高速公路养护站点分级建立与选址研究-机械设计及理论专业论文

'优秀毕业论文分类号：THl210710．0825076X步犬海硕士学位论文高速公路养护站点分级建立与选址研究李伟导师姓名职称刘晓婷教授申请学位级别工学硕士学科专业名称机械设计及理论论文提交日期2011．5．25论文答辩日期2011．6．2学位授予单位长安大学答辩委员会主席蔡宗琰教授学位论文评阅人任栓哲高工张听教授精品参考文献资料 优秀毕业论文精品参考文献资料 优秀毕业论文ResearchonExpresswaymaintenanceSitesClassificationandSelectionADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiWeiSupervisor：Prof．LiuXiaotingChang’anUniversity,Xi’an，China精品参考文献资料 优秀毕业论文精品参考文献资料 优秀毕业论文论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：劢刀年彳月绎日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。(保密的论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：砂|l每6疑|p导师签名：词l脚秀dDf『年6月伴Et精品参考文献资料 优秀毕业论文精品参考文献资料 优秀毕业论文摘要我国的公路交通建设发展迅速。自从上世纪80年代末，我国开始建设高速公路以来，到2010年底，经过23年的发展，高速公路通车里程达74000公里，跃居世界第二位。高速公路里程的快速增长，使公路养护工作成为未来高速公路建设和发展的重心。养护任务的日益繁重要求高速公路养护提高养护效率，养护站点的布局合理与否决定养护工作是否能够按时保质完成。因此，对高速公路养护站点选址的研究就具有十分重要的现实意义。本文以陕西省交通厅科技项目“陕西省高速公路养护站点布设及设备配置研究"为依托工程，根据国内外高等级公路养护管理现状，对路网及养护管理进行了查阅资料、调研及研究工作，论文完成的主要工作如下：1．根据《公路养护技术规范》(JTGH10．2009)，对高速公路的养护业务进行分析，提出养护站点分级思想，将养护站点按照养护业务分为三级，并针对各级养护站点任务分配进行了设备配置，对养护站点的设置进行经济性、应急性分析。2．利用双层规划方法来建立养护站点选址数学模型，下层模型主要考虑养护站点选址因素，并以此为基础建立三级养护站点选址评价指标体系，运用模糊综合评判方法，选择、确定三级养护站点。上层模型主要针对应急性养护需求，采用网络间最短路径模型，确定二级养护站点。3．以陕西省高速公路建设集团公司管辖的养护路网进行实例分析，确定路网的一至三级养护站点位置，以此验证养护站点选址数学模型的合理性和可行性。关键词：高速公路养护；养护站点分级；养护站点选址；模糊综合评判；最短路径精品参考文献资料 优秀毕业论文theappropriatehighwaymaintenancesitefromallthealternativepoints．Contraposedtoemergencyhighwaymaintenanceneeds，thesecondstageshighwaymaintenancesiteII精品参考文献资料 优秀毕业论文selectionusethegraphtheoryandshortestpathproblemtochoosethemostappropriatesitefromthethirdstageshighwaymaintenancesites．3、TakethehighwaynetworkinShanxiproviceasanexampletoverifythefeasibilityandrationalityofmathematicalmodel．Keywords：HighwayMaintenance，ClassificationOFHighwayMaintenanceSitesSiteChooseOfHighwayMaintenance，FuzzyIntegratedEvaluation，ShortestpathIII精品参考文献资料 优秀毕业论文精品参考文献资料 优秀毕业论文目录第一章绪论1．1论文选题的背景和意义．11．2国内外研究现状。21．2．1国内外养护机构的设置研究现状．21．2．2国内外养护机械设备配置研究现状．21．2．3国内外选址理论研究现状．．31．3论文研究的内容、目标及思路31．3．1研究内容．31．3．2研究目标．31．3．3研究思路．3第二章高速公路养护业务分析。52．1公路的日常养护与维修52．1．1日常养护与维修的特点．52．1．2日常养护与维修业务分析62．1．3日常养护机械设备配置．92．2专项养护与大修工程102．2．1专项养护与大修工程的特点112．2．2专项养护与大修工程的养护业务分析112．2．3专项养护与大修养护机械设备配置122．3特殊病害、灾害公路的养护业务．．122．3．1特殊病害、灾害公路的养护业务122．3．2特殊病害、灾害公路养护设备配置132．4本章小结13第三章高速公路养护站点分级建立3．1高速公路养护站点分级建立143．1．1一级养护站点及其功能143．1．2二级养护站点及其功能．153．1．