占很輕的比重。說明70年代末期日本的路面具有很高的平整度。同時也可以看出日本比較重視裂縫和車轍對路面性能的影響。所以可認為式(8-4)是道路管理者的模型。7/31/202319而日本根據(jù)AASHO研究方法，建立了日本的PSI模型，如式(上述通過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:1、方程是建立在道路試驗評定組評價的基礎(chǔ)上。由于車輛、公路性能和行駛速度變化很大，今天人們對服務(wù)能力的感受是否與30年前相同是值得懷疑的。7/31/202320上述通過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2、方程不僅包括行駛性能，還包括表面損壞情況。對路面統(tǒng)計管理部門來說，最好將行駛質(zhì)量和表面破損分開。因此，需要研究新的路面評定方法，使路面的客觀評定直接并合理地與人們對行駛質(zhì)量的感覺聯(lián)系起來。3、道路試驗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，誤差將成倍增加。解決這一問題的最好辦法是組織一個新的路面評定組，再將評定結(jié)果直接與感興趣的特定平整度聯(lián)系來。7/31/2023212、方程不僅包括行駛性能，還包括表面損壞情況。對路面統(tǒng)計管理二、分項—綜合指標評價方法對于路面使用性能，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方面進行評價。7/31/202322二、分項—綜合指標評價方法7/31/2023221、路面損壞狀況評價(EvaluationofPavementDistress)一般采用路面狀況指數(shù)PCI來對路面損壞狀況進行評價?？鄯址ㄊ谴_定路面狀況指數(shù)PCI的常用方法。對不同的損壞類型、嚴重程度和范圍規(guī)定不同的扣分值，按路段的損壞狀況累計扣分值后，以剩余的數(shù)值表征路面的完好程度，評價路面的好壞。7/31/2023231、路面損壞狀況評價(EvaluationofPavem式中:C——初始評分數(shù)，常用百分制C=100；i,j——相應(yīng)為損壞類型數(shù)(共n種)和嚴重程度等級數(shù)(共m種)；——i種損壞、j級程度和k范圍的扣分值；ωi、ωj——各種損壞類型和嚴重程度的權(quán)函數(shù)；F(t,d)—多種損壞的修正函數(shù)，是累計扣分數(shù)t和扣分次數(shù)d函數(shù)。7/31/202324式中:C——初始評分數(shù)，常用百分制C=100；7/31/2這種用扣分法評價路面損壞狀態(tài)的方法，較早在美國Washington州路面管理系統(tǒng)中得到應(yīng)用。后來在PAVER系統(tǒng)中得到進一步完善，從而促進了該方法在評價路面狀況中的廣泛應(yīng)用。我國在“七五”國家攻關(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發(fā)了路面狀況指數(shù)PCI模型。7/31/202325這種用扣分法評價路面損壞狀態(tài)的方法，較早在美國Washing路面損壞狀況評價指標作為評價路面質(zhì)量的重要指標之一，無論在網(wǎng)級還是在項目級的管理系統(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，路面損壞狀況指標通常作為唯一的路面質(zhì)量評價指標。在這些地方因為設(shè)備、費用等原因而導(dǎo)致平整度、抗滑能力的檢測比較困難。7/31/2023267/31/2023262、路面行使質(zhì)量評價(EvaluationofPavementRidingQuality)

