6路面養(yǎng)護管理系統(tǒng)(PMS)

1、School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院六、路面養(yǎng)護管理系統(tǒng)六、路面養(yǎng)護管理系統(tǒng)(PMS)n路面管理系統(tǒng)的基本概念路面管理系統(tǒng)的基本概念n路面管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫路面管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫n路面損害的預(yù)測模型路面損害的預(yù)測模型n決定需求維修年和實施維修年決定需求維修年和實施維修年School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集 工程評加工程評加 方案選擇方案選擇重建重建 維修維修再生再生 罩面罩面LCCA 其他因素其他因素 選

2、擇最選擇最優(yōu)方案優(yōu)方案工程分析工程分析施工施工 性能檢測性能檢測1、路面管理系統(tǒng)的基本概念、路面管理系統(tǒng)的基本概念n路面的養(yǎng)護管理過程路面的養(yǎng)護管理過程School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院1、路面管理系統(tǒng)的基本概念、路面管理系統(tǒng)的基本概念n目的：目的：路面使用過程中，其使用性能會因行車荷載和環(huán)路面使用過程中，其使用性能會因行車荷載和環(huán)境因素的不斷作用而境因素的不斷作用而逐漸變壞逐漸變壞。路面使用性能的惡化，將路面使用性能的惡化，將增加增加車輛的車輛的運行費用運行費用，包括燃油、輪胎和保修材料的消耗以及行程

3、時間包括燃油、輪胎和保修材料的消耗以及行程時間等費用。等費用。在路面使用期內(nèi)在路面使用期內(nèi)，需，需繼續(xù)投入大量資金繼續(xù)投入大量資金以維護以維護（包括養(yǎng)護和改建）路面，使之保持一定的使用（包括養(yǎng)護和改建）路面，使之保持一定的使用性能。性能。School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院1、路面管理系統(tǒng)的基本概念、路面管理系統(tǒng)的基本概念n目標：目標：通常養(yǎng)護資金有限，不能對所有不滿足使用性能通常養(yǎng)護資金有限，不能對所有不滿足使用性能最低要求的路段進行及時養(yǎng)護或改建。需要考慮最低要求的路段進行及時養(yǎng)護或改建。需要考慮怎樣

4、把怎樣把有限的資金有限的資金分配到分配到最需要采取措施最需要采取措施并并能取能取得最佳效果得最佳效果的路段上，使現(xiàn)有的路網(wǎng)保持合理的的路段上，使現(xiàn)有的路網(wǎng)保持合理的服務(wù)水平。服務(wù)水平。n組成：組成：網(wǎng)級路面管理系統(tǒng)網(wǎng)級路面管理系統(tǒng)項目級路面管理系統(tǒng)項目級路面管理系統(tǒng)School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院1、路面管理系統(tǒng)的基本概念、路面管理系統(tǒng)的基本概念n網(wǎng)級路面管理系統(tǒng)網(wǎng)級路面管理系統(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

5、主要任務(wù)是為管理部門公路網(wǎng)或一大批工程項目，它的主要任務(wù)是為管理部門在進行關(guān)鍵性的行政決策時提供對策。它們包括：在進行關(guān)鍵性的行政決策時提供對策。它們包括：1路況分析路況分析路網(wǎng)內(nèi)路面現(xiàn)有狀況的分析和今后路網(wǎng)內(nèi)路面現(xiàn)有狀況的分析和今后路面狀況變化的預(yù)估分折；路面狀況變化的預(yù)估分折；2路網(wǎng)規(guī)劃路網(wǎng)規(guī)劃確定路網(wǎng)內(nèi)需要養(yǎng)護、改建和新建確定路網(wǎng)內(nèi)需要養(yǎng)護、改建和新建的項目；的項目；3計劃安排計劃安排這些項目應(yīng)進行養(yǎng)護、改建和新建這些項目應(yīng)進行養(yǎng)護、改建和新建的時間，各項目的優(yōu)先排序；的時間，各項目的優(yōu)先排序；4預(yù)算編制預(yù)算編制路網(wǎng)達到不同預(yù)定服務(wù)水平時，各路網(wǎng)達到不同預(yù)定服務(wù)水平時，各年度所需的投資額