3三级养护站点及其功能153．2各养护站点业务和设备分配163．2．1各级养护站点的任务分配．163．2．2各级养护站点的设备配置163．3养护站点的应急性分析．．17V精品参考文献资料 优秀毕业论文3．3．1养护站点应急管理的主要内容173．3．2养护站点应急管理意义173．4养护站点的经济性分析173．4．1养护站点建设费用分析．183．4．2各级养护站点建设经济性分析183．5本章小结。19第四章养护站点选址方法及选址模型的建立204．1高速公路养护站点选址的影响因素分析204．1．1高速公路养护站点选址影响因素分析204．2高速公路养护站点选址理论224．2．1双层规划思想．234．2．2最短路径、图论理论．234．2．3模糊综合评判方法．244．3养护站点选址数学模型建立264．3．1下层模型建立264．3．2上层模型建立284．4本章小结29第五章陕西省高速公路养护站点布设实例分析．305．1陕西省高速公路发展规划305．2陕西高速公路养护现状305．3陕西省高速集团管辖路段养护站点选址3l5．3．1一级养护站点选址．315．3．2三级养护站点选址315．3-3二级养护站点选址365．4本章小结39总结与展望．40参考文献．．．．．4lj目C谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44F阡j素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45精品参考文献资料 优秀毕业论文长安大学硕士学位论文第一章绪论自从2004年以来，我国公路建设尤其是高速公路建设进入快速发展期，每年建成的高速公路量不断增长见表1．1所示表1．12004．2010年高速公路通车情况当年通车里程(公里)累计通车里程(万公里)年份当年里程同比增减总里程同比增减2010920094．96％7．414．20％20094719．26．64％6．487．82％20086433．22．49％6．Ol11．92％2007830086．10％5．3718．28％20064460．33．43％4．5411．00％2005670052．27％4．0919．59％2004。4400-4．35％3．4214．77％预计到2020年全国高速公路通车里程将达10万公里，我国人口超过20万的城市将全部被高速公路连接。高速公路通车里程不断增长的同时，已建成的高速公路随着使用年限的增长，出现了各种各样的病害，使高速公路养护管理工作逐渐成为未来高速公路建设和发展的工作重心。1．1论文选题的背景和意义高速公路是社会经济发展的一项重要标志，在现代物流和市场运作中都占有极其重要的位置。我国高速公路建设虽然起步较晚(第一条高速公路沪嘉高速于1988年正式通入使用)，但建设增长速度非常迅速，极大推动了整个社会经济的发展。与此同时，高效率、高质量的高速公路养护也成为了当前公路规划与建设的重点要求，高效的公路养护有力的保障了高速公路安全、快捷的运输物资和人员。目前多元化的养护管理存在以下问题：l没有形成分级养护体系，各养护单位养护业务分配不清楚，容易导致养护资源被挤占、挪用，机械设备配置和人员配置不能满足养护需求，养护效率低。2养护没有针对性，我国各地的公路发展水平、公路等级结构、公路列养率，好路率，绿化率等方面各不相同，需要因地制宜，进行养护设备、养护管理机构规划。3对突发事件的应急能力差，尤其在高速公路发生的类似塌方、冰雪灾害等突发事件的处理方面，2008年初我国出现的冰雪灾害造成我国大部分高速公路瘫痪就充分显示了这一点。本文以陕西省交通厅科技项目“陕西省高速公路养护站点布设及设备配置研究"(编号：l精品参考文献资料 优秀毕业论文第一章绪论08．09R)为依托工程，针对以上问题，对高速公路养护任务、高速公路养护站点分级及设备配置、高速公路养护站点选址进行研究，探讨区域内养护站点数量设置、养护站点等级划分、养护站点的养护任务分配、养护站点的机械设备配置等问题，养护站点体系的建立不仅能够有效的降低养护成本，提高高速公路机械化养护水平，加强公路养护管理的系统性、针对性、应急性，保障我国经济大动脉的畅通，同时也为以后的高速公路建设提供依据。1．2国内外研究现状高速公路养护机械设备配置方面，国内外也有一定的理论研究；同时，养护站点选址属于选址问题，国内外针对选址的理论已经较为成熟和完善，下面就从这三个方面对国内外的相关研究情况进行综述。1．2．1国内外养护机构的设置研究现状美国的公路养护是按照AASHO养护手册规定，以科罗拉多州为例：一个养护单元覆盖600"700ha普通公路和高速公路，单元下设10"12个养护小队，负责50"--60ha的各种养护作业，对于纽约至新泽西的高速公路是由一个独立于普通公路之外的公司管理，称作纽约．新泽西港务局，管理着238b的高速公路(双向6车道，部分8车道、12车道)，分为9个养护小队，有养护员工842人，配置1900台各类养护设备(其中除雪车392台)。法国高速公路养护主要由法国高速公路特许经营公司管理，通常采用三级管理的方式。最高层为管理层，下设管理部和养护施工公司，管理部下设管理站，管理站负责具体的养护管理和实施，设有施工管理员、工程监督和养路工，负责的范围一般为40---85虹的高速公路的日常养护和收费管理，与其他国家不同的是，法国设有专门的为公路养护服务的机械公司，公司独立于公路管理部门和养护机构之外，以合同方式与公路养护部门建立联系，这种方式的优势在于，有利于高速公路养护工程向专业化、机械化、市场化方向发展。