路面行使質(zhì)量同路面的平整度、車輛的動態(tài)響應(yīng)以及乘客對舒適性的要求和對顛簸的接受能力有關(guān)。行駛質(zhì)量通常采用匯總眾多乘客的主觀評價意見計算出評分值。將各路段的評分值與各路段實測的平整度指標通過回歸分析建立主觀評分同客觀測量的相互關(guān)系。因此，可以根據(jù)路面平整度的客觀測量結(jié)果得到對路面行駛質(zhì)量的統(tǒng)一評價。7/31/2023272、路面行使質(zhì)量評價(EvaluationofPavem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分制來計分。我國《公路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》(JTJ073-96)規(guī)定RQI=11.75-0.75IRI。在網(wǎng)級系統(tǒng)中，平整度并不需要很高的數(shù)據(jù)精度。通過對路網(wǎng)的平整度調(diào)查，可以進行整個路網(wǎng)的需求評估和制定養(yǎng)護維修資金的投資計劃。而在項目級的系統(tǒng)中，就需要很精確的路面性能評估。在項目級的管理系統(tǒng)中，平整度數(shù)據(jù)通常作為養(yǎng)護維修質(zhì)量控制、周期性路面性能預(yù)估和維修方案評估的依據(jù)。7/31/202328路面行駛質(zhì)量通常以質(zhì)量指數(shù)RQI描述。RQI一般按5,103、路面結(jié)構(gòu)性能評價(EvaluationofPavementStructuralCapacity)路面結(jié)構(gòu)性能評價的目的是評估現(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指路面在達到預(yù)定的損壞狀況之前還能使用的年數(shù)和能承受標準軸載累計作用次數(shù)。依據(jù)剩余壽命的長短，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行加鋪層改建設(shè)計。7/31/2023293、路面結(jié)構(gòu)性能評價(EvaluationofPavem結(jié)構(gòu)承載能力一般通過路段代表彎沉與設(shè)計彎沉的關(guān)系變化來進行評價。對于高速公路，路段代表彎沉應(yīng)采用自動彎沉檢測車進行測量，各測點間的間距通常為100米。通過各測點的平均值加2倍的標準差，計算出路段的代表彎沉值。我國對現(xiàn)有路面的承載能力可用結(jié)構(gòu)能力指數(shù)SAI(StructureAdequacyIndex)作為評價指標。SAI主要與設(shè)計容許彎沉值、路段代表彎沉值和年平均日交通量(AADT)有關(guān)，如下式所示。7/31/202330結(jié)構(gòu)承載能力一般通過路段代表彎沉與設(shè)計彎沉的關(guān)系變化來進行評SAI=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分制來表示。對于我國，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《公路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》(JTJ073-96)中，它們的比值被稱為路面強度系數(shù)SSI。對于高速公路而言，不同的路面結(jié)構(gòu)強度等級，應(yīng)對應(yīng)不同的SSI和SAL，如下表：7/31/202331SAI=f(路面允許彎沉、路段代表彎沉、AADT)7/31表6路面強度評價標準7/31/202332表6路面強度評價標準7/31/202332利用瀝青路面設(shè)計彎沉公式，可以確定當代表彎沉值與設(shè)計彎沉值相等時路面所能承受的標準軸載累計作用次數(shù)N,，即如下式。通過交通調(diào)查，可分析得到彎沉評定之前路面己經(jīng)承受過的標準軸載累計作用次數(shù)N0。以No與Ne相比，便可確定路面的剩余壽命(以標準軸載作用次數(shù)記)。按當時的交通量和對今后交通量增長的預(yù)估，便可估計出路面剩余壽命。相反由剩余壽命可判斷路面結(jié)構(gòu)的潛在承載能力。7/31/202333利用瀝青路面設(shè)計彎沉公式，可以確定當代表彎沉值與設(shè)計彎沉值相路面結(jié)構(gòu)承載能力同路面損壞狀況之間存在一定內(nèi)在關(guān)系。路面破損狀況的評價指標PCI可以與路段代表彎沉建立回歸關(guān)系式，即PCI=f(彎沉值)。通過路面損壞狀況來評價路面的結(jié)構(gòu)承載能力，免去了彎沉測定。但是這種損壞狀況評價帶有主觀性，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，而無法估計路面剩余壽命。7/31/202334路面結(jié)構(gòu)承載能力同路面損壞狀況之間存在一定內(nèi)在關(guān)系。路面破損4、路面安全性能的評價(EvaluationofPavementSafety)對于路面安全性能的評價一般只考慮抗滑能力。然而影響路面安全性能實際包括以下幾個方面:1）抗滑能力，2）車轍(因為車轍可以造成路面積水，使得汽車有發(fā)生水上漂移的危險)，3）路面的反光，4)車道分界，5)外來障礙物。7/31/2023354、路面安全性能的評價(EvaluationofPave影響路面抗滑能力的因素包括:路面特性(粗構(gòu)造、細構(gòu)造)、油和水對路面的污染、車輛參數(shù)(主要是輪胎)和駕駛因素(行車速度)等。路面的抗滑能力可采用擺式摩擦系數(shù)測定儀(擺式儀)或橫向摩擦系數(shù)測定車(SCRIM)檢測。對于高速公路宜采用橫向摩擦系數(shù)測定車(SCRIM)測定。7/31/202336影響路面抗滑能力的因素包括:路面特性(粗構(gòu)造、細構(gòu)造)、油和表7路面抗滑能力7/31/202337表7路面抗滑能力7/31/2023375、路面性能綜合評價

