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《东南大学》 2017年
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基于物元模型的网级高速公路沥青路面养护决策研究

李红梅  
【摘要】:随着高速公路网的不断完善,高速公路的里程不断增加,各高速公路路面都存在着不同程度的损坏,但每年的养护预算是有限的,难以满足所有高速公路的养护需求。因此如何把给定的道路养护预算分配到路网中最需要处治的路段上,是高速公路管理部门急需解决的难题。本文以江苏省高速公路为依托,基于项目级路面养护管理决策支持系统的研究成果,对高速公路沥青路面网级决策问题进行系统研究。网级路面养护决策是一个多因素、多属性的决策问题。根据路网的具体特点,采用工程经验结合专家调查法,对影响路面养护决策的因素,包括路面性能和结构强度、路面结构材料、交通轴载、路龄和道路的地位等进行深入研究,提取其中的主要影响指标作为网级养护决策的特征指标。运用主客观联系和概率统计方法,研究各因素对路面养护决策的影响,采用曲线拟合的方法,对各影响指标进行规范化评价,将评价指标的特征值变换到[0,100]区间上。对路面结构材料、交通轴载和路龄的的决策影响参数,根据拟合精度,选取幂函数、对数函数和立方函数进行拟合。采用层次分析法计算得到各影响因素的权重。网级决策各影响因素包括路面性能,路面结构强度,路面结构材料,交通轴载,路龄和道路等级对应的权重向量为WP=[0.5176,0.1840,0.1271,0.1020,0.0405,0.0287]T。进行历史养护费用和路面残余寿命对网级决策各影响因素的敏感性分析,分析结果与层次分析法得到的权重分析结果基本吻合。运用物元分析理论,采用各决策影响指标的规范化分值和权重,对物元模型建立过程中的各影响评价指标与养护路段的关联度进行分析确定,从而对各高速公路路段的养护紧迫性程度进行综合排序。通过对路面性能直接检测指标主要包括车辙深度和平整度的比较,选取车辙深度RD作为路面养护效益分析的路面性能指标。对于路面使用性能综合评价指标,主要采用路面破损状况指数PDCI计算路面养护的效益。从回归模型精度以及回归模型的显著性上来比较,选取立方模型进行回归分析建立路面车辙深度RD和破损状况指数PDCI的发展曲线。通过对工程经济分析方法的比较,选用年度等额费用法和效益费用比法对江苏省常见的预防性养护措施的费用-效益分析比较,在轻、中交通条件下,选择预防性养护措施时需要优先考虑微表处和薄层罩面;在重、特重交通条件下,则应主要选择普通罩面和就地热再生。通过对主要的几种确定型预测模型的分析比较,选取灰色预测模型对路面车辙深度的发展进行预测。根据路面性能预测,采用决策树进行项目级决策,确定需要养护的路段,并为每个路段选择适宜的路面养护措施,制定未来几年的路面养护需求计划。对高速公路网级路面养护决策优化问题提出了基于动态规划思想的决策规划模型,并采用整数规划的算法进行求解,以多年内总的效益费用比最大为目标。基于物元模型得到各需要养护路段的综合排序,把排序结果应用到路网的养护计划的优化分析过程,能够大大减少计算量。把动态规划法用于网级系统决策优化,得到未来3年系统内江苏省14条高速公路的路面养护资金分配计划,显示模型的的合理性和实用性。本文的研究成果可用于建立合理的网级高速公路路面养护管理系统,为我国今后的高速公路路面养护管理提供技术支持,对我国高速公路沥青路面的养护与管理具有非常重要的意义。
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U418.6

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【引证文献】
中国硕士188bet全文数据库 前7条
1 何政;基于GIS的城市道路路面养护辅助决策系统的研究与开发[D];重庆交通大学;2018年
2 肖朕;辽宁省高速公路沥青路面病害诊断及养护研究[D];大连理工大学;2018年
3 谭桂菲;干线公路沥青路面网级养护规划方案设计[D];石家庄铁道大学;2018年