1．2．2国内外养护机械设备配置研究现状20世纪50年代末美国对的45项代表性道路工程的机械化施工做出工序曲线，就施工的时间与生产量的关系进行调查研究，对施工进行有效控制。日本在60"70年代对研究了机械化的工程量与施工效益、机械的经济选型与合理组合、工程速度的经济性与工程管理的合理性及机械化施工的合理化等一系列问题，。70年代，Halpin根据随机理论提出了施工作业仿真循环作业网路模型CYCLONE(CyclicOperationsNetworks)，可对施工机械的类型、数量及作2精品参考文献资料 优秀毕业论文长安大学硕上学位论文业参数做出最佳选择，并对工期和成本等进行预测。国内长安大学吴永平教授提出了机械化养护作业的技术经济评价模型：单位折算费用模型、成本效益计算模型和投资回收期计算模型，综合应用三种模型可以较全面地分析评价机械化养护方案的技术经济性。1．2．3国内外选址理论研究现状选址理论的研究，在物流系统领域，关于配送中心选址的理论也取得了很多成果。西南交通大学朱欢萍依据配送中心选址的主要因素，从基础设施、自然环境、社会效益、费用以及服务水平等几个方面建立多级评判指标体系，并提供模糊多属性决策法对备选配送中心进行优选和排序。重庆交通大学的郭小宏教授在养护站点选址问题上形成了一套理论。他的研究是以养护站点的拌和站为选址主要因素，以混合料运送的技术要求条件为限制条件，结合路网养护规模的经济性分析提出路网养护中合理选择拌和站生产能力的方法，分析影响高速公路路网拌和站选址成本的四项主要因素：原材料购买成本、原材料运输成本、拌和站设置成本、混合料运输成本的特点及相互关系，并对这四项影响因素进行考察，寻求使养护成本最霉低的拌和站设置方案，即：在路网一定的情况下，拌和站的生产能力、设置个数、设置位置的最优化，拌和站所用材料的供应料场，各个拌和站沥青混合料的供应范围。1．3论文研究的内容、目标及思路1．3．1研究内容耘本文研究的内容主要是：l、提出高速公路养护站点的分级建立及设备配置，以及各级站点的功能和作用。2、分析影响养护站点布设的各种影响因素，并对其中的重要因素进行定量、定性的分析，给出高速公路养护站点选址数学模型。5、根据陕西省高速公路网现状及养护现状，应用站点选址数学模型进行养护站点选址实例分析。1．3．2研究目标在高速公路网络中，确定养护站点的数量及位置，并对养护站点进行分级和相应养护设备配置，使得在高速公路的使用过程中，这些养护站点能充分满足高速公路养护工作的需求。1．3．3研究思路精品参考文献资料 优秀毕业论文第一章绪论本文的研究思路分为五个部分。第一部分：高速公路养护业务分析。介绍分析高速公路养护的养护业务。第二部分：养护站点分级建立及设备配置。研究高速公路网络中养护站点的分级建立。根据养护业务不同，把养护站点分为三级，配置相应的养护机械设备，分析并提出各级中心的基本功能。第三部分：养护站点选址基本理论及选址模型建立。这是本文的核心内容。首先，分析养护站点选址影响因素，运用模糊综合评判的方法对养护站点各选点进行初步筛选。其次，以最小运输费用理论对上述筛选点进一步优化。第四部分：陕西省高速公路养护站点选址实例分析。依据第三部分建立的模型解决实际问题，验证研究成果。对陕西省高速公路建设集团公司所管辖的高速公路，给出相应的养护站点布设第五部分：总结与展望总结本文研究的主要结果及意义、尚待解决的问题及进一步的展望。4精品参考文献资料 优秀毕业论文长安大学硕十学位论文第二章高速公路养护业务分析根据《公路养护技术规范》(JTGH10—2009)规定公路养护按其工程性质、技术复杂程度和养护工程规模大小，分为小修保养、中修工程、大修工程、改建工程等四类，养护业务是高速公路养护站点建设的基础，现将高速公路养护业务按养护规模分析如下：2．1公路的日常养护与维修高速公路是国家交通运输的主要载体，其快速、安全、舒适、畅通的交通特点，要求高速公路及其附属物设施必须时刻处于完好状态。因此，进行经常性、及时性的日常养护与维修工作，按时保养，定期维护，是保持高速公路原有的技术标准，确保其正常使用功能和服务功能的必要手段。2．1．1日常养护与维修的特点高速公路的日常养护与维修的目的是为了保证高速公路及其附属设施保持其正常使用功能所进行的经常性保养和修补其轻微损坏部分的作业，具有以下的～些特点：l、经常性高速公路的交通特点，要求高速公路及其附属设施经常保持量高的技术状态，因此，需要对高速公路进行经常性的巡视、清扫、养护维修工作，防微杜渐，以保证高速公路的安全、畅通。2、周期性日常养护与维修的工作内容相对固定，同时，许多保养维修工作需要周期重复进行，若能在养护工作中充分认识和掌握日常养护维修工作的周期性规律，有助于合理安排养护工作，以取得更佳的养护效果。3、预防性高速公路的损坏是一个随时间推移而不断增加，逐渐由量变向质变最后导致发生突发性的破坏的过程，这些严重的病害都有一个发生发展的过程，日常性养护能够起到防患于未然的预防性作用。4、及时性高速公路在使用过程中经常产生偶发性或突发性异常情况或事件，如：路面上的掉落物、交通事故造成的附属物破坏、局部塌方造成的交通阻塞危及到高速公路的正常使用，因此，一旦出现此类异常情况，养护部门应及时应对做出处理。5、快速性日常养护与维修过程中总会干扰到交通运输，因此，日常养护作业必5精品参考文献资料 优秀毕业论文(5)及时处理路基塌方等异常情况，做好防护抢修，尽力减少对交通的干扰。2、路面日常维修保养。