(CombinedEvaluationofPavementServiceability)路面性能評價通常有兩個主要目標:1）在網(wǎng)級系統(tǒng)中，進行項目和處治對策的選擇;2）在項目級系統(tǒng)中，確定特定的養(yǎng)護維修需求。對于路面綜合指標，并沒有一套簡單的工程公式可以利用。一般根據(jù)主觀經(jīng)驗方法或者社會科學(xué)技術(shù)來開發(fā)綜合指標公式。綜合指標需要考慮路面的各種單項性能并以加權(quán)組合的形式組合各種單項特性指標。7/31/2023385、路面性能綜合評價

(CombinedEvaluatio8.3高速公路養(yǎng)護管理系統(tǒng)一、養(yǎng)護管理系統(tǒng)的概念

二、國內(nèi)外研究狀況三、建立養(yǎng)護管理系統(tǒng)的意義四、高速公路養(yǎng)護管理系統(tǒng)設(shè)計7/31/2023398.3高速公路養(yǎng)護管理系統(tǒng)7/31/202339前言在養(yǎng)護資金增加有限的情況下，如何合理地評價路網(wǎng)狀態(tài)和分配養(yǎng)護資金，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不得不解決的問題。然而，傳統(tǒng)的經(jīng)驗決策和主觀臆斷仍在我國高速公路養(yǎng)護管理過程中占據(jù)主要地位。管理體制、養(yǎng)護技術(shù)的陳舊落后，不可避免地造成養(yǎng)護維修決策的盲目性和片面性，更無法達到有效利用資源的目的。7/31/202340前言在養(yǎng)護資金增加有限的情況下，如何合理地評價路網(wǎng)狀態(tài)和分為了改變目前我國在高速公路養(yǎng)護管理和技術(shù)上的落后狀態(tài)，最重要的工作之一就是建立和實施計算機化的養(yǎng)護管理系統(tǒng)，科學(xué)有效地調(diào)控各項養(yǎng)護維修活動，使有限的資源獲得最大的社會效益。7/31/202341為了改變目前我國在高速公路養(yǎng)護管理和技術(shù)上的落后狀態(tài)，最重要一、養(yǎng)護管理系統(tǒng)的概念

1、養(yǎng)護管理系統(tǒng)的定義

路面管理系統(tǒng)(PavementManagementSystem，PMS)各國有不同的定義，在美國各州公路和運輸工作者協(xié)會(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價養(yǎng)護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：用于優(yōu)化利用路面養(yǎng)護可用資源，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)，以計算機為工具，采用系統(tǒng)分析方法使路面管理過程系統(tǒng)化。7/31/202342一、養(yǎng)護管理系統(tǒng)的概念

