1、第一節(jié)養(yǎng)護(hù)專業(yè)道路橋梁檢測的任務(wù)與路面管理系統(tǒng)在公路養(yǎng)護(hù)決策中的應(yīng)用1、概述 20世紀(jì)70年代初期，在經(jīng)歷了大規(guī)模的公路建設(shè)之后，突如其來的巨大公路養(yǎng)護(hù)需求、養(yǎng)護(hù)資金短缺和公眾對快速安全出行要求的提高，使西方發(fā)達(dá)國家公路養(yǎng)護(hù)管理部門遇到了前所未有的新問題。面對突然到來的大規(guī)模公路養(yǎng)護(hù)時代，西方國家投入巨大的人力、物力和財力，實施了系統(tǒng)的、科學(xué)的研究，開發(fā)了新的檢測技術(shù)、檢測裝備、科學(xué)的決策理論、決策方法，基于全壽命的養(yǎng)護(hù)設(shè)計技術(shù)和新型養(yǎng)護(hù)材料，建立了現(xiàn)代養(yǎng)護(hù)決策制度體系。通過新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的公路養(yǎng)護(hù)模式，緩解了公路養(yǎng)護(hù)的壓力，使公路養(yǎng)護(hù)走上了可持續(xù)發(fā)展的道路。 30多年后，國外遇

2、到的問題在我國重現(xiàn)。公路建設(shè)的快速發(fā)展，使我國公路養(yǎng)護(hù)里程迅速增長，與此同時重載交通和交通量的快速增長和快速出現(xiàn)的路面大中修養(yǎng)護(hù)需求，使我國公路養(yǎng)護(hù)管理部門承受了巨大的壓力。國外經(jīng)驗表明，大規(guī)模公路建設(shè)之后將是更大規(guī)模的公路養(yǎng)護(hù)。這一規(guī)模在我國高速公路上表現(xiàn)得尤為突出，在已通車5萬多公里的高速公路中，早期(1988-1993年)修建的公路已經(jīng)基本達(dá)到了路面設(shè)計壽命，許多區(qū)間和路段需要實施大中修養(yǎng)護(hù)甚至改擴(kuò)建工程。根據(jù)預(yù)測，到“十一五”末，我國高速公路的養(yǎng)護(hù)速度將超過建設(shè)速度。預(yù)測在不久的將來，高速公路的路面大中修養(yǎng)護(hù)里程將分別達(dá)到每年7000km和8000km，國省干線的發(fā)展趨勢也是一樣，并將

3、長期維持在這一水平之上，每年的大中修養(yǎng)護(hù)里程將超過養(yǎng)護(hù)總里程的15-20。為此，公路管理部門不得不面對長期、繁重的養(yǎng)護(hù)任務(wù)。目前，我國在公路養(yǎng)護(hù)方面，無論是理念、模式、技術(shù)還是裝備，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于公路養(yǎng)護(hù)的需要，主要表現(xiàn)是： (1)公路評價與養(yǎng)護(hù)決策以傳統(tǒng)的經(jīng)驗方法為主，缺乏面向損壞、基于原因的養(yǎng)護(hù)計劃性，由此造成大量的養(yǎng)護(hù)資金浪費； (2)長期公路養(yǎng)護(hù)資金需求與養(yǎng)護(hù)費用投入缺乏科學(xué)的規(guī)劃性； (3)公路養(yǎng)護(hù)管理缺乏科學(xué)的監(jiān)管手段，路面技術(shù)狀況的檢測方法落后，關(guān)鍵指標(biāo)人工檢測；(4)養(yǎng)護(hù)管理缺乏現(xiàn)代化的制度保障體系，新技術(shù)、新裝各、新方法無法得到有效實施。公路養(yǎng)護(hù)科學(xué)決策模式是我國公路養(yǎng)護(hù)管理的

4、實際需要，也是公路發(fā)展的必然趨勢。通過現(xiàn)代公路養(yǎng)護(hù)決策模式研究與實施，將有力推進(jìn)我國公路養(yǎng)護(hù)管理的科學(xué)化、現(xiàn)代化和規(guī)范化建設(shè)，改變以往的傳統(tǒng)模式，促進(jìn)公路養(yǎng)護(hù)的科技進(jìn)步。2路面管理系統(tǒng)的概念與背景 路面管理技術(shù)的研究始于70年代初期的北美。美國在經(jīng)歷了大規(guī)模的公路建設(shè)后，面臨著大量的、同時到來的路面養(yǎng)護(hù)工作。為了準(zhǔn)確地了解公路網(wǎng)的破壞狀況，把有限養(yǎng)護(hù)資金分配到最需要養(yǎng)護(hù)的路段上，研究人員開發(fā)了路面破損數(shù)據(jù)檢測設(shè)備，建立了數(shù)據(jù)庫，制定了評價方法、標(biāo)準(zhǔn)和優(yōu)化排序模型。這種以計算機(jī)為工具的路面管理技術(shù)稱為路面管理系統(tǒng)的內(nèi)容得到了擴(kuò)充，技術(shù)也初步成熟。 美國在AASHO(美國國家公路與運輸協(xié)會標(biāo)準(zhǔn))路

5、面管理系統(tǒng)指南中，把PMS定義為：用于決策者在公路評價、養(yǎng)護(hù)中尋求投資有效分配方案的工具。澳大利亞道路研究所把PMS定義成：用于優(yōu)化利用路面養(yǎng)護(hù)可用資源，包含信息采集、信息分析和方案決策的管理方法。 路面管理系統(tǒng)是一個復(fù)雜的決策系統(tǒng)，它涉及了道路工程、工程經(jīng)濟(jì)、系統(tǒng)工程、計算機(jī)等多方面技術(shù)，是與道路規(guī)劃、設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)、評價和研究各種活動相關(guān)的、協(xié)調(diào)的、綜合統(tǒng)一的集合。路面管理系統(tǒng)是現(xiàn)代化養(yǎng)護(hù)決策技術(shù)的核心，目的是使管理部門通過這樣一個平臺能有效地使用資源(資金、勞力、機(jī)械設(shè)備、材料、能源等)，以最低的資源消耗，提供并維持在預(yù)定使用期限內(nèi)具有足夠服務(wù)水平的路面。3路面管理系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀31國外

6、發(fā)展現(xiàn)狀 20世紀(jì)70年代北美洲公路發(fā)達(dá)國家首先提出了基于現(xiàn)代檢測、評價與決策技術(shù)的路面管理系統(tǒng)概念。路面管理系統(tǒng)概念一經(jīng)提出，即被世界主要國家的公路管理部門、研究院所、學(xué)校、國際金融組織等機(jī)構(gòu)采用。其中，美國、英國、德國、法國、芬蘭、新西蘭、澳大利亞、南非、世界銀行和亞洲銀行等國家和金融機(jī)構(gòu)為了提高公路管理水平和公路投資的使用效益，投入了大量資金和技術(shù)力量，重點研究了路面使用性能評價技術(shù)和評價標(biāo)準(zhǔn)、路面長期使用性能預(yù)測技術(shù)、基于系統(tǒng)工程理論的路面養(yǎng)護(hù)決策技術(shù)、公路養(yǎng)護(hù)資金優(yōu)化分配技術(shù)、包含道路用戶費用的養(yǎng)護(hù)投資效益分析技術(shù)、全壽命周期費用分析技術(shù)和路面大中修養(yǎng)護(hù)設(shè)計技術(shù)。歷時20余載，在關(guān)鍵