4 刘亚男;吉林省东部山区小城市建设用地节约集约利用评价研究[D];吉林大学;2018年
5 曹慎敏;基于物元分析的高速公路沥青路面网级养护决策研究[D];长安大学;2018年
6 王静;甘肃省高速公路沥青路面使用性能评价与预测决策研究[D];兰州交通大学;2018年
7 周辉;高速公路沥青路面大修养护时机研究[D];合肥工业大学;2018年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李强;倪富健;;沥青混合料抗车辙性能试验对比分析[J];东南大学学报(自然科学版);2014年06期
2 李红梅;倪富健;;基于车辙发展分析的高速公路沥青路面养护措施的费用-效益研究(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2014年03期
3 刘秀菊;郑彦军;;基于灰色理论的沥青混凝土路面使用性能多指标预测方法研究[J];公路;2012年04期
4 颜祥程;陆春奇;翁兴中;李清浩;苏建康;;基于复合模糊物元方法的机场道面性能评估[J];长安大学学报(自然科学版);2011年05期
5 胡萌;张久鹏;黄晓明;;半刚性基层沥青路面车辙特性分析[J];公路交通科技;2011年06期
6 曾江洪;许佳;;高速公路沥青路面破损状况评价方法[J];长沙理工大学学报(自然科学版);2009年02期
7 李志远;;高速公路沥青混凝土路面破损状况评价[J];河北交通科技;2009年02期
8 秦元营;孔永健;;基于灰色物元法的路面养护决策[J];公路;2007年10期
9 官盛飞;凌建明;赵鸿铎;高镇都;;基于物元模型的沥青路面预养护对策选择[J];昆明理工大学学报(理工版);2007年05期
10 魏建军;谢国强;武鹤;;基于多目标的路面养护决策优化模型的应用研究[J];黑龙江工程学院学报;2007年02期
中国博士188bet全文数据库 前4条
1 李健;改性沥青路面就地热再生关键技术研究[D];东南大学;2016年
2 周岚;高速公路沥青路面使用性能评价及预测研究[D];东南大学;2015年
3 温胜强;基于组合预测与模糊优化的高速公路路面养护决策研究[D];大连理工大学;2009年
4 喻翔;高速公路路面养护管理系统决策优化的研究[D];西南交通大学;2005年
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1 伍祥松;高速公路沥青路面使用性能预测及预防性养护对策研究[D];重庆交通大学;2013年
2 张亮;沥青路面性能预测及预防性养护技术方案选择分析[D];华南理工大学;2012年
3 尚保玉;高速公路沥青混凝土路面使用性能评价方法研究[D];武汉理工大学;2011年
4 李娜;公路沥青混凝土路面预防性养护使用性能预测与决策模型的研究[D];北京交通大学;2010年
5 何超云;沥青路面预防性养护决策研究[D];长沙理工大学;2009年
6 赵明;高速公路沥青路面预防性养护对策研究[D];长安大学;2007年
7 施伟;基于费用分析的高等级公路沥青路面养护决策研究[D];扬州大学;2007年
8 虞安军;基于遗传算法的高速公路路面养护决策优化研究[D];长沙理工大学;2007年
9 杨献波;基于遗传算法的公路纵断面优化研究[D];东南大学;2006年
10 薛智敏;现代高速公路沥青路面路面管理系统框架及其预测模型研究[D];东南大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 边展;靳志宏;;不同装卸作业模式下的集卡指派问题[J];系统工程;2015年12期
2 张玲;王涛;;基于能效优化的集装箱码头集卡调度研究[J];物流技术;2015年18期
3 秦天保;葛浩;沙梅;;约束规划求解集装箱装卸系统集成调度问题[J];系统工程理论与实践;2015年08期
4 马超;梁承姬;;集装箱码头岸桥分配与集卡调度整合问题研究[J];广西大学学报(自然科学版);2015年03期
5 吴晶晶;;面向双40英尺岸桥的集装箱码头集卡调度研究[J];物流工程与管理;2015年03期