6、；年度所需的投資額；5資源分配資源分配各行政區(qū)域或不同等級道路或養(yǎng)護、各行政區(qū)域或不同等級道路或養(yǎng)護、改建和新建之間的資源分配。改建和新建之間的資源分配。School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院1、路面管理系統(tǒng)的基本概念、路面管理系統(tǒng)的基本概念n項目級路面管理系統(tǒng)的基本要素項目級路面管理系統(tǒng)的基本要素School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院1、路面管理系統(tǒng)的基本概念、路面管理系統(tǒng)的基本概念n實施路面管理系統(tǒng)的收益實施路面管理

7、系統(tǒng)的收益1可利用通過監(jiān)測系統(tǒng)采集到的客觀資料來說明路況的可利用通過監(jiān)測系統(tǒng)采集到的客觀資料來說明路況的現(xiàn)狀，以便及時采取適當?shù)拇胧└纳坡窙r?，F(xiàn)狀，以便及時采取適當?shù)拇胧└纳坡窙r。2可利用具有一定可靠度的路面使用性能預(yù)估摸型，預(yù)可利用具有一定可靠度的路面使用性能預(yù)估摸型，預(yù)測各種養(yǎng)護和改建對策后效以及路網(wǎng)內(nèi)路況今后的變化。測各種養(yǎng)護和改建對策后效以及路網(wǎng)內(nèi)路況今后的變化。3申請投資時，可以用客觀的數(shù)據(jù)作為依據(jù)，并可以論申請投資時，可以用客觀的數(shù)據(jù)作為依據(jù)，并可以論證不同投資（預(yù)算）水平對路網(wǎng)絡(luò)況和服務(wù)水平的影響。證不同投資（預(yù)算）水平對路網(wǎng)絡(luò)況和服務(wù)水平的影響。4為合理地和有效地分配投資和其他

8、資源提供費用為合理地和有效地分配投資和其他資源提供費用-效效果最佳方案。果最佳方案。5可合理評價各種設(shè)計方案，選擇費用可合理評價各種設(shè)計方案，選擇費用-效果最佳方案。效果最佳方案。6利用監(jiān)測系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)，可考察和評價設(shè)計、施利用監(jiān)測系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)，可考察和評價設(shè)計、施工和養(yǎng)護工作，為改善和更新各種設(shè)計、施工和養(yǎng)護方工和養(yǎng)護工作，為改善和更新各種設(shè)計、施工和養(yǎng)護方法和規(guī)范提供依據(jù)。法和規(guī)范提供依據(jù)。School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院2、路面管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫、路面管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫n路面管理系統(tǒng)必須建立

9、在大量信息的基礎(chǔ)上，路面管理系統(tǒng)必須建立在大量信息的基礎(chǔ)上，以數(shù)據(jù)作為支承以數(shù)據(jù)作為支承 。因此，整個管理須包含一。因此，整個管理須包含一數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) 。它由兩部分組成：路況監(jiān)測。它由兩部分組成：路況監(jiān)測（數(shù)據(jù)采集）系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫（數(shù)據(jù)采集）系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫 n路況監(jiān)測：路況監(jiān)測：定期采集路面使用性能參數(shù)和交通參數(shù)定期采集路面使用性能參數(shù)和交通參數(shù) n數(shù)據(jù)庫：數(shù)據(jù)庫：設(shè)計和施工數(shù)據(jù)設(shè)計和施工數(shù)據(jù)養(yǎng)護和改建數(shù)據(jù)養(yǎng)護和改建數(shù)據(jù)路面使用性能數(shù)據(jù)路面使用性能數(shù)據(jù)其它其它 （環(huán)境、交通、單價等）（環(huán)境、交通、單價等）School of Transportation, Southeast Unive

