一種瀝青路面改造方案決策系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明一種瀝青路面改造方案決策系統(tǒng)及方法，屬于路面養(yǎng)護【技術(shù)領(lǐng)域】，本系統(tǒng)基于B/S架構(gòu)，采用路面結(jié)構(gòu)強度PSSI、路面行駛質(zhì)量RQI、路面破損PCI、路面車轍RDI四個指標作為控制指標，采用車轍深度RD、摩擦系數(shù)SFC、裂縫率CR、功能性破損率FDR作為單值觸發(fā)指標，該系統(tǒng)采用了負指數(shù)、修正S模型和結(jié)構(gòu)行為模型，用戶可以根據(jù)需要指定模型參數(shù)，達到不同的預(yù)測效果，并把養(yǎng)護歷史與性能指標預(yù)測結(jié)合起來進行分析，將公路歷年檢測數(shù)據(jù)分車道統(tǒng)一存儲，本發(fā)明對路面性能評價的最小長度單元為200m，提高了原路面狀態(tài)評價的分辨率，為進一步進行精細化養(yǎng)護設(shè)計提供了基礎(chǔ)，且完成了路線、區(qū)間、路段基本信息的顯示功能。
【專利說明】一種瀝青路面改造方案決策系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于路面養(yǎng)護【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種瀝青路面改造方案決策系統(tǒng)及方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 公路從勘察、設(shè)計、建設(shè)到使用，時間歷程較長，是一項系統(tǒng)工程；作為建設(shè)的延續(xù) 和發(fā)展，改造方案對公路功能的發(fā)揮起到重要的保障作用；特別是進入運營階段后，及時對 路網(wǎng)進行有效的養(yǎng)護，保證路面完好率和良好的服務(wù)功能，并控制養(yǎng)護成本至關(guān)重要；目前 我國有大量的公路達到或已接近壽命期，公路養(yǎng)護維修將進入高峰期，改造養(yǎng)護工作必將 逐步取代基本建設(shè)成為瀝青路面監(jiān)測工作的重點。
[0003] 養(yǎng)護工作就是經(jīng)常保持公路及其沿線設(shè)施的完好狀態(tài)，延長其處于良好服務(wù)性能 下的使用壽命，目前，公路養(yǎng)護工作除路面灌縫外，主要以被動的改正性為主，大多采用銑 刨加鋪的方式，養(yǎng)護成本較高；我國現(xiàn)行的"公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范"（JTG H10-2009) 通常按工程性質(zhì)、技術(shù)復雜程度和規(guī)模大小，分為小修保養(yǎng)、中修工程、大修工程和改建工 程等四類；該種分類方法反映的是"重修理、輕預(yù)防"的觀念，更為合理的分類方法是根據(jù)病 害類型、路面破壞程度以及所需采用養(yǎng)護維修措施的性質(zhì)和功能分類，可分為預(yù)防性養(yǎng)護、 改正性養(yǎng)護和應(yīng)急性養(yǎng)護三類，這樣的分類不僅在概念上十分清晰，而且有著很強的目的 性和針對性。
[0004] 預(yù)防性養(yǎng)護（Pavement Preventive Maintenance，以下簡稱PPM)作為一個完整的 概念則出現(xiàn)在20世紀的80年代，它是許多國家在公路網(wǎng)重建過程中總結(jié)以往經(jīng)驗教訓的 基礎(chǔ)上提出的；路面預(yù)防性養(yǎng)護是在周期性路面大中修養(yǎng)護之前，在路面技術(shù)狀況處于良 好狀態(tài)情況下，通過選擇適當?shù)臅r機，用適當?shù)?、較低成本的養(yǎng)護措施，處治瀝青路面裂縫、 輕微車轍、輕微松散（老化）等表面損壞和改善路面抗滑性能，以延緩路面損壞速度、延長 路面使用周期、降低全壽命周期費用為目的養(yǎng)護方法，它給傳統(tǒng)養(yǎng)護方式帶來一場變革，具 有主動性、事前性的特點；預(yù)防性養(yǎng)護是路面維修和路網(wǎng)養(yǎng)護策略中最有影響的部分；它 通過延長原有路面的使用壽命來推遲重建和維修的時間；如果在路面使用過程的某個最佳 時機，進行若干預(yù)防性養(yǎng)護措施干預(yù)，路面狀況將一直保持在較高水平。