1、養(yǎng)護管理系統(tǒng)的定義路面管理系統(tǒng)實際上，我國目前對路面管理系統(tǒng)的需求還主要集中在路面養(yǎng)護管理方面，即路面養(yǎng)護管理系統(tǒng)。路面養(yǎng)護管理系統(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)濟效益。路面養(yǎng)護管理系統(tǒng)既與路面設(shè)計和施工有區(qū)別，也與傳統(tǒng)的公路管理不同。它是綜合運用路面專業(yè)知識，用系統(tǒng)工程等方法，借助計算機處理與路面養(yǎng)護活動有關(guān)的問題。7/31/202343實際上，我國目前對路面管理系統(tǒng)的需求還主要集中在路面養(yǎng)護管理路面養(yǎng)護管理系統(tǒng)可以認為是路面管理系統(tǒng)的子系統(tǒng)，兩者的最終目標足一致的。兩者均可以劃分為網(wǎng)級和項目級兩種系統(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)。7/31/202344路面養(yǎng)護管理系統(tǒng)可以認為是路面管理系統(tǒng)的子系統(tǒng)，兩者的最終2、養(yǎng)護管理系統(tǒng)的層次路面管理系統(tǒng)可劃分為網(wǎng)級路面養(yǎng)護管理系統(tǒng)和項目級路面養(yǎng)護管理系統(tǒng)兩類，分別適用于不同的管理層次，具有不同的功能和結(jié)構(gòu)。7/31/2023452、養(yǎng)護管理系統(tǒng)的層次路面管理系統(tǒng)可劃分為網(wǎng)級路面養(yǎng)護管理系網(wǎng)級系統(tǒng)足涉及整個路網(wǎng)的、用于指定路網(wǎng)養(yǎng)護政策、確定路網(wǎng)養(yǎng)護需求和養(yǎng)護費用優(yōu)化分配的宏觀分析系統(tǒng)；項目級系統(tǒng)則是根據(jù)網(wǎng)級系統(tǒng)的決策，以路段為對象，從技術(shù)和經(jīng)濟的角度分析養(yǎng)護方案的系統(tǒng)。網(wǎng)級路面管理系統(tǒng)的范圍，包括一個地區(qū)(省、市)的公路網(wǎng)或一大批工程項目。它的主要任務(wù)是為管理部門進行關(guān)鍵性的行政決策提供對策，網(wǎng)級路面管理系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)庫、使用性能評價模型、對策分析模型、使用性能預(yù)估模型、分析模型和優(yōu)化模型等部分組成。7/31/202346網(wǎng)級系統(tǒng)足涉及整個路網(wǎng)的、用于指定路網(wǎng)養(yǎng)護政策、確定路網(wǎng)養(yǎng)護