(1)沥青路面日常养护1)加强路况巡查，及时发现病害，研究分析病害产生的原因，并有针对性地时对病害进行维修处治。2)路面清扫应按下列规定进行：巡查过程中，发现路面上有杂物，应及时清扫，保持路面整洁。路面的日常清扫，应根据实际情况，采用机械或人工的方法进行。高速公路和一级公路应以机械清扫为主，其他等级可以机械和人工相结合进行清扫。二级和二级以上公路路面的清扫作业频率宜不少于1次／d，其他等级公路可根据路面污染程度、交通量大小及其组成、气候及环境等因素而定，但不宜少于1次／周，路面分隔带内的杂物清理宜不少于1次／月。长隧道内和大型桥梁的清扫频率应适当增加。清扫时，应防止产生扬尘而污染环境，危及行车安全，并及时清除和处理路面油类或化工类等玷污物。3)雨后路面积水应及时排除。在春融期，特别是汛期，应对排水设施进行全面检查并疏通。冬季降雪天气应及时除雪除冰，并采取必要的路面防滑措施。(2)水泥路面日常养护6精品参考文献资料 优秀毕业论文长安大学硕’{：学位论文1)水泥混凝土路面的接缝应保持良好，表面平顺，填缝料凸出板面的高度，高速．公路及一级公路不得超过3mm，其他等级公路不得超过5mm；填缝料局部脱落、缺损时，应及时灌缝填补；填缝料老化、接缝渗水严重时，应及时进行整条接缝的填缝料更换。填缝料更换前，应清除原接缝内的填缝料和杂物。新灌注填缝料时，应做到饱满、密实、黏结牢固。材料应符合相关规范的规定。2)水泥混凝土路面日常巡查还应检查拱起、沉陷、错台等病害，以及路面油污、积水、结冰等诱发病害的因素和可能妨碍交通的路障。巡查频率应不小于1次／d。雨季、冰冻季节和遇台风暴雨等灾害性气候，应加强日常巡查工作。3、桥梁日常维修保养(1)桥面铺装：桥面应及时清扫，排除积水，清除泥土、杂物、冰凌和积雪。桥面出现病害，应及时处治。当损坏面积较小时，可局部修补；损坏面积较大时，有条件的可将整跨铺装层凿除，重铺新的铺装层。一般不应在原桥面上直接加铺，以免增．加桥梁恒载。(2)排水系统：桥梁的敞开式或封闭排水设施(排水管、泄水管、排水槽)应及时疏通，损坏的应及时更换，缺少的应补充，桥面防水层如损坏，应及时修复。(3)人行道、栏杆、护栏、防撞墙；人行道块件应牢固、完整，桥面路缘石应保持良好状态。若出现松动、缺损，应及时进行修整或更换。桥梁栏杆包括钢筋混凝土及钢质护栏、防撞护栏等，应保持良好的技术状况。如有缺损，应及时修复。因栏杆损坏而采取临时防护措施时，使用时间不得超过3个月。钢质栏杆应涂漆防锈，一般每年一次，或根据环境实际条件确定。桥梁两端的栏杆柱或防撞墙端面，涂有立面标记或示警标志的，应定期涂刷，一般一年一次，使油漆颜色保持鲜明。桥上灯柱应保持良好状态，如有缺损和歪斜，应及时修理、扶正。灯具损坏应及时更换。(4)伸缩装置：应及时清除缝内沉积物，拧紧螺栓等。伸缩缝发生松动、翘裂，破损、老化或功能失效，应及时修理、更换。桥头搭板脱空、断裂或枕梁下沉引起桥路连接不顺适，出现桥头跳车时，应进行维修处治，并检查桥台稳定等安全因素。(5)交通安全设施：桥上的交通标志和标线、防眩板、防护隔离设施、航空灯、航道灯、供电线路、通信线路、避雷设施等应齐全、醒目、牢固，标志板应保持整洁、无裂纹和残缺。若有损坏应及时整个或更换。，．7精品参考文献资料 优秀毕业论文第一二章高速公路养护业务分析(6)桥梁支座养护应符合下列要求：支座各部位应保持完整、清洁；滚动支座的滚动面应定期涂润滑油(一般每年一次)；对钢支座应定期进行除锈防腐。除铰轴和滚动面外，其余部分均应涂刷防锈油漆；及时拧紧钢支座各部接合螺栓，使支承垫板平整、牢固；应防止橡胶支座接触油污引起老化、变质；应及时维护滑板支座、盆式橡胶支座的防尘罩，防止尘埃落入或雨、雪渗入支座内。支座如有缺陷或产生故障不能正常工作时，应及时修整或更换；应防止支座脱空。(7)桥梁下部结构：应采取措施保持桥梁墩台基础附近即桥梁上下游各200m的范围内(当桥长的1．5倍超过200m时，范围应适当扩大)河床的稳定；若基础冲刷过深或基底局部淘空，应及时抛填块石、片石、铅丝石笼等进行维护。桥下河床铺砌出现局部损坏时应及时维修。对设置的防撞、导航、警示标志等附属设施应加强检查、维护，保持良好的技术状况；当重力式基础或桩基础的承载能力不足，出现超过允许值的沉降，以及基础局部被冲空、墩台周围河床被严重冲刷或因基础病害致使墩台滑移、倾斜时，应对基础进行加固；简支结构桥梁墩台容许沉降值。1)墩台均匀总沉降值(不包括施工中的沉降)：20√L(mm)；2)相邻墩台总沉降差值(不包括施工中的沉降)：10√L(mm)；3)墩台顶面水平位移值：54L(mm)。4、隧道的日常养护维修(1)保持和恢复隧道良好的技术状况，保持隧道外观整洁，隧道内路面平整，衬砌无损坏，标志线清晰醒目，洞口、洞身无松动岩石和危石，人行和车行横洞清洁畅通，隧道内外排水设施保持良好，人行道或检修道畅通，斜(竖)井和风道保持良好。(2)加强和完善隧道的防护设施。如遇山体滑动可能引起隧道破坏和洞口处的边、仰坡坡率与石(土)质不相适应导致坍塌时，应采取相应的工程技术措施，并定期检查其工作状态，发现病害及早处治；隧道处山坡岩石如节理发育、风华严重或有坑穴、溶洞、裂缝时，应对地表采取防护性封闭措施。必要时增设和害羞隧道内外的排水设施，保持隧道内外排水畅通。(3)隧道冻害的防治：高寒地区隧道应注意洞口构造物的防冻保温。防冻层损坏时，可用同样的轻质膨胀珍珠岩混凝土或浮石混凝土修补，必要时应进行改造。无8精品参考文献资料 优秀毕业论文防冻层的，应设法加筑。