6 王涛;黄有方;严伟;;多集装箱码头内集卡调度方法[J];大连海事大学学报;2015年01期
7 卢毅勤;杨斌;黄有方;;速度不确定下作业时间最短的集卡调度优化[J];计算机仿真;2015年02期
8 赵立明;汤齐;;港口内集卡与外集卡综合调度研究[J];东南大学学报(哲学社会科学版);2014年S2期
9 陈超;邱建梅;台伟力;;出口箱随机入港下的码头泊位-集卡-箱区协调调度模型[J];交通运输工程学报;2014年06期
10 张睿;靳志宏;邢曦文;邵乾虔;;同贝同步模式下的集装箱装卸作业调度优化[J];系统工程学报;2014年06期
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1 张惠煜;典型复杂结构的制造系统排队网建模与仿真研究[D];广东工业大学;2017年
2 邵乾虔;集卡预约模式下集装箱堆场场桥配置与调度优化[D];大连海事大学;2017年
3 钱继锋;集装箱码头“岸桥—集卡—堆场”作业计划的优化[D];北京交通大学;2014年
4 王力;铁路集装箱中心站关键资源调度优化理论与方法[D];北京交通大学;2014年
5 田瑞玲;休假排队模型的均衡策略及优化问题研究[D];燕山大学;2014年
6 汪慎文;同质差分进化算法集成研究[D];武汉大学;2013年
7 孙彬;多式联运供应链的协调与协同优化研究[D];南开大学;2013年
8 胡大勇;散货码头并行装备调度建模与优化算法研究[D];上海交通大学;2012年
9 陈建平;船厂码头移泊作业及其相关问题研究[D];华南理工大学;2012年
10 杨杰敏;基于作业资源优化调配的集装箱码头智能配载关键技术研究[D];中国海洋大学;2011年
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1 范璐璐;混合堆场自动化集装箱码头L-AGV调度IM-ε-Q算法[D];大连理工大学;2018年
2 张芳芳;集装箱码头集卡调度优化研究[D];深圳大学;2017年
3 周显庆;集装箱中心站“轨道门吊-集卡-正面吊”方案的作业调度优化[D];北京交通大学;2017年
4 于琛卓;开放式集装箱共用系统业务模式设计及系统架构研究[D];西南交通大学;2017年
5 黄晓笛;集装箱码头外集卡预约到港优化研究[D];大连海事大学;2017年
6 刘梦梦;集装箱自动化码头AGV调度优化研究[D];大连海事大学;2017年
7 黄晓波;考虑碳排放的港口装卸设备路径优化问题[D];天津大学;2017年
8 石鑫;自适应遗传蜂群算法在集装箱码头集卡路径优化中的应用[D];大连海事大学;2016年
9 郑宗浩;基于流体力学的港口集卡运输路径优化研究[D];河北工业大学;2016年
10 冯力源;集装箱港口铁水联运车船直取模式下的作业设备调度优化[D];北京交通大学;2016年
【同被引文献】
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1 高君梅;开放式租赁的托盘共用系统研究[D];西南交通大学;2015年
2 林瑶;web实时数据同步研究[D];北京邮电大学;2015年
3 潘栋;DF集装箱码头预约集港模式下场桥效率提升策略研究[D];大连海事大学;2014年
4 周齐家;基于北斗卫星的车载定位与通信系统设计[D];湖南大学;2014年
5 吴海超;基于STM32卫星定位车载终端硬件系统设计[D];电子科技大学;2014年
6 鲍骏;基于北斗定位的车辆监控系统的研究[D];南京理工大学;2014年
7 赵龙;北斗导航定位系统关键技术研究[D];西安电子科技大学;2014年
8 周志龙;基于GPS/GIS的港口流动机械远程监控调度系统的研究和设计[D];武汉理工大学;2013年
9 朱晓明;基于实时信息的港口运输车辆和装卸机械控制与调度系统流程设计[D];大连海事大学;2013年
10 杨海强;移动平台下公交GIS应用框架研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈加敏;薛士龙;张宁;曹金虎;;自动化集装箱码头监控系统设计[J];上海海事大学学报;2011年03期
