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经过近三十年的发展,我国高速公路事业取得了引人注目的成就。与此同时,伴随着路龄增长、交通量增加、车辆大型化等问题,高速公路路面出现不同程度的损坏,与人们对路面服务水平日渐提高的要求之间的矛盾日益尖锐,这直接考验着高速公路养护管理部门的养护管理水平。我国交通运输部对路面性能提出了更高的标准,为适应未来的发展需要,高速公路管养部门亟需推动现有养护模式转型,构建现代化的养护管理体系,建立科学、高效、实用的高速公路路面养护管理系统。路面养护管理系统的核心是路面性能的评价与预测、路面养护决策模型的建立和路面养护管理系统的构建。本文结合北京市高速公路管养现状,主要针对路面性能评价、路面性能预测和路面养护决策三部分进行细化研究。 路面性能评价部分,本文提出主客观相结合的加权平均赋权法,既能够考虑到路面分项指标不同重要程度的主观色彩,又能够充分尊重路面实际检测数据,克服了固定权重不能体现影响路段主要因素差异性的问题,对具体路段有更精确的评价,提高了评价结果的客观真实性。采用动态权重的思想计算路段逐公里PQI,得到更加贴合路面实际状况水平的评价结果,从而科学有效的指导路面养护维修决策。 路面性能预测部分,基于沥青路面性能衰变的一般规律,结合北京市高速公路实现全自动化检测和保有连续数年检测数据的情况,本文采用经验回归法建立指数型路面性能衰变方程。方程不仅能够将路面养护措施的影响考虑在内,而且可以不断纳入新数据修正模型参数,提高路面性能预测的精确度。对不同类型养护措施衰变规律的研究发现,相较于对路面进行大中修级别的养护,结合小修和预防性养护的持续性养护方案既能够维持路面较好的使用品质,又能延长路面使用寿命。 路面养护决策部分,基于北京市高速公路路面使用现况,探讨合理的养护时机和养护对策,提出养护决策树结合动态规划的决策方法,用于指导项目级路面养护维修决策;结合数学规划和工程经济学的方法和原理,提出费用效益模型,用于指导路网级路面养护维修决策。 最后,基于上述研究成果,通过计算机编程语言JAVA构建北京市高速公路路面养护管理系统,可用于确定养护投资水平、制定养护方案,科学的指导路面养护维修决策。