[0005] 確定合理的路面改造養(yǎng)護方案，尤其大規(guī)模路網(wǎng)的改造養(yǎng)護方案受到諸多客觀條 件因素的限制，諸如養(yǎng)護資金、技術(shù)手段、使用性能要求等等；進行養(yǎng)護方案決策前，需要掌 握路網(wǎng)整體的現(xiàn)狀、存在的問題，可以采用的改造方案及相應(yīng)造價，及對道路運營者、運輸 企業(yè)及最終用戶的影響情況；在考慮資金約束情況下，需要綜合考慮整個路網(wǎng)需求，尋求最 優(yōu)計劃，形成較佳的養(yǎng)護方案，進行資金優(yōu)化和養(yǎng)護方案排序；把有限的資金分配到最需要 養(yǎng)護的路段上。
[0006] 目前，交通運輸部現(xiàn)有的路面監(jiān)測系統(tǒng)CPMS已運行多年，其主要功能是幫助公路 監(jiān)測部門實施：①路況評價分析（包括路面使用性能和交通量等各種道路因素的評價分 析）；②養(yǎng)護需求分析（預(yù)測各年度的路面大中修養(yǎng)護費用和養(yǎng)護措施）；③養(yǎng)護資金分析 (分析不同投資水平對路面使用性能的影響）；④養(yǎng)護資金優(yōu)化分配；⑤公路養(yǎng)護計劃編 制。其功能上欠缺預(yù)防性養(yǎng)護方案決策，包括預(yù)防性養(yǎng)護指標體系、不同養(yǎng)護措施的全壽命 周期成本分析等功能。
[0007] 目前的國內(nèi)路面養(yǎng)護系統(tǒng)，很少把養(yǎng)護歷史與性能指標預(yù)測結(jié)合起來進行分析， 在預(yù)防性養(yǎng)護體系下，公路會進行頻繁的、短期的維護，那么檢測數(shù)據(jù)所反映的性能指標就 不具備長時間的特性，如果不考慮養(yǎng)護歷史簡單的進行回歸分析，那么得出的結(jié)果是不準 確的；此外，結(jié)合歷史的檢測數(shù)據(jù)也會使預(yù)測的結(jié)果更加準確，因為每個路段的水文等自然 情況都不完全一樣，所以預(yù)測的性能指標應(yīng)該有所差別，根據(jù)上一次維修后歷史的檢測數(shù) 據(jù)進行擬合，選擇合適的模型，就會預(yù)測出比較精確的結(jié)果。
[0008] 在對養(yǎng)護后路面使用性能預(yù)測方面，國內(nèi)路面養(yǎng)護系統(tǒng)對使用性能預(yù)估模型的選 擇較為單一，模型和模型參數(shù)的不具有可選擇性，這可能導致部分路段模型預(yù)估結(jié)果與實 際情況相差較大；此外，在目前的養(yǎng)護系統(tǒng)中，系統(tǒng)對路面性能評價的最小長度單元多為 lkm，使得更為精細的養(yǎng)護設(shè)計受到限制；關(guān)于預(yù)防性養(yǎng)護時機的確定，多數(shù)以路面綜合指 標作為判定標準，此標準界定較為模糊，應(yīng)進一步完善預(yù)防性養(yǎng)護時機的指標判定體系。
[0009] 因此，需要一套公路改造養(yǎng)護輔助決策系統(tǒng)，使得決策者可以根據(jù)支持系統(tǒng)提供 的上述功能做出更為合理的養(yǎng)護決策，減輕決策上的盲目性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明提出一種瀝青路面改造方案決策系統(tǒng)及方法，以達 到提高對瀝青路面改造方案決策的科學合理性、準確性和快速性的目的。
[0011] 一種瀝青路面改造方案決策系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于B/S架構(gòu)，包括基本數(shù)據(jù)模塊、路況 檢測數(shù)據(jù)模塊、路面性能分析與預(yù)測模塊、地理信息平臺模塊和改造方案推薦模塊；其中，
[0012] 基本數(shù)據(jù)模塊：用于存儲并顯示目標公路路面的基礎(chǔ)信息；
[0013] 路況檢測數(shù)據(jù)模塊：用于存儲采集的目標公路路面的歷史參數(shù)，包括彎沉參數(shù)、車 轍參數(shù)、平整度參數(shù)、摩擦系數(shù)參數(shù)、路面破損參數(shù)和交通量參數(shù)；并對歷年檢測數(shù)據(jù)進行 分年分車道存儲，通過圖形顯示歷年檢測指標變化趨勢；