10、rsity 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院3、路面損害的預(yù)測模型、路面損害的預(yù)測模型n路面在使用過程中，其使用性能會隨時間或路面在使用過程中，其使用性能會隨時間或行車荷載作用次數(shù)的增加而逐漸變壞。當損行車荷載作用次數(shù)的增加而逐漸變壞。當損壞達到某一預(yù)定標準時，路面就應(yīng)該或需要壞達到某一預(yù)定標準時，路面就應(yīng)該或需要采取采取措施措施以恢復(fù)和提高其使用性能。以恢復(fù)和提高其使用性能。WHEN? （時間）（時間） WHERE？（哪一段）？（哪一段）WHAT? （措施）（措施）n需要預(yù)先估計路面在采用新建、設(shè)加鋪層或需要預(yù)先估計路面在采用新建、設(shè)加鋪層或其它各種養(yǎng)護和改建對策后，其使用性能隨其它各種養(yǎng)護

11、和改建對策后，其使用性能隨時間或軸載作用次數(shù)的變化規(guī)律。時間或軸載作用次數(shù)的變化規(guī)律。 School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院3、路面損害的預(yù)測模型、路面損害的預(yù)測模型n項目級和網(wǎng)級管理系統(tǒng)的模型差異項目級和網(wǎng)級管理系統(tǒng)的模型差異項目級系統(tǒng)中，使用性能可以用單項的路面損壞項目級系統(tǒng)中，使用性能可以用單項的路面損壞(如開裂、車轍等如開裂、車轍等)指標予以定義；或者用行駛質(zhì)指標予以定義；或者用行駛質(zhì)量指數(shù)量指數(shù)(平整度平整度)、抗滑能力、路面狀況指數(shù)、路、抗滑能力、路面狀況指數(shù)、路面損壞率等定義。面損壞率等定義

12、。網(wǎng)級系統(tǒng)中，使用性能不僅用各個項目的狀況和網(wǎng)級系統(tǒng)中，使用性能不僅用各個項目的狀況和趨勢表征，而且還用路網(wǎng)的總的狀況以及各類型趨勢表征，而且還用路網(wǎng)的總的狀況以及各類型和各等級道路的使用性能水平表征。需要采用綜和各等級道路的使用性能水平表征。需要采用綜合性的指標合性的指標 School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院（1）使用性能模型的類型）使用性能模型的類型n二種基本類型：二種基本類型：確定型確定型基本反應(yīng)模型基本反應(yīng)模型結(jié)構(gòu)性能模型結(jié)構(gòu)性能模型功能性能模型功能性能模型使用壽命模型使用壽命模型概率型概率型殘存

13、曲線模型殘存曲線模型馬爾可夫（馬爾可夫（Markov）模型）模型半馬爾可夫模型半馬爾可夫模型School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院（1）使用性能模型的類型）使用性能模型的類型n基本反應(yīng)模型基本反應(yīng)模型預(yù)估路面在荷載和氣候因素作用下的基本反應(yīng)，預(yù)估路面在荷載和氣候因素作用下的基本反應(yīng)，如彎沉、應(yīng)力和應(yīng)變等。如彎沉、應(yīng)力和應(yīng)變等?？赏ㄟ^經(jīng)驗法、力學(xué)法或力學(xué)可通過經(jīng)驗法、力學(xué)法或力學(xué)經(jīng)驗法，并通過經(jīng)驗法，并通過應(yīng)用野外觀測數(shù)據(jù)進行標定后建模。應(yīng)用野外觀測數(shù)據(jù)進行標定后建模。 n結(jié)構(gòu)性能模型結(jié)構(gòu)性能模型結(jié)構(gòu)性能模型