2 刘健;;基于定位信息的集装箱装卸控制方案[J];集装箱化;2010年10期
3 赵辉;刘铁男;;MAS理论下集卡动态调度系统研究[J];计算机工程与应用;2010年21期
4 赵彦虎;;新型自动化集装箱码头装卸工艺系统研究[J];港口装卸;2009年03期
5 王彤;;GPS技术在集装箱码头的应用[J];集装箱化;2009年03期
6 杨先龙;;集装箱码头无线终端设备的功能拓展[J];集装箱化;2009年03期
7 温智民;陆志强;孙小明;;自动化集装箱码头运输系统配置的仿真优化[J];工业工程与管理;2009年01期
8 罗承梅;;基于GPS的轨道式集装箱龙门吊监控系统[J];交通科技;2008年S1期
9 马莉;;集装箱码头管理信息安全及其对策[J];中国水运;2008年02期
10 曾庆成;杨忠振;;集装箱码头集卡调度模型与Q学习算法[J];哈尔滨工程大学学报;2008年01期
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1 周鹏飞;面向不确定环境的集装箱码头优化调度研究[D];大连理工大学;2006年
2 杨静蕾;集装箱码头内部物流网络运作研究[D];上海海事大学;2003年
3 张新艳;港口集装箱物流系统规划与仿真建模方法的研究与实现[D];武汉理工大学;2002年
4 龚报钧;基于多Agent的企业信息集成理论及应用研究[D];浙江大学;2001年
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1 郭晓霞;集装箱港口装卸工艺系统仿真优化研究[D];大连理工大学;2006年
2 邱跃龙;集装箱自动化码头物流系统规划与仿真[D];武汉理工大学;2005年
3 关秀光;基于BPR思想的集装箱码头集卡作业系统模拟及优化分析[D];上海海事大学;2004年
4 戈闻怡;集装箱港口作业物流资源配置的研究[D];上海海事大学;2003年
5 高玮;基于WITNESS的集装箱码头物流系统建模与仿真[D];武汉理工大学;2003年
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1 杨吉旺,周卫国;关于高速公路(沥青)路面养护管理的探索[J];山西交通科技;2003年S2期
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3 邹国平;虞安军;黄铮;;基于多目标遗传算法的高速公路多目标路面养护决策优化[J];筑路机械与施工机械化;2007年07期
4 郭敬业;;浅议高速公路的路面养护工艺[J];中国新技术新产品;2011年05期
5 许法林;;浅论做好路面养护管理工作应当注意的几个问题[J];东方企业文化;2010年14期
6 林毅;曾辉;丁武洋;李豪;;网级路面养护决策思路及体系构建探讨[J];现代交通技术;2016年04期
7 王梦雅;刘宽;;我国新型路面养护技术探讨[J];商业文化(下半月);2012年09期
8 延西利;赵飞舟;向可明;;路面养护维修实用技术[J];西南公路;2004年02期
9 杨静;;如何加强高速公路路面养护管理[J];黑龙江交通科技;2018年11期
10 ;全球第一台微波路面养护车亮相广州[J];长安大学学报(自然科学版);2007年02期
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1 何澄平;;路面养护成本控制“五法则”[A];养护与管理2011年3月号(总第13期)[C];2011年
2 ;云南国际路面养护技术论坛在昆举办[A];养护与管理2013年1月号(总第24期)[C];2013年
3 Charley Grady;;美国水泥路面养护现状简析[A];养护与管理2014年第2期(总第36期)[C];2014年
4 炎庆全;王越;;浅谈路面养护中抗裂贴的施工[A];2014年4月建筑科技与管理学术交流会论文集[C];2014年
5 张焕炯;张平;潘国军;;“四好农村路”路面养护智能决策及实施系统研究[A];中国公路学会养护与管理分会第九届学术年会论文集[C];2019年
