机场道面性状评价指标与预测模型研究

论文摘要

为了民航运输航班的正常运行,机场管理单位必须维持并确保机场道面结构性状和功能性状的良好性。随着航空运输业务的日益增长,机场得花费更多的人力、资金和时间在机场道面养护管理上,一套功能完善的机场道面管理系统(APMS)可以显著提升机场道面管理的水平,彻底改变机场道面管理的技术手段和管理方式。而在道面管理系统中,道面性状评价与道面性状预测模型都是非常重要的组成部分。论文提出了结合机场实际需求的道面性状评价和预测模型的雏形,系统地阐述了道面性状的内涵和道面性状评价基本内容,确定表征道面性状的各个指标,提出了相应的评测方法和评价标准,并构建机场道面性状灰色聚类综合评价模型。论文详细论述了道面衰变理论、道面衰变模型的影响因素和模型形式,构建了道面表观状况、抗滑性和平整度预测模型。论文以逆转设计评价法和基于疲劳消耗原理的方法,分别构建了两种刚性道面结构剩余使用寿命预测模型,叙述了FAA计算程序LEDFAA道面剩余寿命算法。提高机场柔性道面,特别是柔性跑道的剩余使用寿命预估精度,对于机场道面安全性和维护大修决策具有重要意义。本文基于FAA最近研究得出的机场柔性道面CBR等式,对机场柔性跑道剩余使用寿命计算方法进行了改进,给出了计算模型和计算步骤。然后针对包括A380在内的机型组合,进行了柔性跑道剩余寿命年限的示例计算。最后结合灰色理论对机场道面使用年限进行了预估。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第一章 机场道面管理系统
• 1.1 机场道面管理系统概论
• 1.2 国内外该领域研究发展状况
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 未来发展趋势展望
• 第二章 机场道面性状评价指标
• 2.1 机场道面表观损坏状况评价
• 2.1.1 刚性道面状况指数PCI 及计算
• 2.1.2 柔性道面状况指数PCI 及计算
• 2.1.3 目视调查获取机场道面PCI
• 2.1.4 道面表观状况等级评定标准
• 2.2 机场道面抗滑性评价
• 2.2.1 机场道面摩擦系数评价
• 2.2.2 道面粗糙度评价
• 2.3 机场道面平整度评价
• 2.3.1 新建道面的平整度评价
• 2.3.2 现有道面的平整度评价
• 2.4 机场道面承载力评价
• 2.4.1 基于设计、施工和维修资料的评价方法
• 2.4.2 基于FWD／HWD 检测的道面结构承载力评价
• 2.4.3 基于钻芯取样力学实验的道面承载力评价
• 2.4.4 基于ICAO 的ACN-PCN 的道面承载力评价
• 2.5 机场道面性状综合评价模型
• 2.5.1 道面性状综合评价方法
• 2.5.2 机场道面性状灰色聚类分析模型
• 2.5.3 机场道面性状综合评价实例
• 第三章 机场道面预测模型
• 3.1 道面性状预测概论
• 3.2 预测模型的影响因素
• 3.2.1 道面类型
• 3.2.2 道面特征因素
• 3.2.3 交通量
• 3.2.4 气候因素
• 3.2.5 道面使用时间
• 3.2.6 工程因素
• 3.2.7 指标间的相互影响
• 3.2.8 其它因素
• 3.3 预测模型形式
• 3.3.1 确定型模型
• 3.3.2 概率型模型
• 3.3.3 人工智能模型
• 3.3.4 灰色模型
• 3.3.5 预测模型的优缺点分析
• 3.4 道面性状预测的几种新方法
• 3.4.1 灰色马尔可夫预测模型
• 3.4.2 遗传神经网络（GANN）模型
• 3.5 道面族衰变模型
• 第四章 道面表观状况、抗滑性和平整度预测模型
• 4.1 机场道面表观状况预估
• 4.1.1 预估模型数据的采集和预处理
• 4.1.2 预估模型形式
• 4.1.3 算例
• 4.2 机场道面抗滑性预估
• 4.2.1 数据搜集
• 4.2.2 数据分析
• 4.2.3 模型构建与验证
• 4.3 机场道面平整度预估
• 第五章 道面剩余使用寿命预测模型
• 5.1 刚性道面剩余结构使用寿命估算
• 5.1.1 规范逆推法
• 5.1.2 疲劳消耗法
• 5.2 柔性机场道面剩余结构使用寿命估算
• 5.2.1 机场柔性道面设计方法改进
• 5.2.2 机场柔性道面剩余使用寿命预估改进
• 5.2.3 算例
• 5.3 FAA 计算程序
• 5.4 灰色区间预测模型
• 5.4.1 模型建立
• 5.4.2 预测结果检验
• 5.4.3 实例分析
• 第六章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介