14、既可以預(yù)估路面各種單項損壞，如結(jié)構(gòu)性能模型既可以預(yù)估路面各種單項損壞，如開裂、車轍等；也可預(yù)估路面的綜合損壞狀況，開裂、車轍等；也可預(yù)估路面的綜合損壞狀況，如路面狀況指數(shù)如路面狀況指數(shù)PCI等。等。多采用力學(xué)多采用力學(xué)經(jīng)驗法或經(jīng)驗法建模。經(jīng)驗法或經(jīng)驗法建模。 School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院（1）使用性能模型的類型）使用性能模型的類型n功能性能模型功能性能模型功能性能模型用于預(yù)估路面行駛質(zhì)量指數(shù)功能性能模型用于預(yù)估路面行駛質(zhì)量指數(shù)RQI或或現(xiàn)時服務(wù)能力指數(shù)現(xiàn)時服務(wù)能力指數(shù)PSI、表面抗滑性等。這些指、

15、表面抗滑性等。這些指標同使用者的舒適性、安全性和經(jīng)濟性密切相關(guān)標同使用者的舒適性、安全性和經(jīng)濟性密切相關(guān)可采用力學(xué)可采用力學(xué)經(jīng)驗法或經(jīng)驗法建模經(jīng)驗法或經(jīng)驗法建模 n使用壽命模型使用壽命模型這類模型用于預(yù)估路面達到某預(yù)定損壞狀況或服這類模型用于預(yù)估路面達到某預(yù)定損壞狀況或服務(wù)水平時的使用壽命。務(wù)水平時的使用壽命。如選用軸載作用次數(shù)指標如選用軸載作用次數(shù)指標，則適用于設(shè)計路面的養(yǎng)護和改建方案；，則適用于設(shè)計路面的養(yǎng)護和改建方案；如選用如選用時間指標，則較多用于路面各種養(yǎng)護和改建方案時間指標，則較多用于路面各種養(yǎng)護和改建方案之間的經(jīng)濟評價。之間的經(jīng)濟評價?？煞謩e采用力學(xué)可分別采用力學(xué)經(jīng)驗法和經(jīng)驗法建

16、模。經(jīng)驗法和經(jīng)驗法建模。 School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院（1）使用性能模型的類型）使用性能模型的類型n殘存曲線模型殘存曲線模型殘存曲線是路網(wǎng)內(nèi)已使殘存曲線是路網(wǎng)內(nèi)已使用若干年用若干年(或作用次數(shù)或作用次數(shù))而而仍不需重大養(yǎng)護或改建仍不需重大養(yǎng)護或改建的路面的殘存比例隨時的路面的殘存比例隨時間的變化曲線。間的變化曲線。多用于設(shè)計路網(wǎng)內(nèi)路面多用于設(shè)計路網(wǎng)內(nèi)路面的養(yǎng)護和改建方案。的養(yǎng)護和改建方案?？梢愿鶕?jù)公路部門保存可以根據(jù)公路部門保存的有關(guān)路面修建、養(yǎng)護的有關(guān)路面修建、養(yǎng)護和改建活動的歷史記錄和改建活動

17、的歷史記錄，確定新建或改建后每，確定新建或改建后每年需養(yǎng)護或改建的路面年需養(yǎng)護或改建的路面的比例后得到。的比例后得到。 School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院（1）使用性能模型的類型）使用性能模型的類型n馬爾可夫模型馬爾可夫模型核心內(nèi)容：狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣核心內(nèi)容：狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣表示路網(wǎng)內(nèi)一組具有相同屬性表示路網(wǎng)內(nèi)一組具有相同屬性(結(jié)構(gòu)、交通等級、使用結(jié)構(gòu)、交通等級、使用年齡和環(huán)境因素等方面相同年齡和環(huán)境因素等方面相同)的路面，其使用性能指標的路面，其使用性能指標在預(yù)定時段內(nèi)從某一狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一狀態(tài)的概率。在預(yù)定時

18、段內(nèi)從某一狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一狀態(tài)的概率。假設(shè)：假設(shè)：路面使用性能指標存在著有限個狀態(tài)。路面使用性能指標存在著有限個狀態(tài)。路面使用性能從某一狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一狀態(tài)的概率只與路面使用性能從某一狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一狀態(tài)的概率只與當前的狀態(tài)有關(guān)，而與以前的狀態(tài)無關(guān)當前的狀態(tài)有關(guān)，而與以前的狀態(tài)無關(guān)轉(zhuǎn)移過程是靜態(tài)的，亦即轉(zhuǎn)移概率不隨時間變化。在轉(zhuǎn)移過程是靜態(tài)的，亦即轉(zhuǎn)移概率不隨時間變化。在許多情況下，這許多情況下，這假設(shè)不能成立。假設(shè)不能成立。School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院（1）使用性能模型的類型）使用性能模型的類型n半馬

