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网养护规划与决策技术研究

作者:habao 来源:未知 日期:2015-6-10 13:42:49 人气: 标签:维护保养计划
导读:截至2 013年年末全国公总里程达435.62万公里,高速公通车里程达10.44万公里,国家公网总体更趋完善,公养护压力随之日益增加。如何科学、有序、合理地对网进行养护是

  截至2 013年年末全国公总里程达435.62万公里,高速公通车里程达10.44万公里,国家公网总体更趋完善,公养护压力随之日益增加。如何科学、有序、合理地对网进行养护是公养护管理和科技人员亟待解决的问题之一。尤其是在养护资金的争取与计划统筹安排、养护决策的科学性与透明度、提高养护资金的使用效率等方面,是我们面临的现实问题。网养护规划与决策思网养护规划与决策需要综合考虑并依据况水平及变化趋势、社会与服务要求、养护历史、病害原因、投资效益等核心因素,制定养护对策、测算资金总体需求,根据资金来源将可用养护资金再进行科学分配,并据此明确养护时间、养护段、养护措施、养护资金及预期达到的养护效果,形成总体养护规划。养护规划与决策遵循的具体思如下(见图1):

  1、首先对网现状进行深入调查与分析,理清历年养护措施、养护资金投入、多年养护后现有面结构,掌握网使用现状、主要病害特征与类型,以养护规范和养护目标为基础,制定适合网的评价标准,深入评价面性能现状。2、结合网现状,分析网内各条道的重要性和养护需求,运用多影响因素综合评价方法,建立各条道在网中的养护优先顺序。3、分析道性能衰减规律、影响因素和道性能预测模型优劣,建立适合网的专项段(新建)和不同养护措施段的性能预测模型,以每公里为单位进行参数自动调整和多年预测。4、结合道实际状况、养护要求、既往研究等,建立适合网的养护决策体系。5、通过评价分析既往不同养护措施的效果、费用效益比,确定适合网的养护措施及适用范围。6、根据网内不同道现状和病害特点,分析面病害原因,结合面结构强度状况和养护历史,分析适用于不同道的养护对策。7、从资金分配、国检要求、养护实施对交通的影响等因素考虑,统筹安排所辖网网级规划,通过多种养护方案的全寿命周期分析,最终提出未来规划期限内具体养护规划实施方案,包括养护段、养护措施、养护时间和养护资金安排。网养护规划与决策难点科学合理地制定养护规划是一项系统和庞杂繁复的工作,是专家决策与数据辅助决策的融合,在实际项目实施过程中,网养护规划与决策技术的有关难点问题如下:基础资料的翔实、准确与信息化基础资料的翔实与准确是科学合理制定网养护规划的前提,需要收集的基础资料繁多,包括网信息、网内各条道建设历史(面结构、构造物信息、原材料、施工数据等)、数据(气候数据、交通量、轴载谱等)、养护历史(养护时间、养护段、养护措施、养护资金、施工数据等)、历年况检测数据(破损、车辙、平整度、抗滑性能、强度等)以及其他数据(取芯、雷达、室内试验、材料性能衰变状况等),同时需要实现信息化的管理、查询与显示。网内道养护时序确定方法科学合理地确定养护时序是养护规划中需要考虑的重要因素。需要对道状况、社会需求与服务水平、养护历史与周期等进行优先排序,通常考虑的因素包括公等级、龄、交通量和面状况等,通过授予不同的影响因素不同的权重,计算出不同道的需求指数,并根据需求指数的大小得出网内不同道的养护时序。道性能及病害发展趋势预测道性能及发展趋势预测的准确性是实现决策科学合理的基础因素之一,进行准确预测的前提是多年准确数据的积累。国内外目前产生了多种预测方法和模型,如线性模型、负指数模型、S型模型、修正S型模型、双参数模型等,由于面状况发展趋势受不同道的结构条件、因素和交通量影响,需要根据不同道、不同性能指标的总体发展趋势选择不同的预测模型。