[0014] 路面性能分析與預(yù)測模塊：根據(jù)實際需求確定評定精度，再根據(jù)評定精度和路段 長度確定各類參數(shù)的組數(shù)，在多組參數(shù)中計算出每類參數(shù)的代表值，根據(jù)各類參數(shù)的代表 值計算評價指標，包括路面結(jié)構(gòu)強度、路面行駛質(zhì)量、路面抗滑性能、路面損壞、路面車轍、 裂縫率、功能性破損率、年平均日交通量和累計當量軸次；并對公路歷年檢測評價指標進行 分年分車道存儲，通過圖形對公路歷年檢測評價指標進行對比和預(yù)測；
[0015] 當對路面結(jié)構(gòu)強度、路面行駛質(zhì)量、路面抗滑性能、路面損壞、路面車轍、裂縫率、 功能性破損率進行預(yù)測時，將存儲目標公路路面的歷史評價指標代入至性能趨勢模型中進 行擬合，并選擇擬合所得相關(guān)系數(shù)最高的模型作為最終性能趨勢模型，對未來多年中每年 評價指標的預(yù)測數(shù)值進行顯示；所述的性能趨勢模型包括負指數(shù)模型、修正S型曲線和結(jié) 構(gòu)行為模型；
[0016] 當對年平均日交通量和累計當量軸次進行計算和預(yù)測時，根據(jù)實際需求選擇預(yù)測 模型，包括增長量模型和增長率模型；
[0017] 改造方案推薦模塊：用于根據(jù)計算獲得的評價指標，選擇養(yǎng)護類型，根據(jù)所選擇的 養(yǎng)護類型，計算采用不同養(yǎng)護措施的養(yǎng)護類型的總造價費用、總費用和效益費用比，并根據(jù) 實際情況，確定總造價費用、總費用和效益費用比中的重點關(guān)注費用，根據(jù)重點關(guān)注費用選 擇適用于當前養(yǎng)護類型的養(yǎng)護措施；
[0018] 地理信息平臺模塊：用于查詢目標公路路面基礎(chǔ)信息，在地圖中完成路線、區(qū)間、 路段的基本信息和路面性能評價數(shù)據(jù)的顯示，并顯示目標公路路面圖像。
[0019] 所述的公路路面的基礎(chǔ)信息包括路線管理參數(shù)、區(qū)間管理參數(shù)、路段管理參數(shù)、路 面管理參數(shù)、路基管理參數(shù)、橋隧管理參數(shù)、設(shè)施管理參數(shù)和養(yǎng)護歷史參數(shù)，其中，
[0020] 所述的路線管理參數(shù)包括路線名稱、國省路線簡稱、路線起點粧、路線終點粧、路 線起點位置、路線終點位置和路線長度及走向；
[0021] 所述的區(qū)間管理參數(shù)包括公路區(qū)間的編碼、區(qū)間起點粧、區(qū)間終點粧、區(qū)間長度、 區(qū)間起點、區(qū)間終點、區(qū)間路面類型、區(qū)間車道類型、區(qū)間所屬政區(qū)和區(qū)間養(yǎng)管單位；
[0022] 所述的路段管理參數(shù)包括路段編碼、起點粧號、終點粧號、路段長度、車道類型、路 面類型、技術(shù)等級、損壞計算寬度；
[0023] 所述的路面管理參數(shù)包括路段編碼、面層、封層、基層、墊層結(jié)構(gòu)編碼、路面名稱、 路面厚度和路面單價；
[0024] 所述的路基管理參數(shù)包括路線編碼、路基起點粧號、路基終點粧號和路基技術(shù)狀 況；
[0025] 所述的橋隧管理參數(shù)包括橋隧和構(gòu)造物技術(shù)狀況、橋梁類型、隧道涵洞養(yǎng)護情 況；
[0026] 所述的設(shè)施管理參數(shù)包括路線編碼、終點粧號、路段長度、設(shè)施技術(shù)狀況和防護設(shè) 施缺損情況；
[0027] 所述的養(yǎng)護歷史參數(shù)包括路線和路段的養(yǎng)護歷史信息，歷史信息包括維護時間、 路線和路段的路段編號、路線和路段的起點粧號、終路線和路段的點粧號、方案編號、路線 和路段的養(yǎng)護方案、路線和路段的養(yǎng)護類型。
[0028] 采用瀝青路面改造方案決策系統(tǒng)進行的決策方法，包括以下步驟：
[0029] 步驟1、根據(jù)檢測頻率，確定各參數(shù)種類所對應(yīng)的目標公路路面路段；
[0030] 步驟2、采集目標公路路面的參數(shù)，包括彎沉參數(shù)、車轍參數(shù)、平整度參數(shù)、摩擦系 數(shù)參數(shù)、路面破損參數(shù)和交通量參數(shù)；