19、爾可夫模型半馬爾可夫模型除了假設(shè)轉(zhuǎn)移過程僅在某一小時段內(nèi)是靜態(tài)的之除了假設(shè)轉(zhuǎn)移過程僅在某一小時段內(nèi)是靜態(tài)的之外，在其它方面部和馬爾可夫模型相同。外，在其它方面部和馬爾可夫模型相同。由于它承認路面狀況及氣候和交通的變化都能引由于它承認路面狀況及氣候和交通的變化都能引起轉(zhuǎn)移過程的改變，因此更吻合實際情況。起轉(zhuǎn)移過程的改變，因此更吻合實際情況。School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院（2） 建模方法建模方法n一、確定型模型的建模方法一、確定型模型的建模方法在現(xiàn)有的路面管理系統(tǒng)中，較多采用確定型模型在現(xiàn)有的路面管理系

20、統(tǒng)中，較多采用確定型模型預(yù)估路面的基本反應(yīng)預(yù)估路面的基本反應(yīng)(應(yīng)力、應(yīng)變或位移等應(yīng)力、應(yīng)變或位移等)、結(jié)、結(jié)構(gòu)性能、功能性能和使用壽命構(gòu)性能、功能性能和使用壽命(以累計軸載作用以累計軸載作用次數(shù)或時間計次數(shù)或時間計)等。等。力學(xué)法力學(xué)法力學(xué)力學(xué)-經(jīng)驗法經(jīng)驗法經(jīng)驗經(jīng)驗(回歸回歸)法法School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院（2） 建模方法建模方法n二、概率型模型的建模方法二、概率型模型的建模方法確定型模型的缺點：確定型模型的缺點：影響路面使用性能變化的因素都具有不同程度的變異影響路面使用性能變化的因素都具有不同

21、程度的變異性，因而使用性能變化的速率是不確定的。顯然，確性，因而使用性能變化的速率是不確定的。顯然，確定型模型無法反映使用性能變化速率的這種不確定性定型模型無法反映使用性能變化速率的這種不確定性，因而并不能保證得到可靠預(yù)估。，因而并不能保證得到可靠預(yù)估。所以，有必要研究概率型模型的建模方法，以建立能所以，有必要研究概率型模型的建模方法，以建立能夠表達使用性能不確定性變化的概率型模型，供路面夠表達使用性能不確定性變化的概率型模型，供路面管理系統(tǒng)尤其是網(wǎng)級管理系統(tǒng)使用管理系統(tǒng)尤其是網(wǎng)級管理系統(tǒng)使用 概率型模型：概率型模型：殘存曲線模型殘存曲線模型馬爾可夫模型（應(yīng)用較多，較為完善）馬爾可夫模型（應(yīng)用

22、較多，較為完善）半馬爾可夫模型半馬爾可夫模型 School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院（3）建模的一般程序）建模的一般程序n1.明確模型的用途和預(yù)估目標明確模型的用途和預(yù)估目標n2.使用性能變量及其影響變量的選用原則使用性能變量及其影響變量的選用原則使用性能變量使用性能變量主要依據(jù)整個系統(tǒng)的考慮，同評價和優(yōu)化二個子系統(tǒng)主要依據(jù)整個系統(tǒng)的考慮，同評價和優(yōu)化二個子系統(tǒng)中所采用的相一致。中所采用的相一致。網(wǎng)級多用綜合性指標；項目級多用單項指標。網(wǎng)級多用綜合性指標；項目級多用單項指標。影響變量影響變量理論分析或?qū)嶋H經(jīng)