高寒地区隧道的防冻保温设施应做好保养措施，如有损坏及时维修，保持其使用功能。洞口设有防雪设施的隧道，应做好防雪设施的保养维护，并在大雪降临前完成设施的维修加固；冬季应及时清除洞口处积雪。防冻保温设施的维修保养应不少于1次／年。在北方寒冷地区，应在每次大雪后，对防冻保温设施进行一次检查，发现损坏及时维修。2．1．3日常养护机械设备配置由以上日常养护业务分析，依据《公路养护技术规范》(JTGH10．2009)给出的公路养护每100km机械配备参考表，结合《公路养护工程机械配置标准》(推荐报批稿)日常养护机械设备见表2．1所示。表2．1日常养护机械设备机械分类设备名称设备规格、基本性能备注测试速度3km／h，最高行驶速度70km／h，分辨评价沥青路面自动弯沉仪率士0．01mm。承载力横向力系数测试车测试速度50"--80km／h，配测试轮水箱。微机数连续测晕沥青(SCR蹦)据处理系统。路面摩擦系数。沥青路面标线点测时间lOs。质量10kg，可白天测试，带标调查标线反光准色对板，18V10A／h电池组作用变化及更反光测定仪(便携式新时间。行驶速度大于80km／h，附小型检测仪，如摆式检查记录公路公路巡视车仪、直尺等，设置紧急警示标j畚综合状态轴载质量2-．-4人，最大检查厚7era，水平距离观测桥梁各部日常养护桥梁检测车12～16cm的桥，行驶速度如一般载货汽车，带位巡视与检摄像记录技术装置查设备桥梁测试车静、动态加载自动处理系统测动、静应变沥青路面弯沉测定，沥青路面平整度测定，沥集成检测车青路面摩擦系数测定，沥青路面文理系数测定，沥青路面状况测定清扫宽度2"-"2．5m，垃圾箱容积大于3m3，清清扫垃圾、脏物路面清扫车扫速度大于60km／h，要求西扫结合，垃圾自卸及浮土、浮尘画线速度10---80km／h，漆罐容量3000,--4000L，画路正标线路面标线热塑料粉4000--一5000kg，要求具有多种功能，可画常温标线漆、加热标线漆、漆热熔标线漆，自动画线机具有加玻璃珠能力，可画单线、双线、间断线；电脑控制、自动跟踪、自动定向9精品参考文献资料 优秀毕业论文第二章高速公路养护业务分析表2．1日常养护机械设备配置(续)机械分类设备名称设备规格、基本性能备注(1)底盘：发动机功率90kW，行驶速度(1)路面清扫除雪0．1"一90km／h，全轮驱动，前后均有机械、(2)标牌护栏清刷液压、气压等动力输出快速悬挂装置及气、(3)路滑养护点、液控制系统(4)撒盐、洒水多功能维修养(2)可装配的j【作装置有：割草装置、树(5)起重抢险护车枝修剪装置、清扫装置、高空作业装置、(6)牵引事故车起重装置、挖沟装置、挖坑装置、救援装(7)运送小型养护机械置、喷洒装置、拖挂车、平板车、推士、挖掘装置等行驶速度大于70km／h，要求带发电机、反施工时临时安全标志移动标志车光标志牌、反光标墩等带钻机装置、砂浆料仓、砂浆搅拌机、砂修补水泥路面沉降错位、砂浆灌注机浆压注装置唧浆长80"--90m，宽3～3．5m；作业空间：长×各种伸缩缝接头修补、沥微型道路沥青宽×高=6x3．25×1．9(m)；通过车速40km／h，青路面修补、栏杆等养护路面修补用活通过轴载质量3t；各组机具有4轮驱动，4作业时不阻断交通的临时日常小修动组装桥轮转向，要求能快速组装和拆卸，组装的通过桥，桥F桥侧可进行养护设备微璎道路可小规模移动，移动速度3km／h作业轴载质量5"-8t，撒布鼍5～209／m3，最大消除50mm以F薄雪或在化雪融剂撒部撒布宽度13m，撒布速度40---60km／h，要降雪前、降雪时做消冰防车求前后驱动桥，液体及固体消化剂均适应，冰用带撒布量及宽度控制器手推式动力剪草机、修树机、喷漆机、平大型机械无法施：【的养护小型养护机具板夯、划线机、搅拌机(1)除雪车：除雪速度20-一40km／h，最消除厚度较小的新雪大除雪宽度3m，最大除雪厚度300mm，行驶速度70km／h。全桥驱动，带推雪板除雪车(2)螺旋除雪机：除雪量500mVh。抛雪距离20m以上，最大除雪厚度1．5m，除雪宽度2．6m，行驶速度O～40km／h行驶速度大于60km／h，成品沥青混凝士保修复坑槽、裂缝、桥头、沥青路面修补温箱3t，沥青桶容量200L，要求带压实装台阶车置，切挖装置、喷洒装置，成员3～4人2．2专项养护与大修工程专项养护是对管养范围内的高速公路及其工程设施的集中性(一般性)缺陷、局部损坏或普遍性病害进行有针对性的专门处理加固，以基本恢复原状或使用效果的养护，大修工程是对管养范围内的高速公路及其工程实施的较大缺陷、较大损坏、路段10精品参考文献资料 优秀毕业论文长安大学硕十学位论文性的严重病害等，进行周期性的或针对性的综合修理的工程项目。2．2．1专项养护与大修工程的特点高速公路是一种快速的交通运输系统，快速、安全、舒适、高效是其基本要求。为了适应这些要求，高速公路专项养护与大修工程具有以下特点：1、计划性专项养护与大修工程的确定必须经过路况调查或科学的检测、计算、评价后提出相应的处理方案，方案及工程预算经相关部门组织评审、并经批准后，方能组织施工。2、针对性其养护技术方案与费用预算具有针对性，应该专款专用。3、复原性指经过专项工程或大修工程后，路面完全恢复路面原有的实用性能，包括平整度、强度、康华能力等使用性能。4、补强性指专项工程或大修作业能够强化原有路面强度要求，通常能够延长路的使用寿命。‘i5、时效性专项养护与大修工程对时间、效益应该要求严格，若是工期推迟一天，就会造成跟大的经济损失，同时也会造成交通中断。