[0031] 其中，彎沉參數(shù)包括路段起點、路段終點、彎沉實測值、地表溫度和彎沉修正值；車 轍參數(shù)包括路段起點、路段終點和車轍值；平整度參數(shù)包括路段起點、路段終點和平整度； 摩擦系數(shù)參數(shù)包括路段起點、路段終點、摩擦系數(shù)實測值、車速、地表溫度和摩擦系數(shù)修正 值；路面破損參數(shù)包括路段起點、路段終點、龜裂輕的面積、龜裂中的面積、龜裂重的面積、 塊狀裂縫輕的面積、塊狀裂縫重的面積、縱向裂縫輕的面積、縱向裂縫重的面積、橫向裂縫 輕的面積、橫向裂縫重的面積、坑槽輕的面積、坑槽重的面積、松散輕的面積、松散重的面 積、沉陷輕的面積、沉陷重的面積、車轍輕的面積、車轍重的面積、波浪擁包輕的面積、波浪 擁包重的面積，泛油的面積和修補的面積；交通量參數(shù)包括采樣時間、一型車數(shù)量、二型車 數(shù)量、三型車數(shù)量、四型車數(shù)量、一型貨數(shù)量、二型貨數(shù)量、三型貨數(shù)量、四型貨數(shù)量、五型貨 數(shù)量、標準軸次和混合車數(shù)量；
[0032] 步驟3、根據(jù)實際需求確定評定精度，再根據(jù)評定精度和路段長度確定各類參數(shù)的 組數(shù)，在多組參數(shù)中計算出每類參數(shù)的代表值，根據(jù)各類參數(shù)的代表值，計算評價指標，包 括路面結(jié)構(gòu)強度、路面行駛質(zhì)量、路面抗滑性能、路面損壞、路面車轍、裂縫率、功能性破損 率、年平均日交通量和累計當量軸次；所述的評定精度包括1000m、500m和200m ;
[0033] 步驟4、根據(jù)計算獲得的評價指標，選擇養(yǎng)護類型，具體如下：
[0034] 當路面結(jié)構(gòu)強度、路面行駛質(zhì)量、路面損壞和路面車轍均大于等于90時，則采用 曰常養(yǎng)護方案；
[0035] 當路面結(jié)構(gòu)強度、路面行駛質(zhì)量和路面損壞均小于90,大于等于80,且路面車轍 小于90,大于等于60,且裂縫率彡1 %或車轍深度彡IOmm或功能性破損彡0. 6%或橫向力 系數(shù)< 40時，則采取預(yù)防性養(yǎng)護方案；
[0036] 當路面結(jié)構(gòu)強度小于80,或路面行駛質(zhì)量小于80,或路面損壞小于80,或路面車 轍小于60,則采用改正性養(yǎng)護方案；
[0037] 所述的日常養(yǎng)護：指對路面進行正常維修保養(yǎng)；所述的預(yù)防性養(yǎng)護措施：指在周 期性路面大型或中型修養(yǎng)護之前，采用養(yǎng)護措施處理瀝青路面裂縫、輕微車轍、輕微松散的 公路路面損壞；所述的改正性養(yǎng)護措施：指當采用預(yù)防性養(yǎng)護措施不能恢復路面的使用性 能時，則對公路路面的面層或基層進行銑刨重鋪處理；
[0038] 步驟5、根據(jù)所選擇的養(yǎng)護類型，計算采用不同養(yǎng)護措施的養(yǎng)護類型的總造價費 用、總費用和效益費用比，并根據(jù)實際情況，確定總造價費用、總費用和效益費用比中的重 點關(guān)注費用，根據(jù)重點關(guān)注費用選擇適用于當前養(yǎng)護類型的養(yǎng)護措施；
[0039] 當重點關(guān)注費用是總造價費用或總費用時，則選擇產(chǎn)生費用少的養(yǎng)護措施作為適 用于當前養(yǎng)護類型的養(yǎng)護措施；當重點關(guān)注費用是效益費用比時，則選擇產(chǎn)生效益費用比 大的養(yǎng)護措施作為適用于當前養(yǎng)護類型的養(yǎng)護措施；
[0040] 步驟6、用戶根據(jù)最終養(yǎng)護類型和養(yǎng)護措施，對目標公路路面進行養(yǎng)護。
[0041] 步驟2所述的一型車為座位數(shù)< 7的客車，二型車為座位數(shù)8?19的客車，三型車 為座位數(shù)20?39的客車，四型車為座位數(shù)多40的客車，一型貨為裝載質(zhì)量< 2t的貨車， 二型貨為裝載質(zhì)量2t?5t的貨車，三型貨為裝載質(zhì)量5t?IOt的貨車或20英尺集裝箱 貨車，四型貨為裝載質(zhì)量IOt?15t的貨車或40英尺集裝箱貨車或裝載兩個20英尺集裝 箱貨車，五型貨為裝載質(zhì)量> 15t的貨車。