項目級路面管理系統(tǒng)僅針對一個工程項目，它的主要任務(wù)是為管理部門對某一工程進行技術(shù)決策時提供對策，以選擇費用—效益最佳的方案。它以數(shù)據(jù)庫為核心，通過對與路面相關(guān)的各種數(shù)據(jù)的采集形成數(shù)據(jù)庫，利用這些數(shù)據(jù)進行路面使用性能評價，得出各種相關(guān)的使用性能指數(shù)，通過這些指數(shù)確定路面所處的損壞狀況，由此給出各路段的養(yǎng)護、改建方案，對各方案加以經(jīng)濟分析比較，得出適合該路段的費用—效益最佳方案。當數(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，對路面的各項使用性能指標進行預(yù)估。7/31/202347項目級路面管理系統(tǒng)僅針對一個工程項目，它的主要任務(wù)是為管理二、國內(nèi)外研究狀況養(yǎng)護管理系統(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、加拿大等國得到應(yīng)用。其中較具代表性的有:美國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)。7/31/202348二、國內(nèi)外研究狀況養(yǎng)護管理系統(tǒng)是隨著路面管理系統(tǒng)發(fā)展而得到迅同時，英國等國也陸續(xù)開發(fā)出一些系統(tǒng)，如:英國運輸和道路研究所(TRRL)開發(fā)的道路養(yǎng)護評價系統(tǒng)(CHART,1980);世界銀行通過國際合作研究開發(fā)的公路設(shè)計和養(yǎng)護標準模型(HDM-IH,1987)等。7/31/202349同時，英國等國也陸續(xù)開發(fā)出一些系統(tǒng)，如:7/31/20234我國路面養(yǎng)護管理系統(tǒng)的研究始于1984年。交通部于1984年在遼寧引進英國的BMS系統(tǒng)，這標志著我國的路面養(yǎng)護管理系統(tǒng)的研究和應(yīng)用的開始。1987年湖南省開發(fā)了適合本地區(qū)的路面養(yǎng)護系統(tǒng)。自此之后，廣東、北京、杭州、河南、陜西、江西等地區(qū)也開發(fā)了適合本地區(qū)的路面養(yǎng)護系統(tǒng)。7/31/202350我國路面養(yǎng)護管理系統(tǒng)的研究始于1984年。7/31/20231988年，交通部在云南引進了世界銀行的HDM-III公路養(yǎng)護標準模型，開始了我國在公路養(yǎng)護領(lǐng)域經(jīng)濟分析研究的先例，研究成果為CPMS(ChinesePavementManagementSystem)提供了方法和經(jīng)驗。在“七五”國家重點攻關(guān)期間，交通部建立了我國自己的路面管理系統(tǒng)CPMS(Vnl.O)。7/31/2023511988年，交通部在云南引進了世界銀行的HDM-III公路養(yǎng)“八五”期間，國家在14個省市推廣使用CPMS系統(tǒng)。與此同時，交通部公路利研所與同濟大學(xué)、北京、廣東等地區(qū)聯(lián)合開發(fā)了千線公路〔省市級)路面評價養(yǎng)護系統(tǒng)(PEMS)。1998年東南大學(xué)和南京機場高速公路聯(lián)合開發(fā)了以養(yǎng)護管理為基礎(chǔ)的道路設(shè)施管理系統(tǒng)。7/31/202352“八五”期間，國家在14個省市推廣使用CPMS系統(tǒng)。7/31近年來，因大量高速公路投入運營，各級養(yǎng)護管理部門對養(yǎng)護管理系統(tǒng)的迫切需求，我國對高速公路養(yǎng)護管理系統(tǒng)的研究發(fā)展很快。但是，已有的這些系統(tǒng)在理論和實際應(yīng)用上還有很多缺陷。7/31/202353近年來，因大量高速公路投入運營，各級養(yǎng)護管理部門對養(yǎng)護管理系理論上:1.因缺乏規(guī)范完整的歷史數(shù)據(jù)，使得我國的路面管理理論基礎(chǔ)薄弱；2.我國理論借鑒國外多，針對國情少，體系不完整，實用性不高；3.很少對已有系統(tǒng)的應(yīng)用情況跟蹤調(diào)查，已經(jīng)使用的理論得不到進一步完善。7/31/202354理論上:7/31/202354實際應(yīng)用上:1.因開發(fā)過程經(jīng)常脫離養(yǎng)護管理實際以及當時計算機應(yīng)用水平、軟件的系統(tǒng)平臺、軟件開發(fā)技術(shù)等情況的限制，開發(fā)的系統(tǒng)通常使用復(fù)雜，一線養(yǎng)護技術(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，不能滿足高速公路養(yǎng)護管理部門資源共享的需求；3.系統(tǒng)不能適應(yīng)我國高速公路管理體制的實際情況。7/31/202355實際應(yīng)用上:7/31/202355三、建立養(yǎng)護管理系統(tǒng)的意義1、經(jīng)濟方面(1)在資源約束條件下使路網(wǎng)總體效益最優(yōu)；(2)依據(jù)現(xiàn)有的路況水平和預(yù)算水平編制養(yǎng)護維修計劃；(3)分析提高或降低路面使用性能對道路使用者費用的影響程度等7/31/202356三、建立養(yǎng)護管理系統(tǒng)的意義1、經(jīng)濟方面7/31/2023562、技術(shù)方面高速公路養(yǎng)護管理系統(tǒng)能夠在實施過程中逐漸積累經(jīng)驗和促進新技術(shù)的應(yīng)用：(1)改進典型養(yǎng)護和維修對策，不斷修正養(yǎng)護經(jīng)驗；(2)可以比較新舊養(yǎng)護技術(shù)的差異，促進養(yǎng)護技術(shù)的不斷更新和改進；(3)完善路面使用性能預(yù)估模型，以便更準確地預(yù)測未來路面使用性能的變化，從而作出更符合實際的養(yǎng)護維修決策。7/31/2023572、技術(shù)方面7/31/2023573、管理方面(1)促進養(yǎng)護管理體制的不斷改進與完善；(2)提供有效的路網(wǎng)檢測和評價手段，提高養(yǎng)護管理的效率；(3)可以分析不同投資水平對路網(wǎng)狀況的影響，為管理決策部門提供充分的決策依據(jù)。7/31/2023583、管理方面7/31/202358四、高速公路養(yǎng)護管理系統(tǒng)設(shè)計

