基于物元分析的高速公路沥青路面网级养护决策研究

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1、分类号:U41;U210710-2015221134专业硕士学位论文基于物元分析的高速公路沥青路面网级养护决策研究曹慎敏导师姓名职称张擎副教授专业学位类别申请学位类别硕士交通运输工程及领域名称论文提交日期2018年4月16日论文答辩日期2018年5月12日学位授予单位长安大学ResearchonNetworkMaintenanceDecisionofExpresswayAsphaltPavementBasedonMatterElementAnalysisAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：CaoShenminSup

2、ervisor：A.P.ZhangQingChang’anUniversity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：年月日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论

3、文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。（涉密论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：年月日导师签名：年月日摘要随着我们国家的高速公路网络的逐渐完善，在运行中的高速公路也越来越多，服务年限越来越长，每条高速路的路面都存在着不同程度的破坏。但是对于公路养护部门获得的养护经费又是非常少，根据《2016年全国收费公路统计公报》数据显示，2016年我国高速公路养护支出仅为400亿元人民币，养护资金缺口较大，所以很难保证所有的高速公路都能得到很好的养护和维修。因此在一个路网内，如何确定各条高速公路的养护顺序，将有限的资金用在最需要的路段，是各高速公路养护管

4、理机构亟需解决的问题。本文以陕西省交通建设集团公司管理的10条沥青路面高速公路组成的路网为研究项目依托，在现有的高速公路沥青路面养护决策模型的研究成果下，通过利用物元分析理论和灰色模型理论，研究高速公路沥青路面的网级养护决策。在对于高速路的养护维护问题上所要考虑的相关因素太多，根据各条高速公路在整个路网中的特性，结合成熟的养护管理经验与物元分析理论，对影响高速公路沥青路面网级养护决策的影响因素，包括路面使用性能、路面结构、交通量、路的年龄和该路在整个路网中地位等诸多因素予以探索考察，选择几个重要的评价指标作为沥青路面网级养护决策的特征指标。运用模糊数学理论和物元分析理论

5、，研究各特征因素对沥青路面网级养护决策的影响，对选取的特征指标进行规范化赋值。选用物元分析法计算得到了各影响因素的影响权重，各影响因素包括路面性能、路面结构、交通量、路龄和路网等级对应的权重向量为WTP=[0.5323,0.2063,0.1421,0.0490,0.0321]。通过计算每个影响因素的评估指数和必须的养护路面的相关性予以分析研究，这样对高速公路网中的每条高速公路的养护顺序进行综合排序。通过综合分析比较几种主要的确定型预测模型和概率型模型，灰色系统预测模型最符合实际操作可能。根据灰色系统预测模型对路面性能预测计算结果进行养护需求分析，提出养护标准，为每个需求

6、养护的高速公路沥青路面路段提供相应的养护措施，且对近几年路网内各条高速公路的养护方案进行规划。基于物元分析模型得到各需要养护路段的综合排序，把排序结果运用到高速公路网级养护计划进行综合分析，从而得到未来5年研究范围内陕西省10条高速公路的路面养护计划。本文的研究成果可为我国今后的I高速公路路面养护管理提供技术支持，对我国高速公路沥青路面的养护与管理具有非常重要的意义。关键词：高速公路，沥青路面，网级养护，养护决策，物元分析IIAbstractWiththegradualimprovementofthehighwaynetworkinourcountry,thehighw

7、ayinoperationismoreandmore,moreandmorelong,buttherearedifferentdegreesofdamageonthepavementofeachhighway.Butforthehighwaymaintenancedepartment,themaintenancefundsareveryfew,soitishardtoensurethatthehighwaycanbewellmaintainedandrepaired.Withtheimprovementoftheexpresswaynet