23、驗。理論分析或?qū)嶋H經(jīng)驗。n3.數(shù)據(jù)收集和預(yù)處理數(shù)據(jù)收集和預(yù)處理盡可能收集全。盡可能收集全。數(shù)據(jù)過濾，去偽存真。數(shù)據(jù)過濾，去偽存真。School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院（3）建模的一般程序）建模的一般程序n4.選擇模型形式和模型結(jié)構(gòu)選擇模型形式和模型結(jié)構(gòu)確定性模型：確定性模型：依據(jù)理論分析和工程經(jīng)驗，確定模型形式依據(jù)理論分析和工程經(jīng)驗，確定模型形式(如如指數(shù)形式、多項式等指數(shù)形式、多項式等)概率型模型：概率型模型：要根據(jù)路面使用性能的評價系統(tǒng)和公路部門要根據(jù)路面使用性能的評價系統(tǒng)和公路部門傳統(tǒng)的評價習(xí)慣，確

24、定路況狀態(tài)的劃分和組成傳統(tǒng)的評價習(xí)慣，確定路況狀態(tài)的劃分和組成 n5.建立模型及檢驗建立模型及檢驗按照各自模型的形式和結(jié)構(gòu)，采用數(shù)學(xué)方法對模按照各自模型的形式和結(jié)構(gòu)，采用數(shù)學(xué)方法對模型中的參數(shù)進行估計并進行假設(shè)檢驗，最終識別型中的參數(shù)進行估計并進行假設(shè)檢驗，最終識別和確認所建立的具體模型和確認所建立的具體模型 School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院（3）建模的一般程序）建模的一般程序n6.模型的標定模型的標定模型必須經(jīng)標定后方能使用模型必須經(jīng)標定后方能使用所建立的模型大都是通過分析路網(wǎng)長期積累為路況信所建立

25、的模型大都是通過分析路網(wǎng)長期積累為路況信息得到的，因而這些模型實質(zhì)是平均模型，具有時空息得到的，因而這些模型實質(zhì)是平均模型，具有時空平均意義；而對于某一特定路段而言，大多不能和模平均意義；而對于某一特定路段而言，大多不能和模型相吻合，應(yīng)根據(jù)實際數(shù)據(jù)對模型進行修正型相吻合，應(yīng)根據(jù)實際數(shù)據(jù)對模型進行修正所建模型只能反映過去的養(yǎng)護水平，而今后的養(yǎng)護水所建模型只能反映過去的養(yǎng)護水平，而今后的養(yǎng)護水平可能會有所變化，因此應(yīng)根據(jù)養(yǎng)護水平的變化對平可能會有所變化，因此應(yīng)根據(jù)養(yǎng)護水平的變化對模型進行修正模型進行修正路面在采取改建對策后，使用性能會產(chǎn)生突變，亦即路面在采取改建對策后，使用性能會產(chǎn)生突變，亦即使用

26、性能預(yù)估的起點將會變更，因此需要隨之改變模使用性能預(yù)估的起點將會變更，因此需要隨之改變模型的預(yù)估起點型的預(yù)估起點 School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院（4）典型的性能預(yù)估模型）典型的性能預(yù)估模型n路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方法中的疲勞方程路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方法中的疲勞方程美國瀝青協(xié)會的瀝青路面設(shè)計方法：美國瀝青協(xié)會的瀝青路面設(shè)計方法：根據(jù)室內(nèi)小梁疲勞試驗結(jié)果，并按根據(jù)室內(nèi)小梁疲勞試驗結(jié)果，并按AASHO試試驗驗路觀測資料進行調(diào)整后得到輪跡帶開裂量驗驗路觀測資料進行調(diào)整后得到輪跡帶開裂量為為10以下時瀝青混凝土面層的疲勞方程以

