高速公路养护管控体系研究与运用

'　　高速公路养护管控体系研究与运用第1章引言1.1选题意义和研究目的伴随我国经济的快速发展，人民生活水平的逐步提高，为了满足人们出行的各类需求，高速公路的发展与建设已成为当代社会普遍关注的话题。然而，随着高速公路建设的不断发展和公路网的逐渐成熟，高速公路的养护管理问题也开始逐步受到关注。过去重建设、轻养护的传统观念，已不适应我国现有高速公路的发展趋势，建立科学、有效的路面管理养护系统，有效地改善传统模式的不足之处，为道路的使用性能、模型预测、养护资金分配、选择最佳道路养护方案提供有效数据和科学依据，对于高速公路的可持续发展有着非凡的意义。将公路建设的重心转移到路面养护管理上，符合当代现代化、高质量的公路运行模式，同时也凸显了高速公路养护管理的重要性，对我国今后的公路发展有着卓越的进步。目前高速公路是我国运输系统的核心骨架，运用有限的资源，在养护标准下选择最佳方案，使之维持路面使用阶段的服务水平，发挥养护费用的最大经济效益，路面管理系统的目的在于帮助高速公路管理部门在进行养护决策时，提供了更多的选择方案，以科学数据为参照，及时提供路况的反馈信息，保证最终决策的顺利进行。国外的高速公路管理系统研究表明：作为辅助决策的工具，路面管理系统以科学的管理方式改变传统的决策模式，以理论与实际相结合，重新认识高速公路养护管理的缺点及漏洞，提高道路养护管理科学化、系统化的管理水平[1]。路面管理系统涉及了路面使用状况、路面性能分析、路面模型预测、路面管理优化等内容，作为为决策者提供依据以及数据分析的工具。路面管理系统也可以定义为决策者通过对实时路况信息进行收集、分析，选择最佳的投资分配方案来进行养护维修的系统决策过程，通过帮助决策者制定适宜的资金投入策略，确保路面良好的持续使用状态。..1.2本文研究的主要内容及技术手段 高速公路的养护管理是一项相当复杂的动态决策系统，其中包括了工程管理、道路工程、运筹学、信息科技、决策论、技术经济、交通工程等学科，利用通讯、计算机技术来解决路面养护管理系统的一系列优化问题。高速公路的养护管理不同于之前的道路设计和施工，跟过去传统的管理模式也截然不同。本文通过研究调查国内外高速公路养护管理系统的现状，总结其应用成果，分析路面养护系统的决策依据，并针对当前我国养护管理系统的不足之处进行补充和完善，为道路的养护管理工作选择最有效、科学的决策方案。综上所述，本文主要研究以下几方面的内容：1、国内外高速公路养护管理系统的基础理论及发展现状。2、研究分析我国当前高速公路的特点和不足之处。3、通过引进国外高科技的路面检测设备，掌握路面使用性能的各种指数，通过计算机技术建立数据库和路面各项性能的预测模型。4、结合当前我国现有的路况进行经济分析，研究高速公路的养护管理费用和经济效益，对高速公路提出可持续发展的观点。5、高速公路养护决策优化问题的讨论，分析高速公路养护的需求以及养护资金的优化分配问题，依据路面使用性能的分析与评价，有针对性的提出养护决策。6、以湖北省汉十高速公路为例进行养护分析，结合本文提出的研究方案和技术手段，针对实际问题提出最佳养护方案。第2章我国高速公路养护存在的问题2.1我国高速公路的发展概况20世纪30年代，高速公路作为一种快速、安全，具有较大通行能力的新型交通方式开始逐渐兴起。伴随我国经济实力的稳步提升和科学技术的快速发展，在工业汽车大量生产的情况下，高速公路已经到达高度发展的时期，其里程规模不断扩大，覆盖了中国大部分省市地区，是我国经济、交通运输发展的重要枢纽。1988年，我国第一个高速公路沪嘉高速公路的顺利建成意味着高速公路的零突破，经过几十年的不断发展，到2020年，全国将形成以高速公路为主的五纵七横的国道主干道，包括横线18条、纵线9条以及7条放射线，跨越了首都、直辖市并贯通各省、市自治区，全程约8.6万km，里程约占全国整个公路网的2%，但其承担的运输量高达全国总量的 20%，是道路综合运输的主骨架，能进一步提高我国的道路运输效率，同时也标志着我国高速运输网络巨大的社会效益和市场经济效益[9]。从无到有，我国的高速公路已经取得了突飞猛进的发展，其卓越的成就也推动中我国经济、政治、文化方面的共同进步，高速公路作为交通运输的主要枢纽和经济文化发展的大动脉，为人们的生活带来了翻天覆地的变化。目前我国交通部的发展目标是：以市场经济为主导思路，发展客运安全舒适、货运快速便捷的智能型交通综合运输体系，加强路网的建设和维护，最大限度的发挥高速公路的基础运输性。在交通部的主导思想指挥下，高速公路作为国道主干线是交通运输在主骨架，当前我国的高速公路为缓解东部地区比较拥挤的支干线已经有了初步效益，中西部区域的交通条件也得到一定程度的改善。.2.2我国高速公路的管理模式及特点我国高速公路的迅猛发展，不仅促进了城乡之间的科技、经济、文化发展，更为祖国未来的美好发展构建美丽蓝图。随着一条条高速公路的建成通车，政府和建设单位的重心也逐渐从公路建设转移到以管理和养护维修为主的思想。