7、技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，逐步完善和豐富了路面管理系統(tǒng)技術(shù)體系，建立了不同版本、適合不同公路管理體制和養(yǎng)護(hù)需求的路面管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了公路評價、養(yǎng)護(hù)項目優(yōu)先排序、路面使用性能預(yù)測、養(yǎng)護(hù)需求分析、資金優(yōu)化分配和路面大中修養(yǎng)護(hù)全壽命周期設(shè)計的現(xiàn)代化、科學(xué)化和規(guī)范化。在幾乎全面推廣應(yīng)用的同時，各國也制訂了相關(guān)的路面管理系統(tǒng)及配套檢測技術(shù)的應(yīng)用規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和制度。許多西方發(fā)達(dá)國家甚至通過立法，將基于路面管理系統(tǒng)評價與決策結(jié)果的公路養(yǎng)護(hù)規(guī)劃與養(yǎng)護(hù)計劃，作為“國會”每年一度的公路養(yǎng)護(hù)預(yù)算審批及養(yǎng)護(hù)資金使用效益評估的依據(jù)。路面管理系統(tǒng)的推廣應(yīng)用有效提高了各國公路養(yǎng)護(hù)管理的水平和養(yǎng)護(hù)資金的使用效益，促進(jìn)了公路養(yǎng)護(hù)管理的現(xiàn)

8、代化、科學(xué)化、規(guī)范化建設(shè)，主要效益表現(xiàn)在：1與路面管理系統(tǒng)配套的路面檢測技術(shù)與裝備的應(yīng)用，使公路養(yǎng)護(hù)部門能夠準(zhǔn)確、客觀和快速地掌握路面使用性能和公路技術(shù)狀況的變化趨勢；2路面管理系統(tǒng)的應(yīng)用，使公路管理部門能夠準(zhǔn)確評估路面的技術(shù)狀況，預(yù)測未來路面使用性能和公路養(yǎng)護(hù)需求，科學(xué)編制公路養(yǎng)護(hù)預(yù)算報告、年度養(yǎng)護(hù)計劃和長期養(yǎng)護(hù)規(guī)劃；3基于路面管理系統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)分析報告，已經(jīng)成為許多國家政府部門(如，國會、財政、審計等部門)年度財政預(yù)算審批和養(yǎng)護(hù)工程審計的基本依據(jù)；4有關(guān)現(xiàn)代化的管理制度、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的制訂，促進(jìn)了現(xiàn)代養(yǎng)護(hù)決策模式的形成及普及；5路面管理系統(tǒng)帶動了相關(guān)新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，提高了管理水平、養(yǎng)護(hù)效率和養(yǎng)

9、護(hù)資金的使用效益。公路養(yǎng)護(hù)科學(xué)決策的主要技術(shù)是路面管理系統(tǒng)。目前70以上的國家和地區(qū)正在使用不同的路面管理系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的應(yīng)用在很大程度上促進(jìn)了公路檢測護(hù)計劃技術(shù)的進(jìn)步。為了對公路資產(chǎn)實施全面有效的科學(xué)管理，英國、芬蘭、南非、澳大利亞等國家還研究開發(fā)了以路面管理系統(tǒng)為核心的、包含路基、橋隧構(gòu)造物和沿線設(shè)施的公路資產(chǎn)管理系統(tǒng)(Roads Assets Management Systera)。在全面應(yīng)用路面管理系統(tǒng)的同時，為了適應(yīng)新的公路養(yǎng)護(hù)管理要求，西方發(fā)達(dá)國家對路面管理系統(tǒng)的模型、參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、裝備、軟件和政策進(jìn)行了持續(xù)的研究。許多國家，如英國公路署已經(jīng)完成了第三代路面管理系統(tǒng)的開發(fā)。在西

10、方發(fā)達(dá)國家，路面管理系統(tǒng)已經(jīng)是公路養(yǎng)護(hù)管理工作的重要組成部分，通過開發(fā)、推廣和維護(hù)路面管理系統(tǒng)，來完成艱巨、復(fù)雜和年復(fù)一年的公路網(wǎng)檢測、路況評定、養(yǎng)護(hù)分析、規(guī)劃編制、計劃制訂和績效評定等工作。在今天看來，沒有路面管理系統(tǒng)，完成上述如此復(fù)雜的任務(wù)不可想象，也正因為如此，路面管理系統(tǒng)的作用在西方國家才愈顯突出。3.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀我國第一次接觸路面管理系統(tǒng)是1983年交通部組織實施的中國與英國政府間的科技合作項目。引進(jìn)了英國的BSM路面管理系統(tǒng)。在遼寧營口市試點應(yīng)用的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)時國內(nèi)公路養(yǎng)護(hù)管理的特點，基于BSM技術(shù)和構(gòu)架，在1985年，研究開發(fā)了我國第一套具有中英混合技術(shù)的PMMS路面養(yǎng)護(hù)管理

11、系統(tǒng)，并在福建龍巖和云南試點應(yīng)用。PMMS在研究過程中得到了英國海外開發(fā)署和項目執(zhí)行單位伯明翰大學(xué)及英國運輸研究所(TRL)等國際機(jī)構(gòu)的支持，它的意義在于為我國通過國家科技攻關(guān)項目大規(guī)模研究路面管理系統(tǒng)提供了經(jīng)驗、培訓(xùn)了人才。為全面研究路面管理系統(tǒng)新技術(shù)，1986年交通部科技司委托交通部公路科學(xué)研究(院)所主持研究了“七五”國家重點科技攻關(guān)項目“干線公路路面養(yǎng)護(hù)評價成套技術(shù)”，項目研究歷時5年，50多位有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員加入了研究和實驗工作。在實施“七五”國家重點科技攻關(guān)項目“干線公路路面養(yǎng)護(hù)評價成套技術(shù)”過程中，為了及時吸收國外的經(jīng)驗和新技術(shù)，1988年交通部科技司委托交通部公路科學(xué)研究(

12、院)所，組織了世界銀行HDMIII公路設(shè)計與養(yǎng)護(hù)模型在云南的引進(jìn)與推廣試點工作(1988-1990)。出于同樣的目的，1989年交通部公路司委托交通部公路科學(xué)研究(院)所，組織實施了芬蘭路面管理系統(tǒng)在山東省濟(jì)南市的引進(jìn)與試點應(yīng)用式作（1989-1990）。通過深入的理論研究和大量的野外道路實驗，在充分吸收國外新技術(shù)和成熟經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，交通部公路科學(xué)研究(院)所在項目參加單位的支持下，依托“七五”國家重點科技攻關(guān)項目“干線公路路面養(yǎng)護(hù)評價成套技術(shù)”，于1 990年研究開發(fā)成功了具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的“干線公路路面管理系統(tǒng)(CPMS：Pavement Management System for C

13、hinaHighways)”。CPMS包含了對瀝青、水泥和砂石路面的養(yǎng)護(hù)管理，主要作用是協(xié)助公路管理部門實施：路況評價分析(包括路面使用性能和交通量等各種道路因素的評價分析)；養(yǎng)護(hù)需求分析(預(yù)測各年度的路面大中修養(yǎng)護(hù)費用和養(yǎng)護(hù)措施)；養(yǎng)護(hù)投資分析(分析不同投資水平對路面使用性能的影響)；養(yǎng)護(hù)資金優(yōu)化分配；公路養(yǎng)護(hù)計劃編制。 為了推進(jìn)我國公路養(yǎng)護(hù)管理現(xiàn)代化，1991年，交通部決定依托“八五”和“九五”國家重點新技術(shù)推廣項目“干線公路路面管理系統(tǒng)(CPMS)推廣應(yīng)用”項目，利用10年的時間，在全國分二批、有計劃地全面推廣應(yīng)用了路面管理系統(tǒng)(CPMS)成套技術(shù)。 從1983年開始，經(jīng)過20多年的技術(shù)