6 ;西藏公路边坡和路面养护研究通过可行评审[A];养护与管理2009年9月号(总第4期)[C];2009年
7 胡迎东;庄志强;张万磊;;318国道江苏段水泥混凝土路面养护改造设计[A];江苏省公路学会优秀论文集(2006-2008)[C];2009年
8 焦豫琨;;新型路面养护设备的应用与推广[A];2011年河南省先进制造技术学术年会论文集[C];2011年
9 布扎西;;路面养护技术适用性分析与比选[A];养护与管理2017年第2期(总第72期)[C];2017年
10 陈京玉;;浅谈乳化沥青在路面养护维修应用的几种施工方法[A];海南省公路学会2005年年会学术交流论文集[C];2005年
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1 张闻评 白光明;郑焦晋高速路面养护研讨会在焦举行[N];焦作日报;2007年
2 赵川磊;全球首台微波路面养护车上路作业[N];中国工业报;2007年
3 本报记者  秦可 李慧源;山推格林路面养护及道路划线设备面市[N];中国工业报;2006年
4 刘开江;浅议水泥混凝土路面养护与维修[N];伊犁日报(汉);2010年
5 张曼;路面养护设备开发冷热不均[N];厂长经理日报;2001年
6 记者 高开升;国家标准委将路面养护机械分技术委员会设在鞍山[N];鞍山日报 ;2006年
7 孟长春 孙先同;对松平路水泥混凝土路面养护的建议[N];阿坝日报;2006年
8 赵磊白燕;国际最先进养路设备落户宁夏[N];宁夏日报;2008年
9 通讯员 翟丽花;以改革求生存 以创新求发展[N];朔州日报;2006年
10 记者 蒋贵友;玉溪公路管理总段探索出水泥路面养护新法[N];云南经济日报;2013年
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1 李红梅;基于物元模型的网级高速公路沥青路面养护决策研究[D];东南大学;2017年
2 孔祥杰;沥青路面性能衰变预测及养护维修决策方法研究[D];北京工业大学;2015年
3 张宗涛;持续极端高温条件下的沥青路面抗永久变形研究[D];长安大学;2018年
4 董强柱;博狗娱乐[D];长安大学;2018年
5 张兰峰;基于移动荷载和连续变温条件下沥青路面结构力学响应研究[D];长安大学;2018年
6 汪鸿山;透水性沥青路面径流污染物净化及降温特性研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
7 黎晓;基于疲劳累积损伤的沥青路面使用寿命预估研究[D];重庆交通大学;2014年
8 李倩;车辆-沥青路面结构系统相互作用动力分析及路面损伤机制研究[D];西安建筑科技大学;2018年
9 赵昕;沥青路面热效应发生理论及调节方法[D];长安大学;2011年
10 毛成;沥青路面裂纹形成机理及扩展行为研究[D];西南交通大学;2004年
中国硕士188bet全文数据库 前10条
1 吕锡平;湖南省高速公路沥青路面养护决策技术研究[D];长沙理工大学;2014年
2 钱琪;可持续的路面养护策略研究[D];华南理工大学;2015年
3 王琳;基于水泥混凝土路面断板裂缝破损研究的路面养护决策分析[D];长安大学;2006年
4 王志强;高速公路运营末期路面养护方案决策研究[D];长安大学;2015年
5 张娟;高速公路路面养护决策[D];长安大学;2008年
6 冯畅;高速公路综合优化的方法研究[D];长安大学;2017年
7 王韶松;广东省公路水泥混凝土路面养护维修方式和效果的调查研究[D];华南理工大学;2016年
8 杨盛豪;京台高速公路路面养护工程施工质量管理过程研究[D];中国海洋大学;2011年
9 刘汝晓;公路预防性养护最优化决策与研究[D];长安大学;2008年
10 殷晗宇;高速公路沥青路面使用性能评价与预测决策研究[D];长安大学;2016年
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