[0042] 步驟5所述的養(yǎng)護措施包括微表處、碎超薄磨耗層、坑槽修補、裂縫處置、銑刨原 路面加鋪瀝青混凝土。
[0043] 步驟5所述的總造價費用為養(yǎng)護措施總的投資費用；所述的總費用采用壽命周期 費用分析方法進行計算；效益費用比為養(yǎng)護維修效益與總費用的比值，所述的養(yǎng)護維修效 益是路面性能曲線與之間的積分。
[0044] 本發(fā)明優(yōu)點：
[0045] 1、本系統(tǒng)基于B/S架構(gòu)，在用戶使用方面提供了很大的方便，只需要在瀏覽器上， 無需安裝任何其他軟件，就可以查看檢測數(shù)據(jù)的評定、使用制定養(yǎng)護決策等功能；服務(wù)器端 采用mysql數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以存儲大量的檢測數(shù)據(jù)，這樣就不必像CPMS單機版程 序那樣每次使用都要導入導出大量的檢測數(shù)據(jù)；此外，采用B/S架構(gòu)可以大量減少客戶端 的計算量，加快瀏覽速度；
[0046] 2、該系統(tǒng)對于性能指標，采用了負指數(shù)、修正S模型和結(jié)構(gòu)行為模型；此外，系統(tǒng) 使用人員可以根據(jù)需要，指定模型的a與b的參數(shù)，達到不同的預(yù)測效果；對于交通量模型， 采用了增長量與增長率兩種模型，這樣給了科學研宄的模型選擇更大的空間；對于路網(wǎng)結(jié) 構(gòu)改變而引起交通量的突變情況，系統(tǒng)設(shè)置了最大交通量與最大變異系數(shù)，這樣使交通量 的預(yù)測更為合理；
[0047] 3、該系統(tǒng)把養(yǎng)護歷史與性能指標預(yù)測結(jié)合起來進行分析；由于公路會進行頻繁 的、短期的維護，那么檢測數(shù)據(jù)所反映的性能指標就不具備長時間的特性，因此，本系統(tǒng)考 慮養(yǎng)護歷史數(shù)據(jù)進行回歸分析，提高檢測結(jié)果的準確性，由于每個路段的水文等自然情況 都不完全一樣，所以預(yù)測的性能指標應(yīng)該有所差別，因此，本系統(tǒng)根據(jù)上一次維修后歷史的 檢測數(shù)據(jù)進行擬合，選擇合適的模型，提高預(yù)測結(jié)果的精確性；
[0048] 4、本系統(tǒng)將公路歷年檢測數(shù)據(jù)分車道統(tǒng)一存儲，根據(jù)需求隨時調(diào)用每一條路1年 數(shù)據(jù)，實現(xiàn)同一線路、不同年限數(shù)據(jù)對比，以及相同斷面、不同年限數(shù)據(jù)對比，程序能夠依據(jù) 歷史數(shù)據(jù)自動繪制發(fā)展趨勢圖，包括總體狀況、分項指標的衰變情況，采用柱狀圖、趨勢圖 等圖形（可選）儲存、輸出，并能夠按類（路段）查詢；
[0049] 5、本系統(tǒng)對路面性能評價的最小長度單元（評定精度）為200m，提高了原路面狀 態(tài)評價的分辨率，為進一步進行精細化養(yǎng)護設(shè)計提供了基礎(chǔ)；同時，根據(jù)不同需求，系統(tǒng)也 提供了 500m、IOOOm級的養(yǎng)護決策功能；
[0050] 6、本發(fā)明數(shù)據(jù)專題圖在Google Map上，完成了路線、區(qū)間、路段基本信息的顯示 功能；決策專題圖在Google Map上，完成了路線、區(qū)間、路段的路面性能評價數(shù)據(jù)的顯示功 能；
[0051 ] 7、本發(fā)明采用路面結(jié)構(gòu)強度PSSI、路面行駛質(zhì)量RQI、路面破損PCI、路面車轍RDI 四個指標作為控制指標，采用車轍深度RD、摩擦系數(shù)SFC、裂縫率CR、功能性破損率FDR作為 單值觸發(fā)指標。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0052] 圖1是本發(fā)明一種實施例的瀝青路面改造方案決策系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0053] 圖2是本發(fā)明一種實施例的各塊功能分區(qū)示意圖；
[0054] 圖3是本發(fā)明一種實施例的瀝青路面改造方案決策系統(tǒng)方法流程圖；
[0055] 圖4是本發(fā)明一種實施例的評價指標決策樹示意圖；