同时在整条道的模型参数的确定上,可根据实际情况采用单一的模型参数或分段对模型参数进行调整。不同养护措施的使用效果、性能变化趋势及投资效益分析科学合理地确定养护措施是养护规划的核心要素之一。需要根据网养护实践、新技术的应用情况,分析不同措施的使用效果、性能变化趋势,制定适合网的养护措施库,并进行技术经济比较,计算其费用效益比,明确不同措施的投资效益和适用范围,明确不同况适宜采用的养护措施和单位费用。养护对策的制定况数据是“表”是“果”,材料变化是其“根”,在进行养护规划之前,需要在况数据分析与预测、交通量数据、状况的基础上,通过现场验证、补充取芯、试验和雷达检测等方式,研究材料性能和内部状况的衰变情况,结合专家经验与专家判断,摸清网内道的主要病害类型、病害原因、发展趋势和影响因素,进行有针对性的评价,分析其“里”找到其“因”,并在此基础上确定有针对性的养护对策。养护决策体系的制定养护决策体系的确定是影响养护规划的核心因素,不同的养护决策体系、决策方法和要求会带来差异巨大的结果。养护决策的目标是确定养护段、养护时间和养护措施。目前常用的决策方法是经验决策法或专家决策法,即对一些常规性、大量发生的养护情况,根据经验选择一种有效的养护方案、确定养护段。这种方法的优点是决策简单,缺点是缺乏科学根据、主观性强、系统性弱。科学的面决策多采用况数据分析与工程(专家)经验判断相结合的方法。近年来大量工程经济分析方法用于养护决策分析,包括决策树、排序法和部分数学规划方法。国内目前多采用决策树法和排序法或两者结合的方法。针对不同的网状况,需针对其最主要的病害和不同的养护目标确定有针对性的评价指标和决策体系,结合性能预测、养护对策确定养护段、养护时间及养护措施,并据此计算养护需求和养护资金测算。养护资金的自动分配与效果预测通常情况下,通过上述面决策得出的养护需求与养护资金会受到预算资金和其他资源的约束,即需要将有限的养护资金寻求最优的养护策略,使得效益目标最大化;或是在一定的面使用性能要求和资源的约束下,寻求养护策略,使得费用最小化。在这种情况下,需对有限的养护资金进行科学的二次分配,使得效益最大化。常用的方法包括专家判断法、漏斗分析法或排序法等非最优决策方法以及网最优化决策方法。非最优决策方法通常通过段需求养护优先排序确定,并通过确定后的养护段计算得出网养护效果数据,虽然存在很多不完善之处,但由于工程实际的需要,界范围内还是得到了广泛的应用。网最优化决策方法的思想是通过全寿命周期分析,计算不同资金投入方式导致的网性能和效益差异,尤其是在是否需要将大量的资金用于矫正性养护或预防性养护、养护时序的确定上,进行详尽的效益分析,得出网长期的最优化决策。网规划与项目级养护规划的融合与衔接网养护规划与项目级养护规划是互为依存互为基础的关系,项目级养护规划是网养护规划的基础,网养护需求建立在项目级养护规划的基础之上。网规划用于指导项目级养护规划,同时综合各种因素后将有限的养护资金分配到具体的项目上。完全脱离项目级养护规划的网养护规划将在实践过程中带来较大的误差,从而影响网规划的准确性和可靠性。在实践中,需视具体情况和要求予以适当深化,使网规划与项目级养护规划得到有效融合和衔接。大数据的分析、挖掘与实现要实现科学合理的网养护规划编制,需要大量数据的积累,同时对数据深入分析和挖掘,无论是基础数据的分析、不同结构不同下面性能发展趋势、养护措施的变化趋势与实施效果及适用情况、养护决策体系的实现、养护需求计算和养护资金的分配和效果测算均需通过计算机辅助系统予以实现。( 来源: 《中国公》 作者:李豪 曾辉 丁武洋 赵志强 张丽丽 )

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