基于沥青路面抗滑性能衰变规律的抗滑处置决策研究

• 作 者: 韦涛
• 出 处: 长安大学
• 发表日期: 2020年01期
• 关键词: 沥青路面抗滑性能 衰变规律 多目标优化 抗滑处置决策

道路交通安全与沥青路面抗滑性能息息相关。我国东南沿海地区在雨天易出现因路面抗滑性能不足而引发道路交通安全事故的情况。为了保证沥青路面抗滑性能时刻保持在最低容许水平之上,减少交通事故的发生,需要对沥青路面抗滑性能衰变规律进行分析,以便确立沥青路面的抗滑处置时机和实施方案。本文首先总结了沥青路面抗滑处置决策的概念与方法,详细描述了抗滑性能的衰变机理、影响因素,列出了沥青路面抗滑性能评价指标以及室内、室外的测试方法。其次,对比分析了不同类型沥青混合料、不同养护处置方法下的抗滑性能衰变规律。通过规划求解法校正了HDM-4沥青路面抗滑性能预测模型,采用回归分析法验证了模型的准确性,建立了沥青路面抗滑性能预测模型。在校正过程中,提出了现场交通量与室内试验磨耗次数的换算方法。再次,基于全寿命周期分析理论,确定了沥青路面抗滑处置的费用组成。从经济、环境、社会三方面提取出抗滑处置方案的效益目标:路面抗滑性能的提升与交通事故率的降低。以沥青路面抗滑性能预测模型、费用组成、效益目标为基础建立了多目标优化抗滑处置决策模型。最后,从抗滑处置措施、抗滑处置时机、抗滑处置方案制定等方面研究了沥青路面抗滑处置决策的关键内容,并对浙江省高等级公路沥青路面应用抗滑处置决策展开了探讨,以杭长高速公路北延段为例进行了案例分析。本文的研究成果可以归结为:(1)给出了沥青路面抗滑处置决策的一般流程,总结了沥青路面抗滑性能的衰变规律:初期下降快速,而后趋于稳定;(2)构建了沥青路面抗滑性能预测模型。在校正过程中发现多条路段的交通量与横向力系数之间并无显著相关关系,改用路龄-横向力系数指数方程作为预测模型;(3)构建了多目标优化抗滑处置决策模型;(4)详细探讨了沥青路面抗滑处置决策的主要内容,以横向力系数作为浙江省沥青路面抗滑性能的评价指标,以其值45作为路面抗滑性能最低容许水平,运用动态规划法、效益费用法求解多目标优化模型获得最佳抗滑处置方案。