多指标控制的高速公路沥青路面养护决策

《多指标控制的高速公路沥青路面养护决策》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、多指标控制的高速公路沥青路面养护决策1绪论1.1研究背景自改革开放三十多年以来，我国的公路建设事业随着国家经济的飞速发展得到了大力的资源支持，公路里程逐年呈现飞跃式增长。国务院在2004年审议通过《国家高速公路网规划》，提出了总规模约8.5万公里的7918网建设规划方针，其中：为主线68000公里，联络线及地区环线等其他路线大约17000公里，规划方案将把所有的省会级城市及目前城镇人口超过20万的大中型城市连接起来，覆盖全国10多亿人口。自十六大召开以来，我国公路建设事业飞速发展，取得了巨大成就，特别是

2、高速公路得到了很大的发展，初步形成了贯穿东西南北、联结周边、通海达江的骨架公路通道。2008年3.5万公里的国道主干线全线贯通，超前了规划期12年，使我国的公路交通长期滞后局面得到了大力的改善，基本建成了总里程1.75万公里的西部开发省际公路通道；2002年到2011年的十年间，我国高速公路由2.51万公里增加到8.49万公里，跃居世界第二；预计到十二五末，国家高速公路网将基本建成⑴。截至2012年末，我国公路网达到了423.75万公里的公路总里程及9.62万公里的高速公路总里程。近十年来，我国高速公路

3、通车里程如表1-1所示。我国高速公路的飞速发展，使得大规模的省际高速公路得到贯通，随着高速公路总里程的增加，这不仅加强了区域间的经济交流，各省及经济区之间的客货运输可以共享，同时通道效应更为明显[2]。公路建成后，路面的使用性能随着交通量及使用年限的增加呈现衰减趋势，产生严重的早期性能破坏现象；需要在一定时期对路面采取合理而有效的养护措施来保证路面行车的安全舒适。自十二五以来，每年我国进行大中修的公路工程以10%-20%的速率增长，公路养护管理部门的工作随着公路建设事业的大力发展而日益繁重。因此，公路养

4、护是继大规模的公路建设之后提出的重要任务。高速公路在国民经济中占有重要.地位，高速公路的养护工作更应放在公路建设事业的首要位置。高效顺畅的高速公路养护管理是高速公路可持续发展得以保障的先决条件。目前，公路管理部门的一项重要而艰巨的任务是使高速公路的养护管理工作井然有序、科学合理，并且使得高速公路的使用效率和服务水平得以保持。我国在高速公路养护时主要依靠主观的人为判断和经验决策来进行养护管理工作，并且缺乏相应的养护定额规范及先进的路面性能检测手段等。这些必然会导致养护时机及养护方案选择的滞后，以致造成养护

5、资源的浪费，无法达到科学合理的养护决策。..1.2国内外研究现状20世纪30年代，美国和德国等发达国家开始了高速公路的建设事业，从此拉开了高速公路建设的序幕；经过四十多年的发展到70年代初，发达国家基本完成了高速公路网的规划建设。公路管理部门的养护工作随着早期的高速公路路面性能衰减而日益繁重，因而这些国家逐渐将路面使用性能的研究作为重点工作；美国是世界上最早进行路面使用性能研究的国家美国和加拿大等许多发达国家在70年代末期先后建立并实施了路面管理系统(PMS)。美国在80年代先后进行了联邦公路路产及使用

6、性能研究(NHIPS)和公路使用性能监测系统研究(HPMS)[6~7]。在这些国家建立的路面管理系统中比较有代表性的有：美国加利福尼亚州在1978年实施的路面管理系统，该系统主要用于监测该州路面状况、路段损坏信息供应及养护和改建对策的确定等，同时将平整度、路面破损程度和平均日交通量三项因素作为按照路面使用性能参数进行项目排序的主要因素[8]。到了90年代，美国又进行了公路经济需求系统(HERS)的研究，并且路面管理系统从1993年起成为公路管理部门申请联邦补助的唯一依据[9]。美国德克萨斯大学在90年代

7、中期经过广泛的调查研究，研制开发出了一种专为中小城镇设计的可同时在网级和项目级两个层次上使用的城镇道路管理系统。目前多种路面养护管理专家系统己被发达国家开发出来，如Ritchie等研制的路况专家系统SCEPTRE,这一系统主要用于路面的修复[12];由加拿大安大略省交通运输部研发的路面示范系统PRESERVER和Jogo等设计的专家系统PAMEX，主要针对于柔性路面的养护管理等[13]。随着科学技术的不断发展，路面管理系统也将变得网络化和智能化。..2高速公路沥青路面使用性能评价2.1路面使兩性能单项指

8、标评价路面使性能从结树、功能和安全性能三个方面进行评价。路面的结构性能包括路面的损坏状况与结构承载能力；路面的功能性能是指保障用户舒适快捷通行的程度；路面的安全性能用路面的抗滑能力来表示。《公路技术状况评定标准》JTGH202007将车辙从路面损坏状况中分离出来作为一个独立的评价指标，因此，路面性能的评价包括路面破损、车输、行驶质量、抗滑性能、强度五项。各项评价内容所用指标及关系如图2-1所示。..2.2路面使用性能模糊综合评价在《公路技术