[0056] 圖5是本發(fā)明一種實施例的效益費用比計算示意圖。

【具體實施方式】
[0057] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明一種實施例做進一步說明。
[0058] 本發(fā)明實施例中以錦阜公路工程養(yǎng)護方案為例進行說明；
[0059] 如圖1所示，本發(fā)明實施例中，瀝青路面改造方案決策系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于B/S架構(gòu)， 包括基本數(shù)據(jù)模塊、路況檢測數(shù)據(jù)模塊、路面性能分析與預(yù)測模塊、地理信息平臺模塊和改 造方案推薦模塊；
[0060] 本發(fā)明實施例中，系統(tǒng)基于B/S架構(gòu)，服務(wù)器端采用mysql數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)大量的檢測 數(shù)據(jù)；
[0061] 如圖2所示，本發(fā)明實施例中，各模塊的功能如下：
[0062] 基本數(shù)據(jù)模塊用于存儲并顯示目標公路路面的基礎(chǔ)信息；
[0063] 路況檢測數(shù)據(jù)模塊用于存儲采集的目標公路路面的歷史參數(shù)，包括彎沉參數(shù)、車 轍參數(shù)、平整度參數(shù)、摩擦系數(shù)參數(shù)、路面破損參數(shù)和交通量參數(shù)；并根據(jù)實際需求確定評 定精度，再根據(jù)評定精度和路段長度確定各類參數(shù)的組數(shù)，在多組參數(shù)中計算出每類參數(shù) 的代表值，根據(jù)各類參數(shù)的代表值；
[0064] 路面性能分析與預(yù)測模塊用于根據(jù)各類參數(shù)的代表值，計算評價指標，包括路面 結(jié)構(gòu)強度、路面行駛質(zhì)量、路面抗滑性能、路面損壞、路面車轍、裂縫率、功能性破損率、年平 均日交通量和累計當量軸次；并對公路歷年檢測評價指標進行分年分車道存儲，通過圖形 對公路歷年檢測評價指標進行對比和預(yù)測；
[0065] 本發(fā)明實施例中，以彎沉值為例，選擇評定年份、評定精度（200米、500米或1000 米）、選擇路線、車道、起終點粧號（默認不填寫為全線），查詢并顯示評定指標的數(shù)值，采用 餅狀圖、柱狀圖和折線圖顯示數(shù)值；并依據(jù)《公路技術(shù)狀況評定標準》（JTG H20-2007)對彎 沉進行評定，評價結(jié)果如表1所示：
[0066] 表 1
[0067]

【權(quán)利要求】
1. 一種漸青路面改造方案決策系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)基于B/S架構(gòu)，包括基本數(shù)據(jù) 模塊、路況檢測數(shù)據(jù)模塊、路面性能分析與預(yù)測模塊、地理信息平臺模塊和改造方案推薦模 塊；其中， 基本數(shù)據(jù)模塊：用于存儲并顯示目標公路路面的基礎(chǔ)信息； 路況檢測數(shù)據(jù)模塊；用于存儲采集的目標公路路面的歷史參數(shù)，包括彎沉參數(shù)、車徹參 數(shù)、平整度參數(shù)、摩擦系數(shù)參數(shù)、路面破損參數(shù)和交通量參數(shù)；并對歷年檢測數(shù)據(jù)進行分年 分車道存儲，通過圖形顯示歷年檢測指標變化趨勢； 路面性能分析與預(yù)測模塊；用于根據(jù)實際需求確定評定精度，再根據(jù)評定精度和路段 長度確定各類參數(shù)的組數(shù)，在多組參數(shù)中計算出每類參數(shù)的代表值，根據(jù)各類參數(shù)的代表 值計算評價指標，包括路面結(jié)構(gòu)強度、路面行駛質(zhì)量、路面抗滑性能、路面損壞、路面車徹、 裂縫率、功能性破損率、年平均日交通量和累計當量軸次；并對公路歷年檢測評價指標進行 分年分車道存儲，通過圖形對公路歷年檢測評價指標進行對比和預(yù)測； 當對路面結(jié)構(gòu)強度、路面行駛質(zhì)量、路面抗滑性能、路面損壞、路面車徹、裂縫率、功能 性破損率進行預(yù)測時，將存儲目標公路路面的歷史評價指標代入至性能趨勢模型中進行擬 合，并選擇擬合所得相關(guān)系數(shù)最高的模型作為最終性能趨勢模型，對未來多年中每年評價 