一鬻2．2．2专项养护与大修工程的养护业务分析高速公路专项养护与大修工程见表2．3所示。表2．3高速公路专项养护与大修工程养护业务分析项目专项养护内容大修：亡程内容1．全面修理挡土墙、泄水槽、铺砌边沟和1．拆除、重建、或增建较大的挡土墙、护坡等路缘石；防护工程：路基2．清除大塌方、处置大面积翻浆；2．重大水毁路基的恢复；3．整段增设截水沟、边沟；3．整段软土基处理4．局部软士基处理1．处理路面严重病害1．周期性或预防性整段路面改善工程；2．沥青路面整段罩面；2．黑色路面整段加铺面层；路面3．处理桥头跳车；3．水泥混凝土路面板整段更换或改善；4．重大自然灾害造成的路面损坏修复1．开辟苗圃；绿化2．更新树种、花木、草皮：精品参考文献资料 优秀毕业论文第一二章高速公路养护业务分析表2．3高速公路专项养护与大修工程养护业务分析(续)项目专项养护内容大修l：程内容1．全面修理护栏、隔离栅和标志；整段更换沿线设施沿线2．整段重划路面标准；设施3．整段钢制沿线设施定期油漆；1．更换伸缩缝及支座；1．增建小型立体交义或通道；桥梁2．桥墩、桥台及隧道衬砌局部修理；2．整段改善大、中桥梁；隧道3．桥梁河床铺底、调制构造物修复；3．隧道衬砌全面改善。交叉4．排水设施整段修理或更新；工程5．承载力检测；6．金属构件全面除锈、油漆2．2．3专项养护与大修养护机械设备配置根据《公路养护规范》(JTGH10．2009)对养护业务要求及养护机械设备配置要求对专项与大修养护机械配置如表2．4所示。表2．4专项养护与大修养护机械设备项目设备名称备注稳定土摊铺机、推十机、推十机、挖掘机、挖掘装载机、双钢用于整段路基及路基轮振动压路机、轮胎压路机、单钢轮压路机、平地机、稳定土附属物的修复，按路拌机、涵洞清淤机、静碾压路机、需配沥青路面：路面切削机(冷铣刨机)、稀浆封层机、沥青存储加用于整段路面或温设备、沥青混合料搅拌站、双钢轮振动压路机、轮胎压路机、者大面积病害的沥青混凝土摊铺机、沥青路面热再生机组、沥青路面冷再生机维修处理，其具体路面组、沥青撒布车、沥青转运车(或自卸卡车)参数、配置数量应水泥路面：液压式开凿机、风镐(配备空压机、发电机)、落锤按需分配式水泥路面破碎机、水泥混凝士拌和站、插入式振捣器钢筋加工机械、钢筋对焊机械、喷漆机械、吊装设备、水泥混桥隧凝土泵车、混凝士喷射机、压浆设备、隧道清洗机2．3特殊病害、灾害公路的养护业务高速公路养护工作除了包括以上叙述的路基、路面、桥隧、交通工程、绿化、环保等设施的养护，还应包括一些特殊病害如：滑坡、崩塌、岩堆、软土基病害、大雾特大冰雪、洪水、地震引起的病害。2．3．1特殊病害、灾害公路的养护业务l、病害公路的养护业务(1)软土地基：及时修复由于软土基沉降而破坏的排水系统，必要时需设截水沟，12精品参考文献资料 优秀毕业论文长安大学硕一k学位论文当基础沉降较大且处于不稳定状态时，采取注浆、打砂桩、插排水板、打桩、反压等加固措施，对损坏的路面，应及时修补坑槽或中修罩面，桥头不均匀沉降，桥头踏板空洞是，应进行注浆处理。(2)滑坡：对滑坡体外上方及两侧的地面水和地下水进行截断处理，在滑坡区内应整平夯实地表、填塞裂缝，在滑坡体的上部主滑部分和后部被牵引部分采取减载措施，在滑坡体的下部和前部需加载，设置支撑结构。(3)塌方：设明洞或棚洞江公路主体工程加以保护，清除公路上方的崩体，设置支护、撑顶，进行注浆，嵌补，加固塌方部。2、灾害公路的养护业务(1)大雾、冰雪、水毁：大雾时需加强巡查，进行交通管制，冰雪天气时，采用机械及时铲除积雪。水毁的主要工作是进行桥梁、涵洞、路基洪水损坏部分的维修。(2)地震灾害：路基方面，填补错动、扭曲、开裂的路基，桥梁方面，对不连续的简支梁和吊梁采用挡块、螺栓和钢夹板连接固定，对连续梁和桥面连续简支梁，采取防止大位移措施。2．3．2特殊病害、灾害公路养护设备配置特殊病害、和灾害公路是对突发性事件的处理，其设备配置应该具有高的机动性能，设备配置见表2．5所示。表2．5特殊病害、灾害公路养护设备配置项目设备名称备注特殊软土基：打桩机、注浆机、路面修补设备；塌方、滑坡：路面应该配备平板车，病害清障设备、高空作业车，起重装备对大型机械设备冰雪：万能工程车、推雪车、融雪剂撤布车水毁：主要参照大能够快速运达需灾害修时路基设备进行选配油污、化学污染：铣刨机、多功能养护求地车交通事故：排障车2．4本章小结本章对高速公路养护业务分为日常养护、大修养护、特殊病害、灾害养护三类并进行相应的业务分析和设备配置，是第三章高速公路养护站点分级建立及设备配置的基础。13精品参考文献资料 优秀毕业论文第三章高速公路养护站点分级建立第三章高速公路养护站点分级建立高速公路养护中既有规模较小、技术简单的清扫、巡视、小型维护工程，也有技术难度较大、施工专业性较强、专用施工设备需求较多的专项及大修工程，同时还要及时应变各种灾害型任务，所以高速公路养护站点应该充分考虑所管辖区域养护工程的特点及自身的条件来建立。3．1高速公路养护站点分级建立根据高速公路的养护业务内容，养护任务分为小修、保养；病害、灾害性养护；专项维护，大修，本文把养护站点相应的分为三个等级，分别为一级养护站点、二级养护站点和三级养护站点，其目的是使公路在出现病害以后短期内修复的同时尽可能的满足经济型和应急性的要求。其分级结构见表3．1所示。表3．1高速公路养护站点分级养护站点主要功能备注一级养护站点大修及养护设备的维护、管理、调度管理、协调、调度二级养护站点专项维护、病害、灾害养护应急性养护三级养护站点清扫、巡视、小修保养基本养护单元3．