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《东南大学》 2017年
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依据物元模型的网级高速公路沥青路面维护决议计划研讨

李红梅  
【摘要】:跟着高速公路网的不断完善,高速公路的路程不断添加,各高速公路路面都存在着不同程度的损坏,但每年的维护预算是有限的,难以满意一切高速公路的维护需求。因而怎么把给定的路途维护预算分配到路网中最需求处治的路段上,是高速公路办理部门急需解决的难题。本文以江苏省高速公路为依托,依据项目级路面维护办理决议计划支撑体系的研讨成果,对高速公路沥青路面网级决议计划问题进行体系研讨。网级路面维护决议计划是一个多要素、多特色的决议计划问题。依据路网的详细特色,选用工程经历结合专家查询法,对影响路面维护决议计划的要素,包含路面功用和结构强度、路面结构资料、交通轴载、路龄和路途的位置等进行深入研讨,提取其间的首要影响方针作为网级维护决议计划的特征方针。运用主客观联络和概率核算办法,研讨各要素对路面维护决议计划的影响,选用曲线拟合的办法,对各影响方针进行规范化点评,将点评方针的特征值变换到[0,100]区间上。对路面结构资料、交通轴载和路龄的的决议计划影响参数,依据拟合精度,选取幂函数、对数函数和立方函数进行拟合。选用层次剖析法核算得到各影响要素的权重。网级决议计划各影响要素包含路面功用,路面结构强度,路面结构资料,交通轴载,路龄和路途等级对应的权重向量为WP=[0.5176,0.1840,0.1271,0.1020,0.0405,0.0287]T。进行前史维护费用和路面剩余寿数对网级决议计划各影响要素的敏感性剖析,剖析成果与层次剖析法得到的权重剖析成果根本符合。运用物元剖析理论,选用各决议计划影响方针的规范化分值和权重,对物元模型树立进程中的各影响点评方针与维护路段的关联度进行剖析确认,从而对各高速公路路段的维护紧迫性程度进行归纳排序。经过对路面功用直接检测方针首要包含车辙深度和平整度的比较,选取车辙深度RD作为路面维护效益剖析的路面功用方针。关于路面使用功用归纳点评方针,首要选用路面破损情况指数PDCI核算路面维护的效益。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剖析树立路面车辙深度RD和破损情况指数PDCI的开展曲线。经过对工程经济剖析办法的比较,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维护办法的费用-效益剖析比较,在轻、中交通条件下,挑选预防性维护办法时需求优先考虑微表处和薄层罩面;在重、特重交通条件下,则应首要挑选一般罩面和就地热再生。经过对首要的几种确认型猜测模型的剖析比较,选取灰色猜测模型对路面车辙深度的开展进行猜测。依据路面功用猜测,选用决议计划树进行项目级决议计划,确认需求维护的路段,并为每个路段挑选适合的路面维护办法,拟定未来几年的路面维护需求计划。对高速公路网级路面维护决议计划优化问题提出了依据动态规划思维的决议计划规划模型,并选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方针。依据物元模型得到各需求维护路段的归纳排序,把排序成果使用到路网的维护计划的优化剖析进程,可以大大削减核算量。把动态规划法用于网级体系决议计划优化,得到未来3年体系内江苏省14条高速公路的路面维护资金分配计划,显现模型的的合理性和实用性。本文的研讨成果可用于树立合理的网级高速公路路面维护办理体系,为我国往后的高速公路路面维护办理供给技能支撑,对我国高速公路沥青路面的维护与办理具有非常重要的含义。
【学位颁发单位】:东南大学
【学位等级】:博士
【学位颁发年份】:2017
【分类号】:U418.6

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