14、引進(jìn)、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)研究、自主技術(shù)開發(fā)和系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，我國在公路檢測、公路管理與養(yǎng)護(hù)技術(shù)方面取得了長足的發(fā)展。研究成果覆蓋了路面快速檢測技術(shù)、檢測裝備、公路評價技術(shù)、養(yǎng)護(hù)決策技術(shù)和相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。4路面管理系統(tǒng)組成及功能原理 綜合的路面管理系統(tǒng)從功能上劃分一般由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、評價決策系統(tǒng)，綜合演示分析系統(tǒng)4個部分組成，不同的組成部分有不同的作用，按照實現(xiàn)手段可將路面管理系統(tǒng)劃分為路面管理硬件系統(tǒng)，和路面管理軟件系統(tǒng)，其中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為硬件系統(tǒng)，后三個子系統(tǒng)為軟件系統(tǒng)。下圖所示，為路面管理系統(tǒng)詳細(xì)組成說明。4.1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)路面管理系統(tǒng)決策的依據(jù)是大量、精確的數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)信息

15、的取得依賴于高效、快速的檢測設(shè)備。數(shù)據(jù)采集設(shè)備和采集方法的研究在路面管理系統(tǒng)的應(yīng)用平整度檢測設(shè)備路面車轍檢測設(shè)備路面病害檢測設(shè)備路面彎沉檢測設(shè)備路面抗滑性能檢測設(shè)備硬件系統(tǒng)：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)路面管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)庫管理路面管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件系統(tǒng)路面使用性能評價系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)分析決策系統(tǒng)評價決策系統(tǒng)綜合演示分析系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)分析GIS演示平臺專家核準(zhǔn)路面管理系統(tǒng)詳細(xì)組成說明圖 中占有很大的比重。“十五”期間，路面數(shù)據(jù)采集以人工方式為主，對于路面病害，采用目測和簡單工具丈量的方式記錄；而對于車轍和平整度采用三米尺等方式測量。傳統(tǒng)的路面數(shù)據(jù)采集方式費時、費力、精度低、影響交通、危險性大，數(shù)據(jù)采集周期長，數(shù)

16、據(jù)更新難以保證?；诖?，公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)(JTG H202007)中強調(diào)，路面檢測宜采用自動化的快速檢測方法。路面自動化檢測設(shè)備的應(yīng)用是路面管理系統(tǒng)的研發(fā)及推廣的前提和保障。 國外常用的道路自動化檢測設(shè)備有加拿大Roadware、澳大利亞ARRB、美國Waylink等。國內(nèi)的有武大卓越RTM、交通部公路研究所CiCs、南京比奇等。遼寧省公路勘測設(shè)計公司引進(jìn)的路面自動化檢測車配有高分辨率線陣路面圖像采集系統(tǒng)、激光三維車轍測量系統(tǒng)、CCD前方景觀測量系統(tǒng)、慣性補償?shù)募す馄秸葴y距系統(tǒng)、GPSDMI組合定位系統(tǒng)等傳感器系統(tǒng)以及車載計算機(jī)、嵌入式集成多傳感器同步控制單元等設(shè)備。數(shù)據(jù)采集單元主要集成

17、在車身外圍，通過 各類傳感器、定位設(shè)備與同步控制器的結(jié)合來實現(xiàn)路面圖像、路面車轍及變形、 沿線道路設(shè)施、平整度及道路幾何參數(shù)等數(shù)據(jù)同步采集、存儲。車載路面快速檢測與測量系統(tǒng)主控與集成定位控制系統(tǒng)沿線設(shè)施檢測系統(tǒng)路面病害檢測系統(tǒng)車轍測量系統(tǒng)平整度測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理與管理信息系統(tǒng)路面自動化檢測總體方案圖公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)（JTG H20-2007）中規(guī)定，MQI（公路技術(shù)狀況指數(shù)）包括路基、路面、橋隧構(gòu)造物、沿線設(shè)施。其中，最為重要的是路面使用性能（權(quán)重為0.70），包括路面損壞、道路平整度、路面車轍、路面抗滑性能和路面結(jié)構(gòu)強度5項內(nèi)容。由于路面損壞、道路平整度、路面車轍、抗滑性能和路面結(jié)構(gòu)強度等

18、指標(biāo)具有不同的值域，直接使用上述指標(biāo)值不便于路面使用性能評定和公路養(yǎng)護(hù)管理，因此公路各項評定指標(biāo)歸結(jié)為有系列的、具有統(tǒng)一評價尺度（0-100）的評價模型。4.1.1路面損壞狀況指數(shù)PCI4.1.1.1路面損壞狀況指數(shù)PCI計算瀝青路面損壞分11類21項。路面破損狀況由路面損壞狀況指數(shù)（PCI）指標(biāo)反映。PCI的計算通過路面表面各種類型的損壞加權(quán)累積計算。我省公路以瀝青路面為主，對于瀝青路面，PCI計算公式如下：DR路面破損率，路面各種破損折合面積和與調(diào)查面積比（%）；Ai第i類路面損壞的面積（m2）；A調(diào)查的路面面積（調(diào)查長度與有效路面寬度之積，m2）;第i類路面破損中破損的權(quán)重；瀝青路面采用

19、15.00，瀝青路面采用0.412；包含損壞程度（輕、中、重）損壞類型總數(shù)，瀝青路面21；4.1.1.2路面病害檢測及原理路面自動化檢測車路面圖像采集系統(tǒng)由線掃描CCD相機(jī)、GPS與車輪編碼器組合定位模塊、輔助光照明三個部分組成。由輔助光照明系統(tǒng)消除環(huán)境光干擾，通過車身屬部線掃描相機(jī)對路面進(jìn)行高速連續(xù)拍攝，得到路面圖像數(shù)據(jù)，檢測數(shù)據(jù)可直接傳輸?shù)接嬎銠C(jī)，通過車載計算機(jī)實時存儲。對路面圖像采用自動識別結(jié)合人機(jī)對話方式判斷病害類型、圈定病害范圍。對于現(xiàn)有快速采集設(shè)備（無論國內(nèi)國外），對于路面裂縫等病害的自動識別都還處于較低水平，對于特殊情況下，能達(dá)到較好識別水平，但是對于絕大部分情況，需要人工干預(yù)。

20、路面損壞類型和數(shù)量通過自動識別和人工干預(yù)以后，處理結(jié)果直接存入路面數(shù)據(jù)庫。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的算法，通過報表系統(tǒng)可以直接生成路面破損狀況指數(shù)PCI結(jié)果。4.1.2路面行駛質(zhì)量指數(shù)RQI4.1.2.1路面行駛質(zhì)量指數(shù)RQI計算路面行駛質(zhì)量指數(shù)（RQI）衡量車輛在道路上行駛的舒適程度及道路的平整度。平整度不良影響乘車舒適性、降低汽車速度、加速車輛零部件損壞、增加車輛運營費用。平整度從舒適性、車速、經(jīng)濟(jì)性和道路養(yǎng)護(hù)四個方面影響公路與行車質(zhì)量。高等級公路和一級公路采用0.026，其他等級公路采用0.0185。高等級公路和一級公路采用0.65，其他等級公路采用0.58。4.1.2.2路面平整度檢測及原理自動

