高速公路路面养护决策系统设计与实现.pdf
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1、高速公路路面养护决策系统设计与实现樊超1,张肖,胡学亮1,胡晓庆”,李辉?(1.山东高速集团有限公司,山东济南2 50 0 14;2.山东高速交通建设集团股份有限公司,山东济南2 50 0 14)摘要:为推动“互联网+养护管理”深度融合,实现高速公路路面养护管理高效化、决策科学化,设计研发了高速公路路面养护决策系统,提出了大区段养护评价单元划分方法及养护管理评价模式,并基于决策模型进行路面技术状况评定、性能预测、养护辅助决策。该系统为智能养护决策、精准养护实施、降低养护成本提供依据,可供高速公路养护管理单位、养护设计单位及检测单位使用。关键词:高速公路;养护决策系统;信息化;智能养护;评价模式
2、;决策模型中图分类号:U418.6Design and implementation ofexpressway pavement maintenancedecision systemFAN Chao,ZHANG Xiao,HU Xueliang,HU Xiaoqing,LIHui?(1.Shandong Expressway Group Co.,Lid.,Shandong Jinan 250014China;2.Shandong Expressway Traffic Construction Group Co.,Ltd.,Abstract:In order to promote the dee
3、p integration ofInternet plus conservation management,and realizethe efficient and scientific decision-making of highwaypavement conservation management.The expresswaypavement maintenance decision-making system isdesigned and developed,and the division method of largesection maintenance evaluation u
4、nit and conservationmanagement evaluation mode are proposed,and the收稿日期:2 0 2 3-0 3-0 7作者简介:樊超(19 8 8 一),男,山东聊城人,硕士研究生,高级工程师,研究方向为沥青及沥青混合料、高速公路养护技术。pavement technical condition evaluation,performanceprediction and maintenance auxiliary decision-makingare carried out based on the decision-making mode
5、l.The system provides a basis for intelligent maintenancedecision-making,precise maintenance implementation,and reduction of maintenance costs,and can be used byhighway conservation management units,maintenancedesign units,and detection units.Key words:expressway;maintenance decision system;informat
6、ization;intelligent maintenance;evaluation mode;decision-making model文献标识码:A0引言随着高速公路网的不断发展,高速公路通行里程不断增加,高速公路从大规模的建设阶段转向以管理和维护为主的养护阶段,如何合理分配有限的养护资金,在合理的时机制定耐久有效的养护措施,是高速公路养护管理部门函需解决的难题【。高速公路技术状况好坏、养护水平高低直接影响到路网整体服务功能的发挥。为快速提升高速公路养护管理水平,提出“精准养护”的新理念,即精准管理、精准决策和精准执行,并积极运用大数据等新一代Shandong Jinan 250014 C
7、hina)信息化手段实现养护科学决策。1系统整体设计高速公路路面养护决策系统以公路基础数据、检测数据、交通量数据、养护历史数据等各类数据为基础,通过路网技术状况调查、数据采集、理论分析、工程验证等手段,采用相关模型开展路面技术状况评价、路面长期性能预测、路面养护需求分析、路面养护资金测算、路面养护效益分析、路面养护投资决策等【2 ,实现管养路网路面技术状况评定及预测、养护辅助决策,同时实现各类数据多维统计分析及结合GIS地图的综合展示分析,协助管理人员合理使用有限的养护维修资金,将有限的资源发挥最大的经济效益,达到资源最佳配置的目的。系统养护决策流程见图1。-20-山东交通科技管养单位变化交通
8、量变化区域(政区)变化路面类型变化建设年度变化车道数量变化桩号断链/重复路段养护历史2系统功能模块系统充分挖掘养护数据的价值,搭建养护数据库和检测大数据中心,充分利用大数据和人工智能等技术,以实现构建“基础数据管理-检测数据接人-技术状况评定-养护决策分析-综合展示分析”2023年第5期路面损坏状况指数PCI动态路段划分路段信息路面技术状况评定路面技术指标预测养护决策分析养护方案/费用/预期质量图1系统养护决策流程一体化的路面智能养护管理平台为目标,形成了路面智能养护科学决策体系,系统主要包括以下功能模块:基础数据、交通量与轴载、路段划分、路况评定及长期性能预测、养护辅助决策、统计分析、地图分
9、析等,见图2。系统功能设计路面行驶质量指数PQI路面车辙深度指数RDI路况数据采集路面磨耗指数PWI真实数据修正路面跳车指数PBI性能预测模型路面抗滑性能指数SRI路面结构强度指数PSSI养护决策模型01基础数据02交通量与轴载03路段划分04路况评定05长期性能构造物养护历史管养路段路基路面交通量调查数据收费交通量数据快策区间评定区间决策单元评定单元检测批次管理检测数据导出数据完整性校验检测数据管理破损明细数据跳车位置明细评定明细路况预警非优路段明细卧路况对比路况得分检测报告性能预测模型长期性能分析系统功能设计06养护决策模型07养护决策分析典型养护方模型费用测算模型优先排序模型养护决策模型
10、决策约束条件养护需求分析养护资金测算养护投资决策养护效益分析养护决策报告基础数据统计管养路段统计养护历史统计交通量统计路况评定统计路面技术状况主要病害评定指标历年变业建设年度养护历史路面结构现状车型分布情况试验路段管理岚验路段跟踪评资产概览路网技术状况路段技术状况交通量情况养护需求情况08统计分析09智能查询10技术创新11CIS地图展示图2系统功能模块设计2.1数据管理数据管理主要管理路网各类数据,包括基础数据、交通量数据、养护历史。基础数据包括路线、路基、路面、构造物、管养路段、所在行政区划,其中路线包括路线信息、技术等级、建设年度、平面线形、纵断面、横断面、互通立交、重复路段、特殊路段、
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