需要及时了解和掌握高速公路当前的运营状况，利用路况检测设备针对道路的各项数据指标进行实时监控，依据路面实际损坏程度拟定相应的养护方案，并进行施工维修，要确保高速公路良好的服务质量。加强高速公路的预防性养护工作，对于可能发生或已经发生的路面病害，应刻不容缓进行修复，延缓高速公路大修的时间，用最少的养护金额取得最大的养护效益，延长了公路的使用寿命。除此之外，还有注意到高速公路的养护维修工作给交通带来的不便，提前做好公告、标志等工作，减少不必要的纠纷，注意车辆行驶的顺畅，避免意外的交通事故。目前我国高速公路的养护管理主要有以下的特点：高速公路属于我国的基础设施，对国家的经济与运输有着至关重要地位，对于路面的病害应及时进行处理，坚决避免由于工作人员的轻视或懈怠导致路面损坏程度的加剧，从而加重养护管理的负担，不管从经济上还是社会效益上都得不偿失，对于路面潜在的危害加以预防和维修，保障高速公路的顺利通行。第3章高速公路路面类型与结构特征..........103.1高速公路的结构特征.....103.2我国公路一般的路面类型........103.3路面养护的重要性.......113.4高速公路的主要病害和解决对策.........123.4.1水泥混凝土路面的病害及成因.......133.4.2沥青路面的病害及成因......13第4章高速公路使用性能分析与评价..........154.1高速公路使用性能概述..........154.2数据库的建立....164.3路面使用性能的权重分配........204.4路面使用性能的影响因素........20 4.5高速公路的模型预测.....22第5章高速公路养护的经济效益与决策分析....245.1高速公路养护成本.......245.2公路养护的经济效益.....245.3高速公路的养护需求.....255.4高速公路养护决策.......265.5高速公路养护对策分析..........275.5.1沥青路面养护.......295.5.2水泥混凝土路面养护........345.6高速公路费用的优化分配........365.7高速公路的预防性养护..........365.8可持续发展的新型养护模式......39第6章湖北省汉十高速公路养护案例分析6.1湖北省高速公路的发展现状在过去的一年里，湖北省共建立了8条高速公路，新增里程327公里，截至今日，湖北省高速公路的总里程已经达到4333公里。2014年湖北省计划再续建9条高速公路，力争我省高速公路总里程突破5500公里。高速公路的养护涉及内容众多，覆盖范围广，促使道路在养护施工阶段，除了应用配套的养护设备、材料外，政府拨给施工方的养护资金，还要组建一支专业化的养护队伍，与此同时，养护工作还应及时向上级部门进行报告，制定合理的养护方案。种种过程，需要多方面的配合协作才能顺利进展。本论文以汉十高速为例，针对汉十高速路面的各种病害进行详细研究，再结合我国现有的高速公路养护管理体制，对汉十高速采取有效的养护措施，确保汉十高速能发挥最大的经济效益。汉十高速建立于2000年，路面采用的是沥青混凝土材料，全程434公里，双向四车道，最高车速不得超过每小时120公里，投资总额130亿元，作为武汉到银川的主要连接路段，由孝感至襄阳、襄阳至十堰、十堰至漫川关这三段高速公路组成的。汉十高速的建立对国家的西部大开发以及中部地区的崛起有着非凡的意义。.结论 高速公路的建设，不仅缩短了车辆的运输时间，提高了运输效率，更促进了国家经济的快速发展。伴随我国日趋成熟的公路网和高速发展的高速公路，高速公路的改革也迫在眉睫，从建设转换为养护阶段，道路的养护工作日渐凸显出了其重要意义。本文首先介绍了国内外高速公路养护系统的现状，根据高速公路的路面类型和特征进行划分，详细探讨了当前我国高速公路的病害类型和成因，提出高速公路早期预防性养护的重要程度和必要性。结合目前先进的路面检测技术和高科技设备，从路面养护的角度，对路面的外形、结构承载能力、抗滑性能、安全性能、服务质量等多个方面进行路面的使用性能分析。再通过计算机技术对这些数据进行整理和归纳，进行路面使用性能的模型预测，为之后的养护决策提供了真实、有效的依据。通过研究当前国内外高速公路养护管理的现状分析，并以湖北省汉十高速公路为例进行详细分析，通过路面检测，收集路况的基本数据，并运用计算机技术进行数据处理和模型预测，分析路面各项性能的指数，再根据有限的养护费用进行优化分配，选择最佳的养护方案。之后再根据已有的路面养护规范和技术手段，针对不同路面类型的高速公路拟定相应的养护方案及对策分析，根据道路不同程度的破损情况和有限的养护费用进行效益分析，从养护维护所需要的资金的角度来分析养护方案，并以提高路面的使用性能。另一方面，积极宣传高速公路预防性养护的重要性，加强管理人员的养护意识，着重日常维修和局部养护工作，坚持公路养护的可持续发展。'