21、化檢測車激光平整度測量系統(tǒng)由2個激光測距器和2個加速度計組成，分別安裝于兩后車輪前方，通過測量路面距離和加速度計采集的車輛顛簸情況得出路面縱斷面各點的相對高程，測量精度為。根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行分析，通過采用加速度計慣性補償?shù)膰H平整度計算方法，計算國際平整度指數(shù)（IRI）（單位m/km）。路面平整度檢測數(shù)據(jù)通過報表系統(tǒng)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的算法，直接生成檢測路段的路面行駛質(zhì)量指數(shù)RQI結(jié)果，并進(jìn)行優(yōu)良率統(tǒng)計。4.1.3路面車轍深度指數(shù)RDI4.1.3.1路面車轍深度指數(shù)RDI計算車轍是瀝青路面的結(jié)構(gòu)性破壞之一，多見于分道行駛、面層結(jié)構(gòu)較厚的高等級公路。車轍導(dǎo)致行車的舒適性降低，雨天車轍的積水對行車的安

22、全性威脅較大。路面車轍用路面車轍深度指數(shù)（RDI）評價。RD車轍深度（mm）；車轍深度參數(shù)，采用20mm；車轍深度限值，采用35mm；模型參數(shù)，采用2.0;模型參數(shù)，采用4.0;4.1.3.2路面車轍檢測及原理路面自動化檢測車激光車轍測量系統(tǒng)由安裝于車身后部的2套線激光發(fā)射器和車轍CCD相機(jī)組成，在同步控制器的觸發(fā)控制下對道路變形進(jìn)行測量。通過對相機(jī)拍攝的線激光在路央上的形變情況進(jìn)行取點分析可以檢測出左右車轍深度等信息。路面車轍采集數(shù)據(jù)通過報表系統(tǒng)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的算法，直接生成路面車轍深度指數(shù)RDI結(jié)果，并進(jìn)行優(yōu)良率統(tǒng)計。4.1.4前方景觀測量系統(tǒng)前方景同測量系統(tǒng)能夠按一定距離間隔（10-1

23、00米）采集道路前方圖像，圖像清晰不失真，所有拍攝取圖像可數(shù)字化存于大容量數(shù)字存儲介質(zhì)以供實時或后臺軟件處理，系統(tǒng)由兩臺逐行掃描彩色攝像機(jī)組成，相機(jī)分辨率為13921040?？烧{(diào)查的道路設(shè)施包括交通標(biāo)志牌、道路標(biāo)線、隔離柵、綠化帶、電線桿、護(hù)欄、橋梁、隧道等。通過前方景觀測量軟件量測沿線設(shè)施幾何尺寸。從而統(tǒng)計得到沿線設(shè)施技術(shù)狀況。4.2數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)路面管理系統(tǒng)是借助于計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)評價、預(yù)測、分析和決策的計算機(jī)輔助系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是這一系統(tǒng)的基礎(chǔ)。系統(tǒng)所需各種路況數(shù)據(jù)以不同的方式采集后輸入計算機(jī)，通過數(shù)據(jù)庫加以處理和管理，為系統(tǒng)的評價、決策提供所需的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般由路網(wǎng)參照系統(tǒng)

24、、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)管理三部分組成。下圖所示為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)組成說明圖：公路里程樁定位參照系統(tǒng)大地坐標(biāo)定位參照系統(tǒng)路網(wǎng)參照系統(tǒng)靜態(tài)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)庫決策數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理：數(shù)據(jù)的增、刪、改、查等操作數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)組成說明圖421路網(wǎng)參照系統(tǒng)公路是路面管理系統(tǒng)的主要管理對象，本身具有典型的線性特征。傳統(tǒng)的公路管理通常采用里程樁作為公路的參照系統(tǒng)。隨著計算機(jī)的應(yīng)用特別是GIS技術(shù)的普及，大地坐標(biāo)定位參照系統(tǒng)也將被廣泛使用。公路里程樁定位參照系統(tǒng)公路網(wǎng)是由若干條路線組成的。每一條路線具有其特定的編號及沿著一定方向建立的、表示與路線起點距離的里程樁。假定用線來表示公路，這就構(gòu)成了公路

25、里程樁定位參照系統(tǒng)。由路線編號和里程樁所組成的數(shù)據(jù)與公路上的實際位置構(gòu)成了一一對應(yīng)的關(guān)系。即路網(wǎng)中任意一條公路上的任意一點均可由其路線編號和里程樁進(jìn)行定位。同樣，給定有效的路線編號和里程，路網(wǎng)上必有一點與之對應(yīng)。里程樁定位參照系統(tǒng)的最大優(yōu)點是簡單、直觀、定位方便。因此，在傳統(tǒng)的公路管理中，一直將其作為公路定位參照系統(tǒng)。這一參照系統(tǒng)的缺點是變更困難。例如，某一條線路的某一部分經(jīng)過改建實際里程發(fā)生了變化，若要準(zhǔn)確地反映這一變化，就需要更改從里程變化點至終點的里程樁，對于長距離、夸省市的路線隨時進(jìn)行這種改變是十分困難的。在實際管理中這種改變不是隨時進(jìn)行的，這就造成了在一定時期內(nèi)局部里程樁的長鏈、短鏈

26、和斷鏈。大地坐標(biāo)定位參照系統(tǒng)我們知道，空間中的任一點可用三維坐標(biāo)精確描述。三維大地坐標(biāo)定位系統(tǒng)是三維坐標(biāo)系統(tǒng)的形式之一。應(yīng)用三維大地坐標(biāo)定位系統(tǒng)，地球表面的任一點，均可用這一點的經(jīng)緯度坐標(biāo)和高程來確定。如果將公路看做是覆蓋于地球表面具有一定特性的連續(xù)點構(gòu)成的實體，就可以利用三維大地坐標(biāo)定位系統(tǒng)精確地描述公路。這樣，路網(wǎng)中任一條路線上的任一點，可由這一點所處的經(jīng)緯度坐標(biāo)和高程來表示。與經(jīng)緯度數(shù)據(jù)變化的范圍相比，高程的變化是十分微小的。因此，大多數(shù)高程數(shù)據(jù)影響不大的場合，通常忽略高程而采用二維大地坐標(biāo)定位系統(tǒng)。對于公路設(shè)計來說，高程是十分重要的數(shù)據(jù)。但在公路網(wǎng)管理中，根據(jù)所需要的數(shù)據(jù)精度要求，可采

27、用二維大地坐標(biāo)定位系統(tǒng)。 在路面管理系統(tǒng)中采用大地坐標(biāo)定位作為參照系統(tǒng)的優(yōu)點在于：1)定位準(zhǔn)確且不會因路線的一部分改線而影響其他部分的定位；2)易于計算機(jī)的地圖信息處理。 與里程樁定位系統(tǒng)相比，大地坐標(biāo)定位參照系統(tǒng)的缺點是：1)數(shù)據(jù)采集困難，精度要求高，成本高，工作量大。2)與習(xí)慣的管理方式不一致。 422數(shù)據(jù)文件路面管理系統(tǒng)是以公路信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的管理系統(tǒng)，完善的數(shù)據(jù)文件結(jié)構(gòu)關(guān)系是系統(tǒng)功能實現(xiàn)與系統(tǒng)穩(wěn)定的保證，通常數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)涉及大量的數(shù)據(jù)信息，組織數(shù)據(jù)文件，建立以下數(shù)據(jù)庫：靜態(tài)數(shù)據(jù)庫一次采集和輸入后，除特殊情況不改變的數(shù)據(jù)存儲在靜態(tài)數(shù)據(jù)庫中，它們包括路線編碼(路線名稱、路線起點、路線終點、路