1、養(yǎng)護管理系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)高速公路養(yǎng)護管理部門的操作業(yè)務(wù)流程，從系統(tǒng)整體開發(fā)的角度提出養(yǎng)護管理系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)，包括:數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)；路面性能評價子系統(tǒng)；路面性能預(yù)測子系統(tǒng)；養(yǎng)護維修決策子系統(tǒng)；日常管理子系統(tǒng)；圖表管理子系統(tǒng)等等。7/31/202359四、高速公路養(yǎng)護管理系統(tǒng)設(shè)計

1、養(yǎng)護管理系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計路面養(yǎng)護管理系統(tǒng)分為六大模塊：數(shù)據(jù)采集模塊；數(shù)據(jù)庫模塊；養(yǎng)護決策模塊；圖表管理模塊；接口訪問模塊。如下圖所示：7/31/202360路面養(yǎng)護管理系統(tǒng)分為六大模塊：7/31/202360圖1養(yǎng)護管理系統(tǒng)模塊7/31/202361圖1養(yǎng)護管理系統(tǒng)模塊7/31/2023612、養(yǎng)護管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫是養(yǎng)護管理系統(tǒng)的核心，因此數(shù)據(jù)庫的設(shè)計非常關(guān)鍵。主要包括用戶需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計和物理結(jié)構(gòu)設(shè)計。7/31/2023622、養(yǎng)護管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫是養(yǎng)護管理系統(tǒng)的核心，因此在需求分析階段，綜合各用戶的應(yīng)用需求：在概念設(shè)計階段，形成獨立于機器特點，獨立于各DBMS產(chǎn)品的概念模式，即E-R圖；在邏輯設(shè)計階段，將E-R圖轉(zhuǎn)換成具體數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品支持的數(shù)據(jù)模型，形成數(shù)據(jù)庫邏輯模式；在物理設(shè)計階段，根據(jù)DBMS特點和處理的需要，進行物理存儲安排，建立索引形成數(shù)據(jù)庫內(nèi)模式。這樣養(yǎng)護管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的建立，解決了手工管理中數(shù)據(jù)管理難的問題。7/31/202363在需求分析階段，綜合各用戶的應(yīng)用需求：7/31/202363該數(shù)據(jù)庫應(yīng)具有如下功能。1）養(yǎng)護數(shù)據(jù)維護。2）路況評價管理。3）養(yǎng)護對策管理。4）養(yǎng)護計劃管理。5）養(yǎng)護報表管理。7/31/202364該數(shù)據(jù)庫應(yīng)具有如下功能。7/31/2023643、養(yǎng)護管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計

根據(jù)高速公路養(yǎng)護管理部門的組織形式(總公司、管理處以及下屬各管理站和養(yǎng)護隊)，圍繞三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)養(yǎng)護管理系統(tǒng)自身的實際運行環(huán)境以及數(shù)據(jù)傳輸量的大小以及高速養(yǎng)護管理系統(tǒng)相關(guān)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的設(shè)計原理和實施步驟，并按照這些原理和步驟，設(shè)計出高速公路養(yǎng)護管理系統(tǒng)的具體網(wǎng)絡(luò)方案，這樣數(shù)據(jù)共享差的問題得以解決。7/31/2023653、養(yǎng)護管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)高速公路養(yǎng)護管理部門的組

8.4高速公路機械化養(yǎng)護

一、概述二、路面養(yǎng)護機械及基本要求三、養(yǎng)護機械的選型和配備原則四、機械化養(yǎng)護新技術(shù)五、公路養(yǎng)護機械化的發(fā)展對策7/31/202366

8.4高速公路機械化養(yǎng)護

一、概述7/31/202一、概述為了確保公路的養(yǎng)護質(zhì)量，保障公路養(yǎng)護施工人員的人身安全，必須提高養(yǎng)護機械化施工水平，在公路養(yǎng)護領(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。7/31/202367一、概述為了確保公路的養(yǎng)護質(zhì)量，保障公路養(yǎng)護施工人員的人身安1、養(yǎng)護機械化的概念

