高速公路路面使用性能评价、预测及养护决策的研究

论文摘要

随着我国高速公路建设的发展和高速公路网的逐渐形成,高速公路的养护管理问题显得越来越重要。路面管理系统(PMS)也逐渐应用到各养护管理部门,对它的维护和开发也显得尤为重要。本文从论述高速公路路面养护管理的现状出发,对高速公路路面的损坏类型和成因,及性能评价、性能预测和养护决策进行了研究。首先,对高速公路路面使用性能单项指标进行评价,并论述路面使用性能综合评价方法,应用灰色关联技术建立基于几何加权平均值的沥青路面综合评价模型PQI,并在模型中增加了车辙这一评价指标,确定了五个单项指标和综合评价指标PQI的权重关系。从整体看,新的指标体系更能反映当前路面状况的特征,使评价体系更趋于合理。其次,路面使用性能预测模型是路面管理系统的重要组成部分。为了得到路面最佳养护方案,需要预测一定时期内路面使用性能的变化规律,来确定养护需求。结合灰色理论中的数列预测,通过建立GM(1,1)模型对路面使用性能指数PQI进行预测和分析,能较好的反映路面实际情况,为养护决策提供了有力支持。最后,在路面养护决策方面上,根据所建立的路面综合评价模型和采用的评价指标,应用灰色物元法对路段进行评价和排序,得出最佳路段和最差路段,为养护管理部门提供路段养护的优先顺序。在文章的最后一部分,综述了路面管理系统的现状和发展前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 问题的提出
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状及提出问题
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第二章 高速公路路面破损类型及成因
• 2.1 高速公路路面主要病害类型
• 2.1.1 沥青路面主要病害分类
• 2.1.2 水泥混凝土路面主要病害分类
• 2.2 路面病害成因
• 2.2.1 沥青路面病害成因分析
• 2.2.2 水泥混凝土的损坏成因分析
• 2.3 本章小结
• 第三章 高速公路路面使用性能评价方法研究
• 3.1 路面使用性能评价概述
• 3.2 沥青路面使用性能单项指标评价
• 3.2.1 路面破损状况评定
• 3.2.2 路面行驶质量评定
• 3.2.3 路面车辙评定
• 3.2.4 路面抗滑性能评定
• 3.2.5 路面结构强度评定
• 3.3 沥青路面使用性能综合评价
• 3.3.1 路面综合性能评价标准的确定
• 3.3.2 路面的综合评价指标（PQI）体系的建立
• 3.3.3 基于灰色关联度的路况评价模型研究
• 3.4 本章小结
• 第四章 高速公路路面使用性能灰色预测
• 4.1 影响路面使用性能的因素分析
• 4.2 路面使用性能预测模型概述
• 4.2.1 确定型模型
• 4.2.2 概率型模型
• 4.2.3 目前各预测模型优缺点分析
• 4.3 路面使用性能预测模型的建立及应用
• 4.3.1 GM（1，1）模型的建立
• 4.3.2 模型预测精度检验
• 4.3.3 路面使用性能预测模型的应用
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于灰色物元法的路面养护决策
• 5.1 养护决策研究概况
• 5.2 路面养护决策过程
• 5.2.1 影响养护决策因素分析
• 5.2.2 路面维修养护对策
• 5.2.3 灰色物元法路面养护决策
• 5.2.4 灰色物元法路面养护决策应用
• 5.3 本章小结
• 第六章 路面管理系统综述
• 6.1 路面管理系统的现状
• 6.2 路面管理系统的发展
• 6.2.1 路面数据采集设备的发展
• 6.2.2 地理信息系统（GIS）的应用
• 6.2.3 路面管理专家系统
• 6.2.4 路面管理的网络化
• 6.3 本章结语
• 第七章 结论与展望
• 7.1 本论文的主要结论
• 7.2 今后研究工作的展望
• 参考文献
• 附录: 图表清单一览表
• 致谢