28、線長度、路線走向)，政區(qū)編碼(政區(qū)編碼與名稱)，養(yǎng)管單位編碼(養(yǎng)管單位編碼與名稱)，區(qū)間編碼(區(qū)間劃分、區(qū)間編碼、技術(shù)等級)，路段編碼(路段劃分、路段編碼、路段起點、終點、長度、路面寬度、路基寬度、路肩寬度、車道類型、路面等級、面層結(jié)構(gòu)編碼、面層結(jié)構(gòu)類型、基層結(jié)構(gòu)編碼、土基結(jié)構(gòu)編碼)。 以上數(shù)據(jù)編碼及命名依據(jù)公路路線命名編號和編碼規(guī)則命名和編號規(guī)則(GB917.1-89)，公路路線命名編號和編碼規(guī)則 國家單線公路路線名稱和編號(GB917.2-89)，中華人民共和國行政區(qū)劃代碼(GB226088)，公路管理養(yǎng)護(hù)單位代碼編制規(guī)則(JT002290)，公路路面等級與面層類型代碼(GB920-89)

29、等相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)制定。系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)庫包括交通量數(shù)據(jù)、病害、平整度、車轍、彎沉、處治歷史等數(shù)據(jù)，其中使用性能評價指標(biāo)類數(shù)據(jù)以百米為單位存儲在基本數(shù)據(jù)庫中。決策數(shù)據(jù)庫在決策數(shù)據(jù)庫中存儲技術(shù)狀況評價劃分閥值、養(yǎng)護(hù)決策數(shù)據(jù)閥值、養(yǎng)護(hù)處治后技術(shù)狀況指標(biāo)增長值、指標(biāo)的衰減值、養(yǎng)護(hù)措施及造價、養(yǎng)護(hù)分析預(yù)測年數(shù)等有關(guān)系統(tǒng)決策、分析的閥值數(shù)據(jù)。423數(shù)據(jù)庫管理路面管理系統(tǒng)是管理大量公路信息的系統(tǒng)，在路面管理系統(tǒng)的建立和使用過程中，都需要隨時對其中數(shù)據(jù)進(jìn)行增加、刪除、修改和查找等操作，這些操作統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)庫管理。數(shù)據(jù)庫管理的實現(xiàn)，有兩種方法，分別是：直接在數(shù)據(jù)庫上操作和通過程序操作數(shù)據(jù)庫。43評價決策系

30、統(tǒng)系統(tǒng)以公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)(JTG H202007)等相關(guān)規(guī)范為依據(jù)，按照數(shù)據(jù)庫組織結(jié)構(gòu)，分析統(tǒng)計采集數(shù)據(jù)，計算評價指標(biāo)，將評價結(jié)果導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫。再根據(jù)評價結(jié)果對路段、區(qū)間、路線和路網(wǎng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)分析決策，實現(xiàn)養(yǎng)護(hù)需求分析、養(yǎng)護(hù)性質(zhì)分析、養(yǎng)護(hù)方案分析、養(yǎng)護(hù)造價預(yù)算分析及養(yǎng)護(hù)預(yù)測分析。431路面使用性能評價系統(tǒng)4311路面使用性能評價指標(biāo)在公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)(JTG H202007)中，公路技術(shù)狀況評價包括對路面、路基、橋隧構(gòu)造物和沿線設(shè)施的技術(shù)狀況進(jìn)行評價。路面和橋隧構(gòu)造物是重點，路基和沿線設(shè)施次之。路面是重中之重對路面和評價指就是路面使用性能評價。路面使用性能是一個覆蓋面很寬的技術(shù)術(shù)語，泛指路

31、面的各種技術(shù)行為。比較一致的看法是：路面的使用性能包括5個方面，即損壞狀況、行駛質(zhì)量、結(jié)構(gòu)承載能力、行駛安全性和外觀，所以，通常的路面評價方法都是根據(jù)這幾個方面進(jìn)行設(shè)計。一般而言，評價指標(biāo)分為綜合性指標(biāo)和單一性指標(biāo)兩大類。綜合性指標(biāo)是對路面使用性能的綜合測度，它可以綜合地表征路面使用性能的復(fù)雜內(nèi)涵。單一性征路面使用性能各組成部分的詳細(xì)情況。 國外評價指標(biāo) 20世紀(jì)60年代初期，美國實施了AASHO(美國國家公路與運輸協(xié)會標(biāo)準(zhǔn))道路試驗，提出了路面使用(服務(wù))性能評價指標(biāo)PSl(Prescent SeriviceabilitvIndex)，建立了PSI路面評價模型。PSI評價模型的建立標(biāo)志世界范

32、圍路面使用性能評價技術(shù)研究的開始。在隨后的20多年里，隨著檢測技術(shù)的進(jìn)步、裝備水平的提高和路面管理系統(tǒng)(PMS：Pavement Management System)的深入研究及廣泛應(yīng)用，許多國家(包括加拿大、英國、芬蘭、法國、日本)和國際機(jī)構(gòu)(世界銀行)先后提出了不同的路面評價指標(biāo)，建立了不同的路面評價模型，其中包括加拿大的行駛舒適性指數(shù)(RCI：Riding Comfort Index)、英國的道路狀況指數(shù)(RCI：Road Condition Indicator)、日本的養(yǎng)護(hù)管理指數(shù)(MCI：MaintenanceControl Index)和美國軍事機(jī)構(gòu)開發(fā)的路面狀況指數(shù)(PCI：Pa

33、vement ConditionIndex)，上述路面評價模型包含了多變量模型和單參數(shù)模型。 世界公路管理史上，第一個路面使用性能評價模型是美國研究人員基于AASHO道路實驗近10年的觀測數(shù)據(jù)，于20世紀(jì)60年代中期提出的PSI路面服務(wù)性能指數(shù)。在隨后的許多年里，根據(jù)AASHO實驗結(jié)果和PSI模型結(jié)構(gòu)及參數(shù)，許多國家和地區(qū)如加拿大、英國、日本等的研究部門分別建立了不同用途的路面使用性能評價模型。這些模型的共同特點是將客觀數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的評價尺度建立聯(lián)系，利用統(tǒng)一的標(biāo)尺評價不同的路面損壞。路面服務(wù)性能指數(shù)PSI是AASHO道路實驗的重要研究成果之一，也是在公路養(yǎng)護(hù)管理中采用專家技術(shù)建立路面評價模

34、型的成功范例。在建立PSI模型的時候，研究人員把與公路有關(guān)、職業(yè)不同的各種評價人員，如道路建設(shè)人員、道路養(yǎng)護(hù)人員、汽車運輸人員、汽車制造人員組織成一個由多人組成的專家組。通過道路現(xiàn)場評價，確定每個實驗路段的專家評價結(jié)果。在進(jìn)行專家調(diào)查評價的同時，道路檢測人員對實驗路段的路面損壞進(jìn)行調(diào)查與檢測，隨后用數(shù)學(xué)方法建立路面損壞與專家評價結(jié)果之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，確定相關(guān)參數(shù)，形成路面服務(wù)能力指數(shù)PSI，模型如下： （瀝青）式中：SV輪跡處平整度離散度；C裂縫度，m2/1000m2；P修補度（Patching）, m2/1000m2;RD車轍深度，cm。模型包含了4個可變參數(shù)，即平整度、表面裂縫、路面修補度和

35、車轍。在四個路面評價影響因素中，路面裂縫與車轍占很小的比重，這二種因素的變化對PSI產(chǎn)生微小影響；相反，平整度(SV)對PSI，尤其是當(dāng)SV在10以下時影響顯著。從模型參數(shù)(權(quán)重)看，PSI模型實際上是與平整度主相關(guān)的行駛舒服性模型。國內(nèi)評價指標(biāo)我國路面評價指標(biāo)的研究始于20世紀(jì)80年代末期。評價模型的建立可分為三個階段。第一階段：早期建立的評價模型結(jié)構(gòu)深受美國PSI的影響，在對國外文獻(xiàn)分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)我國瀝青路面的損壞特點，交通部公路科學(xué)研究(院)所先后在河北和浙江等省市有關(guān)地區(qū)選擇了實驗路段，實施了路況調(diào)查和專家評價，采集了行駛舒適性和路面損壞等數(shù)據(jù)，在建立的路面狀況指數(shù)PCI模型中，包