指標的預(yù)測數(shù)值進行顯示；所述的性能趨勢模型包括負指數(shù)模型、修正S型曲線和結(jié)構(gòu)行 為模型； 當對年平均日交通量和累計當量軸次進行計算和預(yù)測時，根據(jù)實際需求選擇預(yù)測模 型，包括增長量模型和增長率模型； 改造方案推薦模塊；用于根據(jù)計算獲得的評價指標，選擇養(yǎng)護類型，根據(jù)所選擇的養(yǎng)護 類型，計算采用不同養(yǎng)護措施的養(yǎng)護類型所產(chǎn)生的總造價費用、總費用和效益費用比，并根 據(jù)實際情況，確定總造價費用、總費用和效益費用比中的重點關(guān)注費用，根據(jù)重點關(guān)注費用 選擇適用于當前養(yǎng)護類型的養(yǎng)護措施； 地理信息平臺模塊；用于查詢目標公路路面基礎(chǔ)信息，在地圖中完成路線、區(qū)間、路段 的基礎(chǔ)信息和路面性能評價數(shù)據(jù)的顯示，并顯示目標公路路面圖像。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的漸青路面改造方案決策系統(tǒng)，其特征在于：所述的公路路面 的基礎(chǔ)信息包括路線管理參數(shù)、區(qū)間管理參數(shù)、路段管理參數(shù)、路面管理參數(shù)、路基管理參 數(shù)、橋隧管理參數(shù)、設(shè)施管理參數(shù)和養(yǎng)護歷史參數(shù)，其中， 所述的路線管理參數(shù)包括路線名稱、國省路線簡稱、路線起點粧、路線終點粧、路線起 點位置、路線終點位置和路線長度及走向； 所述的區(qū)間管理參數(shù)包括公路區(qū)間的編碼、區(qū)間起點粧、區(qū)間終點粧、區(qū)間長度、區(qū)間 起點、區(qū)間終點、區(qū)間路面類型、區(qū)間車道類型、區(qū)間所屬政區(qū)和區(qū)間養(yǎng)管單位； 所述的路段管理參數(shù)包括路段編碼、起點粧號、終點粧號、路段長度、車道類型、路面類 型、技術(shù)等級、損壞計算寬度； 所述的路面管理參數(shù)包括路段編碼、面層、封層、基層、墊層結(jié)構(gòu)編碼、路面名稱、路面 厚度和路面單價； 所述的路基管理參數(shù)包括路線編碼、路基起點粧號、路基終點粧號和路基技術(shù)狀況； 所述的橋隧管理參數(shù)包括橋隧和構(gòu)造物技術(shù)狀況、橋梁類型、隧道涵洞養(yǎng)護情況； 所述的設(shè)施管理參數(shù)包括路線編碼、終點粧號、路段長度、設(shè)施技術(shù)狀況和防護設(shè)施缺 損情況； 所述的養(yǎng)護歷史參數(shù)包括路線和路段的養(yǎng)護歷史信息，歷史信息包括維護時間、路線 和路段的路段編號、路線和路段的起點粧號、終路線和路段的點粧號、方案編號、路線和路 段的養(yǎng)護方案、路線和路段的養(yǎng)護類型。
3.采用權(quán)利要求1所述的漸青路面改造方案決策系統(tǒng)進行的決策方法，其特征在于： 包括W下步驟： 步驟1、根據(jù)檢測頻率，確定各類參數(shù)所對應(yīng)的目標公路路面的路段長度； 步驟2、采集目標公路路面的參數(shù)，包括彎沉參數(shù)、車徹參數(shù)、平整度參數(shù)、摩擦系數(shù)參 數(shù)、路面破損參數(shù)和交通量參數(shù)； 其中，彎沉參數(shù)包括路段起點、路段終點、彎沉實測值、地表溫度和彎沉修正值；車徹參 數(shù)包括路段起點、路段終點和車徹值；平整度參數(shù)包括路段起點、路段終點和平整度；摩擦 系數(shù)參數(shù)包括路段起點、路段終點、摩擦系數(shù)實測值、車速、地表溫度和摩擦系數(shù)修正值；路 面破損參數(shù)包括路段起點、路段終點、龜裂輕的面積、龜裂中的面積、龜裂重的面積、塊狀裂 縫輕的面積、塊狀裂縫重的面積、縱向裂縫輕的面積、縱向裂縫重的面積、橫向裂縫輕的面 積、橫向裂縫重的面積、坑槽輕的面積、坑槽重的面積、松散輕的面積、松散重的面積、沉陷 輕的面積、沉陷重的面積、車徹輕的面積、車徹重的面積、波浪擁包輕的面積、波浪擁包重的 面積，泛油的面積和修補的面積；交通量參數(shù)包括采樣時間、一型車數(shù)量、二型車數(shù)量、立型 