養(yǎng)護機械化是指養(yǎng)護作業(yè)中全部主要和輔助的繁重勞動過程均由技術(shù)參數(shù)互相協(xié)調(diào)的配套機械系統(tǒng)完成，這一機械系統(tǒng)能在給定的作業(yè)條件下以最佳的技術(shù)經(jīng)濟指標保證該養(yǎng)護作業(yè)的質(zhì)量和速度，高速公路養(yǎng)護的顯著特點，即快捷、安全、養(yǎng)護質(zhì)量高，對行車影響小。而機械化養(yǎng)護的特點又可歸結(jié)為“安、快、好、省”，即安全、快速、質(zhì)量好、降低養(yǎng)護作業(yè)成本，可以滿足了高速公路養(yǎng)護的要求。7/31/2023681、養(yǎng)護機械化的概念養(yǎng)護機械化是指養(yǎng)護作業(yè)中全部主要和輔助發(fā)展高速公路養(yǎng)護機械化的一個主要問題即“養(yǎng)護機械的配置”的問題。就機械化養(yǎng)護來說，機械要按全面養(yǎng)護的要求進行選型，配備，要適應(yīng)養(yǎng)護路段地理環(huán)境和路面結(jié)構(gòu)的特點，并且要使機械的功能和生產(chǎn)能力配套，對于機械化養(yǎng)護公司而言，重點是提高公路大中修、路面病害處理的機械化程度，以提高路面維修和養(yǎng)護的質(zhì)量。7/31/202369發(fā)展高速公路養(yǎng)護機械化的一個主要問題即“養(yǎng)護機械的配置”的問2、我國公路養(yǎng)護機械化的發(fā)展概況改革開放以后，我國開始引進、吸收國外先進的公路養(yǎng)護技術(shù)和養(yǎng)護機械。進入90年代后，特別是高速公路的發(fā)展，為引進先進的養(yǎng)護機械創(chuàng)造了機遇。我國現(xiàn)有300多家生產(chǎn)筑路機械的企業(yè)，其中有的生產(chǎn)公路建設(shè)用的施工機械，有的生產(chǎn)各種小型公路養(yǎng)護機械和少量大型的公路養(yǎng)護機械?？傮w上看，我國的養(yǎng)護機械無論是產(chǎn)品性能，還是品種、數(shù)量、質(zhì)量都難以滿足我國高等級公路維修養(yǎng)護作業(yè)的需要，部分類型的公路養(yǎng)護機械國內(nèi)還不能自主生產(chǎn)。7/31/2023702、我國公路養(yǎng)護機械化的發(fā)展概況改革開放以后，我國開始引進、3、國外高等級公路養(yǎng)護機械化的發(fā)展經(jīng)濟發(fā)達國家很早就開展了公路的施工建設(shè)，養(yǎng)護管理工作同時也跟上了建設(shè)的步伐。他們在公路養(yǎng)護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)護計算機管理系統(tǒng)，并配備了先進的養(yǎng)護機械。在不斷發(fā)展養(yǎng)護機械的同時，注重養(yǎng)護施工工藝與養(yǎng)護材料的研究與開發(fā)工作。7/31/2023713、國外高等級公路養(yǎng)護機械化的發(fā)展經(jīng)濟發(fā)達國家很早就開展了公近幾年來，發(fā)達國家更加重視養(yǎng)護管理系統(tǒng)的建設(shè)，利用開發(fā)出的公路路況診斷檢測、評估設(shè)備等多種養(yǎng)護輔助系統(tǒng)，實現(xiàn)對公路狀況的自動監(jiān)測與數(shù)據(jù)的采集，建立公路信息管理數(shù)據(jù)庫，對公路路況實施動態(tài)管理，達到以預(yù)防為主的養(yǎng)護目的。7/31/202372近幾年來，發(fā)達國家更加重視養(yǎng)護管理系統(tǒng)的建設(shè)，利用開發(fā)出的公4、我國高等級公路養(yǎng)護機械的主要差距(1)產(chǎn)品品種少、規(guī)格不齊全(2)缺少養(yǎng)護機械專用底盤(3)產(chǎn)品自動化程度不高7/31/2023734、我國高等級公路養(yǎng)護機械的主要差距(1)產(chǎn)品品種少、規(guī)格不