36、含了道路平整度和路面破壞率兩個因素。路面狀況指數(shù)PCI值域為010。第二階段：1999-2001年建立的評價模型，采用了更清晰直接的分項指標(biāo)建模方法，建立的模型中，路面狀況指數(shù)PCI模型的影響因素僅包含路面破損指標(biāo)DR(對應(yīng)曲線圖如下)，行駛舒適性指標(biāo)RQI模型的影響因素僅包含國際平整度指數(shù)IRI(對應(yīng)曲線圖如下)；并實現(xiàn)了PCI、RQI在值域上的統(tǒng)一(值域：0100)。路面破損率DR與路面技術(shù)狀況指數(shù)PCI對應(yīng)曲線圖第三階段：基于快速檢測技術(shù)及裝備的評價模型。2007年11月，交通部頒布了公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)(JTG H202007)。在這個模型中，建立路面破損、道路平整度、路面車轍、抗滑性

37、能和路面結(jié)構(gòu)強度各自的分項模型，并將這些評價結(jié)果通過權(quán)重累加，得到路面總體使用性能綜合評價指標(biāo)PQI(值域：0-100)。4312路面使用性能評價體系20世紀(jì)60年代以來，國內(nèi)外對公路評價技術(shù)的研究重點集中在路面使用性能上，研究的因素主要包括路面損壞、道路平整度、路面車轍、抗滑性能和路面結(jié)構(gòu)強度，研究的背景則主要出于路面使用性能評定和路面養(yǎng)護(hù)管理尤其是路面管理系統(tǒng)應(yīng)用的需要。由于路面損壞、道路平整度、路面車轍、抗滑性能和路面結(jié)構(gòu)強度等指標(biāo)具有不同的值域，直接使用上述指標(biāo)值不便于路面使用性能評定和公路養(yǎng)護(hù)管理，因此國內(nèi)外幾乎所有的路面評價模型均將上述指標(biāo)與05、010或0100的評價尺度聯(lián)系起來

38、，使各項指標(biāo)的評價結(jié)果變得易于理解和容易掌握。我國有20多年路面管理系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)，有系列的、具有統(tǒng)一評價尺度(0100)的評價模型。因此，在公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)中，對路面使用性能的評定可充分利用路面管理系統(tǒng)評價模型的研究成果，將路面使用性能用PQI表示，分項指標(biāo)分別用PCI、RQI、RDI、SRI和PSSI表示。下圖所示為路面使用性能指數(shù)PQI體系：4.3.1.3路面使用性能模型與參數(shù)瀝青路面使用性能評價包含路面損壞、平整度、車轍、抗滑性能和結(jié)構(gòu)強度五項技術(shù)內(nèi)容。其中，路面結(jié)構(gòu)強度為抽樣評定指標(biāo)，單獨計算與評定，評定范圍根據(jù)路面大中修養(yǎng)護(hù)需求、路基的地質(zhì)條件等自行確定。路面使用性能指數(shù)（PQ

39、I）按下式計算。其中：PCI在PQI中的權(quán)重；RQI在PQI中的權(quán)重；RDI在PQI中的權(quán)重；SRI在PQI中的權(quán)重。公式中各指標(biāo)權(quán)重表路面類型權(quán)重高速、一級公路二、三、四公路瀝青路面0.350.600.400.400.150.104.3.1.4 評價標(biāo)準(zhǔn)評份標(biāo)準(zhǔn)和評價等級是公路技術(shù)狀況評定的關(guān)鍵。標(biāo)準(zhǔn)值及其與評價等級的關(guān)系涉及許多因素，既有管理上使用的方便性要求，也需要考慮技術(shù)上的可行性和合理性。為民統(tǒng)一各項指標(biāo)的評價標(biāo)準(zhǔn)，使各項指標(biāo)、各級標(biāo)準(zhǔn)有明確的定義和尺度，下表以路面車轍指數(shù)RQI為例說明指標(biāo)的評價等級定義。標(biāo)準(zhǔn)及評價等級定義評價等級評價指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)定義優(yōu)90路面幾乎無路面車轍；路面行駛舒

40、適，或有非路面車轍因素引起的行駛不舒適感；路表無積水可能，不會影響行車安全性。良80-90路面車轍較輕微，路面車轍深度一般10mm；有路面車轍因素引起的輕微行駛不舒適感；路表有輕度轍槽積水條件。中70-80路面車轍較輕微，路面車轍深度一般10mm；有路面車轍因素引起的輕微行駛不舒適感；路表有輕度轍槽積水條件。次60-70路面車轍深度較深，路面車轍深度一般小于20mm；有路面車轍因素引起的強烈行駛不舒適感；路表有較深積水條件，容易發(fā)生漂滑或側(cè)滑，需要立即養(yǎng)護(hù)。差差60路面車轍深，路面車轍深度大于20mm；因路面車轍引起車輛嚴(yán)重顛簸，雨天車輛行駛危險，容易發(fā)生漂滑或側(cè)滑，需要立刻養(yǎng)護(hù)。在不斷研究、

41、實驗、模式和試點應(yīng)用的基礎(chǔ)上，公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)將路面使用性能分為優(yōu)、良、中、次、差五個等級，各分項指標(biāo)的評價標(biāo)準(zhǔn)和對應(yīng)關(guān)系。如下表所示。路面技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)評價等級優(yōu)良中次差PQI及各分項指標(biāo)9080,9070,8060,700.4, 22,5.55.5,11.011.0IRI高速、一級公路2.32.3, 3.53.5,4.34.3,5.05.0IRI其他等級公路3.03.0, 4.54.5,5.45.4,6.26.2利用有效的路面使用性能評價模型對路網(wǎng)組成區(qū)間或路段進(jìn)行評價，然后根據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)對使用性能評價結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析，確定路網(wǎng)中優(yōu)、良、中、次、差各等級公路的比例、長度及分布，了解路面

42、基本性能和狀況分布，為養(yǎng)護(hù)決策分析奠定基礎(chǔ)。下表為PQI評價結(jié)果舉例：XX線（SXXX）上行路面狀況評價結(jié)果表城市名稱檢測里程（Km）路面評價結(jié)果（Km）PQI值分布情況（下行）優(yōu)良中次差XX33.3131.50012.0776.0505.9007.7864.3.2養(yǎng)護(hù)分析決策系統(tǒng)4321養(yǎng)護(hù)決策概述公路養(yǎng)護(hù)決策就是依據(jù)路面管理系統(tǒng)綜合各種信息，對各種養(yǎng)護(hù)決策有怎么樣的養(yǎng)護(hù)結(jié)果；要保證某種路況水平需要投入多少資金；在一定預(yù)算條件下，應(yīng)在何時采取何種養(yǎng)護(hù)措施等問題進(jìn)行分析、回答，合理分配優(yōu)先養(yǎng)護(hù)資金等資源，確定最佳養(yǎng)護(hù)對策和實施時間的過程。 在通常意義上講，決策是一種系統(tǒng)的方法或過程，它通過對系