1．1一级养护站点及其功能一级养护站点是最高级别的养护单位。作为高速公路养护网络中的枢纽，它的主要职责是：贯彻法规、标准、办法、制度、技术要点；编制养护规划、维修计划、绿化方案、组织检查、监督落实：承办重大养护工程的招标，组织监理、检测，参加验收，控制养护成本，材料设备管理、安全生产管理、组织工程抢险、技术培训，建立养护档案等，作业辐射半径约为lOOkm，应根据所管辖区域的道路密度，交通流量进行适当的调整，根据以上所述，一级养护站点应该具备以下基本功能：(1)集散功能一级站凭借其在养护网络中的枢纽地位，是一个地区所有养护资金的管理部门，负责此地区所有的养护设备的采购和维护，且能将各地原本分散的资源都集中到一起，以应对如冰雪、地震等需要多区域协调的养护工作。(2)衔接功能组织建立二级应急性养护站点，并且将设备和原料的运送到养护需求点，起到了14精品参考文献资料 优秀毕业论文长安大学硕士学位论文养护资源传输的衔接作用，在各个基层养护单元中起到协调衔接作用。(3)储存功能为了养护设备能够保持良好的工作状态以完成养护任务，一级养护站点要建设有仓库便于存储机械设备等。(4)统计和结算功能一级养护站点的统计和结算功能是养护工程的一项基本要求，用以建立档案、记录费用、做计划等。(5)需求预测功能在统计病害数量、发生时间、发生原因的基础上，可以得出管辖地区常发生的病害，可以预测该地区以后的养护工作重点和最佳养护方式，同时也能提高设备利用率。(6)培训功能作为一个地区的最高养护管理单位，应该负责所管辖区域的所有养护人员的培训工作。3．1．2二级养护站点及其功能二级养护站点是一个应急性的养护单位，可以完成路面病害、灾害路段的养护及处理一些突发事件。二级养护站点应该具有以下基本功能：(1)衔接功能作为一级养护站点的附属单位，二级养护站点所养护的业务具有针对性，实际上主要起到衔接养护需求点和一级养护站点的作用。(2)运输功能二级养护站点应该配备有运输工具，具备运输能力。(3)修复功能由于二级养护站点的设备配备是成套的，能够对整段路面、路基、高速公路附属设施进行翻修。3．1．3三级养护站点及其功能三级养护站点是基层养护单位，其工作重点是进行预防性养护，以及对公路设施日常巡查、养护、清扫、小修保养的养护业务，作业范围小，一般以40一--60km左右设置一个养护单元比较合适，具体要根据所管辖路段长短、交通量大小、断面车道数lS精品参考文献资料 优秀毕业论文立高速公路附属设施进行经常速公路的标志牌、标志线经线设施进行小修保养，以达二级养护站点和三级养护站009)，可以把高速公路养护(1)维护各级养护站点所需要的机械设备；(2)承担大修、改扩建的养护任务。2、二级站所负责的养护任务包括负责专项工程、病害、灾害处理。3、三级养护站点所负责的养护任务(日常养护、小修保养)主要有：日常巡查、绿化、清扫。路面的小面积病害包括：龟(网)裂、横向裂缝、纵向裂缝、坑槽、麻面、啃边、脱皮、拥包、沉陷、车辙、波浪搓板、泛油、磨光、翻浆、冻胀。3．2．2各级养护站点的设备配置精品参考文献资料 优秀毕业论文长安大学硕。}学位论文3．3养护站点的应急性分析3．3．1养护站点应急管理的主要内容应急系统是指通过事前计划和应急措施，充分调动资源，在灾害发生后迅速控制灾害进一步发展并尽可能修复灾害所带来的损坏，将事故或灾难对人员、财产和环境造成的损失降低到最低程度。广义应急系统的内涵相当广泛，以前研究的应急系统，主要针对那些紧急性、突发性、能带来严重后果的破坏性事件。对于高速公路的应急系统，应急性养护工作主要包括以下几方面：(1)自然灾害：地震、水灾、火灾、风暴等。(2)人为灾害：有害化学物质运输过程中泄露、原油运输过程中泄露、交通事故、爆炸等。为此，本文提出了二级养护站点的建立，以充分考虑到高速公路养护应急性的需要，它的主要工作内容包括：(1)对灾害性事件进行处理，及时清理灾害性事件在高速公路上形成的障碍，对高速公路造成损坏的，应及时进行修复。(2)对尚在灾害威胁下的高速公路路段设置警示标志，必要时，封闭该段高速公路的交通，以避免造成更大的人员伤亡。(3)调度应急资源，调度、运输、管理高速公路灾害段所需的人员、设备、原材料等。3．3．2养护站点应急管理意义由于养护站点应急管理包含了广泛的研究内容，因而对养护站点的应急性要求进行研究就显得十分重要。其研究意义主要在于：(1)为高速公路前者强调时效性，后者强调成本最低，这就需要在建模技术和方案上同时考虑到时效性和经济性。(2)提供应急调度方案。当病害或事故发生时，需要～些附近所有的养护站点联合作业，而选择养护站点参与的数量，也是应急性养护站点需要解决的问题。3．4养护站点的经济性分析17精品参考文献资料 优秀毕业论文费用包括可变费用与固用；参加施工人员的待拌和设备加工后，由自吨公里运价为依据确定k为设备及混合料的运养护路段全部所需设备辅助设施费用；站点的3．4．2各级养护站点建设经济性分析一级养护站点的位置一般选择较大的中心城市，以便于对所管辖区域的养护资源的调配，二级养护站点和三级养护站点位置可通过第四章的模型计算出来，这里需要提出的是三级养护站点的建立，应该根据实际的养护路段的使用年限，具有一个成长的过程，对于新建的高速公路，在它的初期试用阶段病害不多，故所建立的三级养护站点可以只配备清扫巡视、清扫设备，而进入高速公路的使用中期，各种病害开始出现，相应的三级养护站点也应该增设设备，直到三级养护站点能够独立完成一些小型病害的养护见表3．