27、下時瀝青混凝土面層的疲勞方程 利用上述疲勞方程就可以按路面反應(yīng)的實際利用上述疲勞方程就可以按路面反應(yīng)的實際級位預(yù)估路面的使用壽命，或者預(yù)估路面使用級位預(yù)估路面的使用壽命，或者預(yù)估路面使用性能的衰變速率。然而，性能的衰變速率。然而，所能預(yù)估的僅為疲勞所能預(yù)估的僅為疲勞開裂這一種開裂這一種結(jié)構(gòu)性能變量結(jié)構(gòu)性能變量School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院（4）典型的性能預(yù)估模型）典型的性能預(yù)估模型n按反應(yīng)級位預(yù)估功能性使用性能的方法按反應(yīng)級位預(yù)估功能性使用性能的方法利用利用AASHO試驗路現(xiàn)時服務(wù)能力指數(shù)試驗路現(xiàn)時

28、服務(wù)能力指數(shù)(PSI)公式公式 通過結(jié)構(gòu)分析可以確定路面疲勞開裂量、車轍深通過結(jié)構(gòu)分析可以確定路面疲勞開裂量、車轍深度和縱坡方差隨時間的變化，由此按式度和縱坡方差隨時間的變化，由此按式(4-3)預(yù)估預(yù)估PSI的變壞速率的變壞速率重新整理重新整理AASHO試驗路資料，確定相應(yīng)的應(yīng)力試驗路資料，確定相應(yīng)的應(yīng)力和應(yīng)變級位，然后同現(xiàn)時服務(wù)能力指數(shù)的變化相和應(yīng)變級位，然后同現(xiàn)時服務(wù)能力指數(shù)的變化相關(guān)聯(lián)，提出有關(guān)的預(yù)估方程（關(guān)聯(lián)，提出有關(guān)的預(yù)估方程（P.Uilidtz，丹麥），丹麥）School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)

29、院（4）典型的性能預(yù)估模型）典型的性能預(yù)估模型n經(jīng)驗法：美國空軍經(jīng)驗法：美國空軍PAVER管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)采用路面狀況指數(shù)采用路面狀況指數(shù)PCI作為使用性能變量。作為使用性能變量。利用逐步同歸分析方法，對分布在全國各地的利用逐步同歸分析方法，對分布在全國各地的37個空軍基地的道面狀況進行分析后，整理得到個空軍基地的道面狀況進行分析后，整理得到PCI的預(yù)估方程。的預(yù)估方程。y路面建成或新近一次加鋪后的年數(shù)；路面建成或新近一次加鋪后的年數(shù)；yc路面建成后到新近一次加鋪之間的年數(shù)；路面建成后到新近一次加鋪之間的年數(shù)；as同路面總厚、路基同路面總厚、路基CBR值、當量單輪的接觸面積和接觸壓力有值、當量

30、單輪的接觸面積和接觸壓力有關(guān)的函數(shù)；關(guān)的函數(shù)；Ta瀝青面層厚度（如有加鋪層、則也包括其厚度）（瀝青面層厚度（如有加鋪層、則也包括其厚度）（in）；）；aa同瀝青面層厚度、基層同瀝青面層厚度、基層CBR值、當量單輪的接觸面積和接觸壓值、當量單輪的接觸面積和接觸壓力有關(guān)的函數(shù)力有關(guān)的函數(shù) 100(1.487/0.1430.656/1.23scaaPCIyayTaSchool of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院（4）典型的性能預(yù)估模型）典型的性能預(yù)估模型n經(jīng)驗法：華盛頓州管理系統(tǒng)經(jīng)驗法：華盛頓州管理系統(tǒng)把平整度和路面損壞狀

31、況二方面綜合成一個評價把平整度和路面損壞狀況二方面綜合成一個評價指標指標R，作為使用性能變量。，作為使用性能變量。綜合綜合13年的觀測資料，分別為不同類型的路面和年的觀測資料，分別為不同類型的路面和養(yǎng)護或改建對策提出了綜合使用性能指標養(yǎng)護或改建對策提出了綜合使用性能指標R的預(yù)的預(yù)估模型估模型y年數(shù)年數(shù) School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院4、 排序和優(yōu)化方法排序和優(yōu)化方法n網(wǎng)級管理決策中：網(wǎng)級管理決策中：項目規(guī)劃項目規(guī)劃規(guī)劃期內(nèi)，路網(wǎng)內(nèi)哪些路段（或哪些項目）要采取改建措施規(guī)劃期內(nèi)，路網(wǎng)內(nèi)哪些路段（或哪些項