43、統(tǒng)當(dāng)前所處狀態(tài)的評估和未來發(fā)展的分析、判斷、選擇恰當(dāng)?shù)南到y(tǒng)對策，以最大限度地滿足系統(tǒng)的要求。對于路面管理系統(tǒng)來說，需要解決的是路面養(yǎng)護(hù)、大中修和改建的策略、計劃和資金分配。 養(yǎng)護(hù)決策是公路養(yǎng)護(hù)工作的重要組成部分，也是公路養(yǎng)護(hù)管理部門的主要工作。傳統(tǒng)的公路養(yǎng)護(hù)決策方法是以人工調(diào)查、主觀決策為主的經(jīng)驗型決策模式。這種傳統(tǒng)的經(jīng)驗型決策模式是在特定時期，為適應(yīng)特定時期技術(shù)經(jīng)濟(jì)環(huán)境及公路養(yǎng)護(hù)需求，而形成的一種模式化的決策方法。傳統(tǒng)決策模式的優(yōu)點是決策簡單，效率高，不占或少占用資源；缺點是，養(yǎng)護(hù)決策主觀隨意性大，主觀決策常常導(dǎo)致應(yīng)該養(yǎng)護(hù)的沒有及時養(yǎng)護(hù)，不需要養(yǎng)護(hù)的卻提前養(yǎng)護(hù)，另一方面公路養(yǎng)護(hù)缺乏科學(xué)的規(guī)劃

44、性和計劃性，決策的主觀性和只考慮現(xiàn)狀不問長期效果的決策方法經(jīng)常造成嚴(yán)重的資金浪費，同時也使公路尤其是路面處于經(jīng)常性的維修狀態(tài)，降低了公路的服務(wù)水平和投資效益。 隨著我國公路養(yǎng)護(hù)規(guī)模的迅速擴(kuò)大，交通量的快速增長和社會對公路服務(wù)水平(行駛質(zhì)量、運行速度和行車安全性)期望的提高，傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)決策模式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)以快速、安全、舒適為服務(wù)宗旨的現(xiàn)代公路養(yǎng)護(hù)要求，公路的快速發(fā)展要求建立一種新的養(yǎng)護(hù)決策模式。通過建立新的公路養(yǎng)護(hù)決策模式，改變現(xiàn)有決策方式的缺點，提升現(xiàn)代技術(shù)條件下的科學(xué)決策能力，使公路養(yǎng)護(hù)資金發(fā)揮最大的效益。4.3.2.2養(yǎng)護(hù)決策內(nèi)容為了適應(yīng)現(xiàn)代化、大規(guī)模、高速度和高質(zhì)量公路養(yǎng)護(hù)管理的要求

45、，協(xié)助公路養(yǎng)護(hù)決策者正確做出養(yǎng)護(hù)決策的路面管理系統(tǒng)在養(yǎng)護(hù)決策方面，主要包含如下幾項內(nèi)容，如下圖所示：確定養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)需求分析養(yǎng)護(hù)性質(zhì)分析養(yǎng)護(hù)方案分析造價預(yù)算分析養(yǎng)護(hù)預(yù)測分析養(yǎng)護(hù)決策1、確定養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)是為了便于實測或預(yù)測值進(jìn)行比較而規(guī)定的限制數(shù)值。在路面管理系統(tǒng)中，通常有兩個標(biāo)準(zhǔn)，分別是評價標(biāo)準(zhǔn)和養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。評價標(biāo)準(zhǔn)主要用于路網(wǎng)的路況統(tǒng)計和使用性能評價，盡管它也包含決策的含義，但有時并不適合于個體某個省的養(yǎng)護(hù)決策，如路況特別好或特別差的省市；同一評價標(biāo)準(zhǔn)中又分為RQI標(biāo)評（見下圖：RQI（行駛舒適性指數(shù)）標(biāo)準(zhǔn)）、PCI標(biāo)準(zhǔn)、PSSI標(biāo)準(zhǔn)和PQI標(biāo)準(zhǔn)。評價標(biāo)準(zhǔn)在本文4.3.1路面技術(shù)狀況評價中進(jìn)行

46、了描述。而養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)具有適合地方的特點，其標(biāo)準(zhǔn)的確定要綜合考慮地區(qū)的道路等級、路面養(yǎng)護(hù)狀況、養(yǎng)護(hù)資金及養(yǎng)護(hù)政策等因素，因此不同的省份會有不同的標(biāo)準(zhǔn)，主要用于養(yǎng)護(hù)決策、養(yǎng)護(hù)需求分析。2、養(yǎng)護(hù)需求分析路網(wǎng)的養(yǎng)護(hù)需要分析是一項宏觀分析項目，但是路面管理系統(tǒng)中宏觀分析需要依靠微觀的路段破損數(shù)據(jù)實現(xiàn)。在確定了養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)與養(yǎng)護(hù)水平以后，路面管理系統(tǒng)即可選定滿足養(yǎng)護(hù)需要的路段，經(jīng)過統(tǒng)計分析，結(jié)合養(yǎng)護(hù)投資資金狀況與地方政策等因素，明確路網(wǎng)養(yǎng)護(hù)需求。常見的路面使用性能衰變有直線、負(fù)指數(shù)和S型曲線等多種類型。不同省市的路面會有不同的衰變規(guī)律，同一省市不同地區(qū)也可能包含多種衰變方式。因此，不同地區(qū)適用的養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)不同。盡

47、管如此，無論路面呈現(xiàn)什么樣的衰變方式，其規(guī)律都是一樣的。即路面使用性能隨著時間的推移而降低。在實際道路養(yǎng)護(hù)中，當(dāng)路面使用性能降低到一定程度或低于某一標(biāo)準(zhǔn)，就要考慮對其進(jìn)行某種方式的養(yǎng)護(hù)，以保全或恢復(fù)路面的使用性能(如圖：養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)對需求分析的影響)。養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的高低影響路面的處治時間，間接地影響路網(wǎng)的大中修里程及費用。高的養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)使路面超前處治，路面性能位置在較高的水平上，養(yǎng)護(hù)里程多。反之，路面使用周期增長，平均性能降低，養(yǎng)護(hù)里程少。養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的確定取決于道路等級、技術(shù)要求和經(jīng)濟(jì)狀況等因素，是一個敏感的因素。需求分析時，需要考慮多個標(biāo)準(zhǔn)（高、中、低）以分析不同標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生的需求差別。 路面養(yǎng)護(hù)時間與養(yǎng)護(hù)

48、標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系密切，標(biāo)準(zhǔn)提高養(yǎng)護(hù)時間提前，標(biāo)準(zhǔn)降低養(yǎng)護(hù)時間推后。在給定的養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)限制下，路面的處治時間有多種選擇：按時處治或提前處治。這是因為養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)是一種技術(shù)限值，在考慮了經(jīng)濟(jì)因素后往往最佳(效益最大)處治時間是較標(biāo)準(zhǔn)時間提前處治，這種情況往往發(fā)生在大交通量路段上。當(dāng)交通量很小時，道路養(yǎng)護(hù)帶來的用戶效益(用戶費用節(jié)省)常常低于養(yǎng)護(hù)費用，這時就需要推遲道路養(yǎng)護(hù)時間，以求得用戶效益與養(yǎng)護(hù)費用之問的新平衡。由于養(yǎng)護(hù)時間也影響需求分析結(jié)果，因此路網(wǎng)養(yǎng)護(hù)需求分析也要考慮不同養(yǎng)護(hù)時間對分析結(jié)果的影響。時間影響因素的分析有時也可以通過養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的分析來間接完成。3、養(yǎng)護(hù)性質(zhì)分析養(yǎng)護(hù)性質(zhì)的確定就是在產(chǎn)生養(yǎng)護(hù)需要的路