車數(shù)量、四型車數(shù)量、一型貨數(shù)量、二型貨數(shù)量、S型貨數(shù)量、四型貨數(shù)量、五型貨數(shù)量、標準 軸次和混合車數(shù)量； 步驟3、根據(jù)實際需求確定評定精度，再根據(jù)評定精度和路段長度確定各類參數(shù)的組 數(shù)，在多組參數(shù)中計算出每類參數(shù)的代表值，根據(jù)各類參數(shù)的代表值，計算評價指標，包括 路面結(jié)構(gòu)強度、路面行駛質(zhì)量、路面抗滑性能、路面損壞、路面車徹、裂縫率、功能性破損率、 年平均日交通量和累計當量軸次；所述的評定精度包括l〇〇〇m、500m和200m ; 步驟4、根據(jù)計算獲得的評價指標，選擇養(yǎng)護類型，具體如下： 當路面結(jié)構(gòu)強度、路面行駛質(zhì)量、路面損壞和路面車徹均大于等于90時，則采用日常 養(yǎng)護方案； 當路面結(jié)構(gòu)強度、路面行駛質(zhì)量和路面損壞均小于90,大于等于80,且路面車徹小于 90,大于等于60,且裂縫率> 1%或車徹深度> 10mm或功能性破損>0.6%或橫向力系數(shù) 《40時，則采取預(yù)防性養(yǎng)護方案； 當路面結(jié)構(gòu)強度小于80,或路面行駛質(zhì)量小于80,或路面損壞小于80,或路面車徹小 于60,則采用改正性養(yǎng)護方案； 所述的日常養(yǎng)護：指對路面進行正常維修保養(yǎng)；所述的預(yù)防性養(yǎng)護措施；指在周期性 路面大型或中型修養(yǎng)護之前，采用養(yǎng)護措施處理漸青路面裂縫、輕微車徹、輕微松散的公 路路面損壞；所述的改正性養(yǎng)護措施：指當采用預(yù)防性養(yǎng)護措施不能恢復路面的使用性能 時，則對公路路面的面層或基層進行銳創(chuàng)重鋪處理； 步驟5、根據(jù)所選擇的養(yǎng)護類型，計算采用不同養(yǎng)護措施的養(yǎng)護類型的總造價費用、總 費用和效益費用比，并根據(jù)實際情況，確定總造價費用、總費用和效益費用比中的重點關(guān)注 費用，根據(jù)重點關(guān)注費用選擇適用于當前養(yǎng)護類型的養(yǎng)護措施； 當重點關(guān)注費用是總造價費用或總費用時，則選擇產(chǎn)生費用少的養(yǎng)護措施作為適用于 當前養(yǎng)護類型的養(yǎng)護措施；當重點關(guān)注費用是效益費用比時，則選擇產(chǎn)生效益費用比大的 養(yǎng)護措施作為適用于當前養(yǎng)護類型的養(yǎng)護措施； 步驟6、用戶根據(jù)最終養(yǎng)護類型和養(yǎng)護措施，對目標公路路面進行養(yǎng)護。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的決策方法，其特征在于：步驟2所述的一型車為座位數(shù)《7 的客車，二型車為座位數(shù)8?19的客車，=型車為座位數(shù)20?39的客車，四型車為座位數(shù) > 40的客車，一型貨為裝載質(zhì)量《2t的貨車，二型貨為裝載質(zhì)量2t?5t的貨車，S型貨 為裝載質(zhì)量5t?lot的貨車或20英尺集裝箱貨車，四型貨為裝載質(zhì)量lot?15t的貨車 或40英尺集裝箱貨車或裝載兩個20英尺集裝箱貨車，五型貨為裝載質(zhì)量> 15t的貨車。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的決策方法，其特征在于：步驟5所述的養(yǎng)護措施包括微表處、 碎超薄磨耗層、坑槽修補、裂縫處置、銳創(chuàng)原路面加鋪漸青混凝±。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的決策方法，其特征在于：步驟5所述的總造價費用為養(yǎng)護措 施總的投資費用；所述的總費用采用壽命周期費用分析方法進行計算；效益費用比為養(yǎng)護 維修效益與總費用的比值，所述的養(yǎng)護維修效益是路面性能曲線與之間的積分。
【文檔編號】G06Q10/06GK104463348SQ201410631594
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)明者】張懷志, 劉云全, 王闊, 朱天明, 朱建平, 南雪峰, 姜鵬 申請人:遼寧省交通科學研究院