32、目）要采取改建措施這些改建任務(wù)應(yīng)安排在什么時候進行（時序安排）這些改建任務(wù)應(yīng)安排在什么時候進行（時序安排）對這些需改建的路段或項目，宜采取什么對策對這些需改建的路段或項目，宜采取什么對策 財政規(guī)劃財政規(guī)劃保持路網(wǎng)內(nèi)路面的使用性能在某一要求的水平上所需的投資水平保持路網(wǎng)內(nèi)路面的使用性能在某一要求的水平上所需的投資水平資金在各行政區(qū)域和各類對策（新建、改建和養(yǎng)護）之間的最佳資金在各行政區(qū)域和各類對策（新建、改建和養(yǎng)護）之間的最佳分配分配由于公路部門資金短缺（預(yù)算受限制），道路使用者承擔的費用由于公路部門資金短缺（預(yù)算受限制），道路使用者承擔的費用將增長到什么程度將增長到什么程度項目級系統(tǒng)中項目級系

33、統(tǒng)中如何選擇在分析期內(nèi)最經(jīng)濟有效的養(yǎng)護和改建對策序列？如何選擇在分析期內(nèi)最經(jīng)濟有效的養(yǎng)護和改建對策序列？School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院4、 排序和優(yōu)化方法排序和優(yōu)化方法n排序和優(yōu)化方法的幾種類型排序和優(yōu)化方法的幾種類型根據(jù)路面使用性能參數(shù)進行排序根據(jù)路面使用性能參數(shù)進行排序現(xiàn)時服務(wù)能力指數(shù)（現(xiàn)時服務(wù)能力指數(shù)（PSI）、路面狀況指數(shù)（）、路面狀況指數(shù)（PCI）等）等以客觀路況進行分等，使用迅速簡便，但所得結(jié)果可以客觀路況進行分等，使用迅速簡便，但所得結(jié)果可能遠非最優(yōu)。能遠非最優(yōu)。根據(jù)經(jīng)濟分析參數(shù)進行排

34、序根據(jù)經(jīng)濟分析參數(shù)進行排序凈現(xiàn)值、效益凈現(xiàn)值、效益費用比、內(nèi)部收益率等費用比、內(nèi)部收益率等比較簡便、分析結(jié)果較接近于最優(yōu)。比較簡便、分析結(jié)果較接近于最優(yōu)。利用線性規(guī)劃或整數(shù)規(guī)劃模型利用線性規(guī)劃或整數(shù)規(guī)劃模型按總費用最小或效益最大進行優(yōu)化按總費用最小或效益最大進行優(yōu)化較復(fù)雜，可以得到最優(yōu)的結(jié)果。較復(fù)雜，可以得到最優(yōu)的結(jié)果。利用動態(tài)決策模型利用動態(tài)決策模型按總費用最小進行優(yōu)化按總費用最小進行優(yōu)化主要適用于財政規(guī)劃主要適用于財政規(guī)劃 School of Transportation, Southeast University 東南大學(xué)交通學(xué)院東南大學(xué)交通學(xué)院4、 排序和優(yōu)化方法排序和優(yōu)化方法n優(yōu)化與排序方法的區(qū)別優(yōu)化與排序方法的區(qū)別排序方法用于網(wǎng)級項目規(guī)劃時，其決策實質(zhì)上是一組項目決策的總排序方法用于網(wǎng)級項目規(guī)劃時，其決策實質(zhì)上是一組項目決策的總和。沒有在對策選擇時考慮項目之間的折衷和。沒有在對策選擇時考慮項目之間的折衷 優(yōu)化方法則在分析時同時考慮路網(wǎng)內(nèi)每個項目的對策方案和采取措優(yōu)化方法則在分析時同時考