49、段范圍內(nèi)，分析路段的處治性質(zhì)，即確定哪些路段需要進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，哪些路段需要中修，哪些路段需要大修。通過對宏觀路況標(biāo)準(zhǔn)與微觀路況標(biāo)準(zhǔn)的分析，建立養(yǎng)護(hù)對策方案。具體養(yǎng)護(hù)性質(zhì)的宏觀、微觀條件劃分如下表所示：養(yǎng)護(hù)對策推薦表養(yǎng)護(hù)性質(zhì)宏觀路況標(biāo)準(zhǔn)微觀路況標(biāo)準(zhǔn)外治措施日常養(yǎng)護(hù)80PSSI80PCI85RQI路面行駛舒適、有輕微縱橫裂縫、車轍較輕一般小于10mm小修保養(yǎng)；單、雙表處預(yù)防性養(yǎng)護(hù)70PSSI70PCI75RQI輕微或中等龜裂、輕微塊狀裂縫、輕微松散、泛油等病害；車轍一般小于20mm封層類預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中修40PSSI40PCI60RQI中、重度龜裂；整體平整度較差；車轍一般在10-30mm；存在部分

50、擁包、搓板、脫皮、松散等病害。局部補強、組合封層、中修罩面大修PSSI60路面結(jié)構(gòu)強度不滿足要求。改建；基層、面層冷再生。60PSSIPCI40RQI40處于結(jié)構(gòu)性損壞邊緣；各種功能性損壞且面積較大；路面整體平整度較差。4、養(yǎng)護(hù)方案分析與養(yǎng)護(hù)性質(zhì)析析類似，養(yǎng)護(hù)方案分析需參考的因素更加復(fù)雜、多樣，不僅要考慮道路等級、交通量、最后一次大中修時間，目前的路面結(jié)構(gòu)狀況及其使用周期等因素，還要結(jié)合路段所在地區(qū)的資源情況，氣候條件等，在確定了養(yǎng)護(hù)性質(zhì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)病害類型，組成分布，研究不同養(yǎng)護(hù)方案的適用條件，通過經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的合理、可行性比較，最終確定養(yǎng)護(hù)方案。養(yǎng)護(hù)方法與病害類型對應(yīng)表養(yǎng)護(hù)方在法及病害種類

51、再生稀漿封層碎石封層廠拌熱再生就地?zé)嵩偕鷱S拌冷再生就地冷再生稀漿封層及下封層纖維稀漿封層改性稀漿封層（微表處）復(fù)式纖維稀漿封層冷拌冷鋪薄漿封層碎石封層纖維碎石封層開普封層Cape碎石下封層1裂縫2沉陷3擁包4車轍5波浪搓板6坑槽7松散麻面8泛油9脫皮10麻光11貧油12瀝青老化5、養(yǎng)護(hù)預(yù)算分析在確定了養(yǎng)護(hù)方案的基礎(chǔ)上，以地方養(yǎng)護(hù)投資標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，合理分配養(yǎng)護(hù)資金。在養(yǎng)護(hù)資金充足的情況下，有養(yǎng)護(hù)需要的路段能夠被分配到充足的預(yù)算資金，然而在養(yǎng)護(hù)資金不充足的時候，道路工程師經(jīng)常遇到的問題就是如何把給定的養(yǎng)護(hù)資金分配到路網(wǎng)中最需要處治的路段上，從而獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。資金合理分配的結(jié)果是路網(wǎng)中最需要處治

52、的路段以某種需要的方式進(jìn)行處治養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)工程的結(jié)果是提高處治路段及整個公路網(wǎng)的服務(wù)水平?？梢栽O(shè)想不同的養(yǎng)護(hù)資金會帶給路網(wǎng)不同的服務(wù)水平及質(zhì)量組成，如下圖所示。6養(yǎng)護(hù)預(yù)測分析 路面養(yǎng)護(hù)決策以路面性能為基準(zhǔn)，一個良好的性能預(yù)測模型是合理決策的基礎(chǔ)。決策是與性能預(yù)測模型密切相關(guān)的。只有在路面性能達(dá)到某一標(biāo)準(zhǔn)時，才能考慮與之適應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施；一旦采取養(yǎng)護(hù)措施之后，路面的性能及變化又直接影響下一次養(yǎng)護(hù)決策。 公路在使用過程中，路面使用性能將有一個衰減的過程。這種衰減，受多種因素的影響，如路面類型、氣候條件、路齡、公路等級、路面材料、養(yǎng)護(hù)水平、上一年的使用性能、指標(biāo)間的相互影響等。對這一衰變趨勢的合理預(yù)測將

53、有助于公路養(yǎng)護(hù)決策者制定養(yǎng)護(hù)規(guī)劃。建立符合路面使用性能衰減規(guī)律的衰減模型，需要多年的數(shù)據(jù)積累，是養(yǎng)護(hù)預(yù)測分析的關(guān)鍵。44綜合演示分析系統(tǒng)近些年來，計算機(jī)軟件工業(yè)的發(fā)展大大地促進(jìn)了路面管理系統(tǒng)的發(fā)展。地理信息系統(tǒng)(G工S)技術(shù)應(yīng)用于交通運輸領(lǐng)域，形成了GIS的專門分支GIST。基于GIS的管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)工作是空間數(shù)據(jù)庫的建立，即對管理對象進(jìn)行數(shù)字化，完成基礎(chǔ)地形圖和屬性連接。利用GIs(地理信息系統(tǒng))技術(shù)，將評價決策結(jié)果放置路網(wǎng)、數(shù)字化電子地圖的平臺下進(jìn)行查詢、演示，并在本系統(tǒng)下由專家組對養(yǎng)護(hù)決策結(jié)果時行核準(zhǔn)。核準(zhǔn)結(jié)果的基本流程是：首先選擇系統(tǒng)中建議大中修養(yǎng)護(hù)的路段；結(jié)合前方采集圖像，判斷路面大

54、中修方案的決策結(jié)果是否合理和準(zhǔn)確；如果對路面大中修方案決策結(jié)果有疑問，查看路面結(jié)構(gòu)、路面使用性能（PCI、RQI、PSSI、RDI）等信息；如果對路面使用性能（PCI、RQI、PSSI、RDI）數(shù)據(jù)有疑問，進(jìn)一步查年P(guān)CI、RQI、PSSI、RDI的詳細(xì)數(shù)據(jù)，尤其是路面圖像和識別結(jié)果，找出路面大中修方案決策結(jié)果不準(zhǔn)確的原因；根據(jù)分析結(jié)果，調(diào)整路面養(yǎng)護(hù)方案。中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JTG H20-2007公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)3.1 瀝青路面瀝青路面損壞分11 類21 項。3.1.1 龜裂輕：初期裂縫，裂區(qū)無變形、無散落，縫細(xì)，主要裂縫寬度在2mm 以下，主要裂縫塊度在0.20.5m 之間，損壞按面積計算。中：龜裂的發(fā)展期，龜裂狀態(tài)明顯，裂縫區(qū)有輕度散落或輕度變形，主要裂縫寬度在25mm 之間，部分裂縫塊度小于0.2m，損壞按面積計算。重：龜裂特征顯著，裂塊較小，裂縫區(qū)變形明顯、散落嚴(yán)重，主要裂縫寬度大于5mm，大部分裂縫塊度小于0.2m，損壞按面積計算。3.1.2 塊狀裂縫輕：縫細(xì)、裂縫區(qū)無散落，裂縫寬度在3mm 以內(nèi)，大部分裂縫塊度大于1.0m，損壞按面積計算。重：縫寬、裂縫區(qū)有散落，裂縫寬度在3mm 以上，主要裂縫塊度在0.51.0m 之間，損壞按面積計算。3.1.3 縱向裂縫與行車方向基本平行的裂縫。輕：縫細(xì)、裂縫壁無散落或有輕微散落，