基于沥青路面衰变规律的重庆高速公路预防性养护决策研究

发布时间：2017-07-01 02:05

  本文关键词：基于沥青路面衰变规律的重庆高速公路预防性养护决策研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,我国高速公路在重载交通和气候环境的影响下,沥青面层出现了不同程度的早期病害,随着全国高速公路里程不断增多,养护任务变得十分艰巨。为了改善道路行车环境,相关管理部门开始关注沥青路面早期病害处治的问题,然而在实际的管理过程中,由于各个地区缺少明确的养护标准,使得预防性养护技术没有发挥其优势。所以,有必要将地区公路特点和预防性养护特点相结合,提出科学规范的养护标准,建立完善的道路养护决策体系,有效提高预防性养护技术在实际应用过程中所带来的效益。目前,重庆高速公路运营管理者在预防性养护决策的过程中还面临着一些困难,比如:(1)有关重庆地区高速公路沥青路面使用性能评价的档案资料较少,使得管理部门对路面各种使用性能的变化规律掌握不准确,错过最佳的预防性养护时机;(2)病害种类不一,养护措施种类多,不同主体对养护要求不同,使得养护技术的应用受到多方面的限制,养护措施决策成了一个复杂的多目标问题。为了帮助管理者克服决策过程中面临的困难,选择出科学合理的预防性养护方案,本文做了以下研究工作:(1)分析影响沥青路面使用性能衰减的主要因素以及使用性能变化的一般规律;(2)分析重庆地区沥青路面的主要早期病害类型以及其产生的原因,并对预防性养护技术在重庆地区推广应用中所面临的挑战与机遇做出分析;(3)利用加权几何平均方法对路面整体使用性能进行评价,建立完善的路面使用性能评价体系,结合重庆路面信息数据库“小样本”、“不确定性”的特点,引入多因素灰色预测方法MGM(1,N)分析路龄、车流量、路面使用性能之间的内在关系,并预测它们的变化趋势;(4)根据路面真实的衰变规律和各路面性能评价指标的合理取值区间,划分出最适合进行预防性养护施工的时间段,标出路面开展预防性维修工作的预警线和最迟控制线;(5)结合时段内路面的病害特点,初选出能有效改善路面病害的预防性养护措施,并引入多目标灰色决策方法,从质量改善、资源节约、环境保护、养护成本控制多个方面的要求优选养护措施;(6)依托重庆地区的工程实例,验证多因素灰色预测方法在路面性能变化规律预测方面的适用性、划分预养护时段的准确性,并利用多目标灰色决策方法选择养护措施,证明了该模型在养护措施决策过程中的可行性。研究结果表明,改进后的路面整体性能评价方法能够更准确地反应路面综合性能,将灰色系统理论与多目标决策理论有效结合,能够帮助管理者准确地掌握路面衰变规律,选择最佳养护时机和措施,制定出科学有效的预防性养护决策。
【关键词】：沥青路面衰变规律 预防性养护 多因素灰色预测 多目标灰色决策
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U418.6
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 论文研究背景10-11
• 1.2 论文研究目的与意义11-12
• 1.2.1 研究目的11
• 1.2.2 研究意义11-12
• 1.3 国内外研究现状12-18
• 1.3.1 高速公路沥青路面使用性能衰变规律研究现状12-14
• 1.3.2 高速公路沥青路面预防性养护决策研究现状14-18
• 1.4 论文研究技术路线18-20
• 第二章 沥青路面使用性能衰变规律与预防性养护技术研究20-44
• 2.1 沥青路面使用性能衰变特点分析20-28
• 2.1.1 沥青路面使用性能衰变影响因素分析20-25
• 2.1.2 沥青路面使用性能一般衰变规律分析25-28
• 2.2 沥青路面预防性养护技术特点分析28-33
• 2.2.1 预防性养护概念与特点28-29
• 2.2.2 预防性养护技术分类与优缺点分析29-33
• 2.3 重庆高速公路沥青路面特点及早期病害调查分析33-40
• 2.3.1 重庆高速公路特点调查33-35
• 2.3.2 重庆高速公路沥青路面早期病害类型及成因分析35-40
• 2.4 预防性养护技术在重庆高速公路面临的挑战与机遇40-42
• 2.5 小结42-44
• 第三章 沥青路面使用性能预测与预防性养护决策理论研究44-52
• 3.1 灰色系统理论44-46
• 3.1.1 灰色系统理论的特点44
• 3.1.2 灰色预测的基本理论44-45
• 3.1.3 灰色决策的基本理论45-46
• 3.2 多目标决策理论46-47
• 3.3 预防性养护方案决策分析47-50
• 3.3.1 预防性养护决策的灰色性47-48
• 3.3.2 预防性养护决策的多目标性48-49
• 3.3.3 决策的基本步骤49-50
• 3.4 小结50-52
• 第四章 重庆高速公路沥青路面使用性能衰变规律预测52-70
• 4.1 重庆高速公路沥青路面使用性能评价指标体系52-58
• 4.1.1 高速公路沥青路面使用性能单项评价指标计算53-55
• 4.1.2 基于加权几何平均法的综合评价指标计算55-57
• 4.1.3 重庆高速公路路面使用性能综合评价指标验算57-58
• 4.2 路面使用性能衰变规律预测模型分类与选择58-60
• 4.2.1 预测模型分类与对比58-59
• 4.2.2 预测模型选择依据59-60
• 4.3 基于MGM(1，N)模型的重庆高速公路路面使用性能衰变规律预测60-68
• 4.3.1 重庆高速公路路面性能预测指标与影响因素选择60-62
• 4.3.2 MGM（1，N）模型构建62-66
• 4.3.3 重庆高速公路路面使用性能衰变规律预测分析66-68
• 4.4 小结68-70
• 第五章 基于重庆高速公路沥青路面衰变规律的预防性养护决策研究70-88
• 5.1 预防性养护方案决策模型分类与选择70-72
• 5.1.1 决策模型分类与对比70-71
• 5.1.2 预防性养护决策模型选择依据71-72
• 5.2 预防性养护方案决策的基本过程72-74
• 5.3 基于高速公路沥青路面衰变规律的预养护时段选择74-76
• 5.3.1 高速公路沥青路面预防性养护标准分析75-76
• 5.3.2 高速公路沥青路面预防性养护时段划分76
• 5.4 预防性养护时段内的养护措施选择76-87
• 5.4.1 预防性养护时段内的养护措施初选76-79
• 5.4.2 预防性养护措施评价体系构建79-82
• 5.4.3 评价指标权重计算82-84
• 5.4.4 基于多目标灰色关联决策模型的预防性养护措施优选84-87
• 5.5 小结87-88
• 第六章 实证分析88-106
• 6.1 工程概况88-89
• 6.2 路面使用性能评价及预测89-95
• 6.3 预防性养护时机与方法选择95-104
• 6.3.1 预防性养护时段划分及措施初选95-98
• 6.3.2 三种预防性养护方案的评价98-103
• 6.3.3 预防性养护决策结论103-104
• 6.4 小结104-106
• 第七章 结论与展望106-108
• 7.1 研究结论106
• 7.2 研究展望106-108
• 致谢108-110
• 参考文献110-114
• 在校期间发表的论文和取得的学术成果114-116
• 附录A116-118
• 附录B118-119

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本文编号：504201