3所示，这样能够避免初期购置过多的养护设备，充分考虑到养护站点建设的经济性。表3．3三级养护站点的成长过程三级养护站点阶段养护任务备注初级阶段新建高速公路进行清扫，预防性养护主要是清扫设备、巡视设备中级阶段能够完成路面小型维修具有对路面小型病害处理能力成熟阶段能够进行各种小型病害处理具备比较全面的养护机械设备在两条高速公路的交叉点处会出现养护站点管辖范围重合的问题，这样就需要合并此处的几个养护站点，养护站点合并的经济性在于：(1)节省养护站点设置费用。考虑到养护工作的质量的同时，也降低站点设置费用。18精品参考文献资料 优秀毕业论文长安大学硕十学位论文i公路养护站点兼顾合并的前几个养护站点的养护‘一。l配置，降低养护成本。与BD相交于E点可以把设置在A、B、C、D四·L●-．A▲LI-13山。FJ一．L●I．C养护站点合并示意图7分级，高速公路养护站点的业务分配，高速公路}高速公路养护站点的养护任务不同，把养护站点．，站点和三级养护站点。争19精品参考文献资料 优秀毕业论文第四章养护站点选址方法及选址模型的建立第四章养护站点选址方法及选址模型的建立高速公路中心选址是指在一个高速公路网络区域内，选一个适当的地点设置高速公路养护站点的规划过程。较佳的高速公路养护站点选址方案能使养护机械设备、养护材料通过高速公路养护站点的调度、分配，以最快速度运送到养护需求点，从而使出现病害的高速公路迅速恢复通行能力以保持畅通无阻的状态。高速公路养护站点如果选址不当，将不能及时对高速公路病害及时进行处理，从而影响道路运行。因而，高速公路养护站点的选址在高速公路养护规划中占据核心地位。4．1高速公路养护站点选址的影响因素分析高速公路网络相应养护站点位置的选定，需综合考虑整个路网的日常维修需求，养护站点设置需要遵守一定的原则同时需要考虑选址的影响因素。4．1．1高速公路养护站点选址影响因素分析参照国内外各种选址案例，在高速公路路网规划中，进行养护站点选址时应该考虑经济、自然环境、高速公路状况、基础设施状况等因素。1、成本因素高速公路作为投资巨大的工程建设，随着里程的不断增加，其养护的费用也是大的惊人，如何合理有效地利用资金，在保证质量和服务水平的基础上，提高效益是亟待解决的一个课题。(1)直接费用：直接费按交通部颁布的《公路养护工程管理办法》《公路工程基本建设项目概算预算编制办法》(JTGB06---2007)及《公路工程概算定额》(JTG厂rB06．01q007)、《公路工程预算定额》(JTMB06．02--2007)、《公路工程机械台班费用定额》(JT∽B06．03--2007)，养护工作工程费是指各项养护工作用于工程的费用。(2)间接费用：间接费又被叫做管理费。高速公路运营管理单位所使用花费的资金，用于培训、管理的花费。2、自然环境因素(1)气候条件养护站点选址过程中，主要考虑的气候条件有白天和黑夜的温度差，降雨量等。精品参考文献资料 优秀毕业论文长安大学硕上学位论文(2)地质条件养护站点同时是公路施工料场，及大型机械设备的集结地，所以要求地质结构足够坚实。(3)水文条件养护站点选址需要考虑远离地下水等水文条件。(4)地形条件养护站点应该建在地形平坦开阔的地方以便于工程机械设备的进出。。3、高速公路状况(1)路网形式不同地区的公路路网的形式及复杂程度各不相同，路网布局根据其所在区域的自然、社会、经济情况等各有不同。典型的路网图式有三角形(一般见于规模相当的重要城镇之间的直达交通)；并列形(平行的几条干线分别联系着一系列的城镇)；放射形(一般见于中心城市与外围郊县、周围城镇之间的交通)；树叉形(一般见于公路网中的最后一级，从干线公路分叉出去的支线公路)等。对于不同的路网的高速公路养护站点的选址其运输成本和养护成本是不同的。(2)路面状况养护站点所管辖路段的情况，包括路面结构，路面材料，路面病害等情况，以及交通量的大小和组成。这些都是直接影响高速公路养护机械设备配置的重要因素，同时，养护站点管辖路段内的桥梁，隧道等特殊路段也直接影响到高速公路养护站点选址。(3)公共设施状况高速公路养护站点所在地，要求具备一些公共设施，以便于养护人员的生活。4、基础设施状况(1)机械设备配置状况公路建设的发展，养护质量的提高，都离不开机械化的发展，从表4．1可以以看出，高速公路养护机械对高速公路养护站点养护半径的影响，高速公路养护站点的养护半径既需要尽可能的大，也要考虑到机械设备的工作要求。21精品参考文献资料 优秀毕业论文第pnq章养护站点选址方法及选址模型的建它表4．1部分重要养护工作要求序号养护内容时效要求主要设备范围备注l道路清扫8清扫车48连续工作2冬季除雪12平地机304台一组3养护巡逻4巡逻车604坑槽修补24养护王野O每处5护栏维修l小货车§O到现场(2)养护材料的加工与运输以沥青混合料为例，沥青混合料在到达养护地点时，其温度必须能够满足施工工艺要求如表2所示，养护站点选址必须结合当地的气候条件，根据施工规范的要求，混合料运输时间不宜过长。5、其他因素(1)环境保护的要求高速公路养护站点的规划应该节约用地，同时也要预留一定的发展空间。(2)国土资源的利用高速公路养护站点的选址需要考虑尽可能降低对污染环境的材料的排放，如废旧沥青的处理，沥青拌合站废气的排放等。本文主要考虑了自然坏境因素、基础设施因素、和路况因素来建立评价指标体系。4．2高速公路养护站点选址理论本文将高速公路养护站点分为三级，一级养护站点选择在规模较大的城市，一般为一个地区的首府城市，而二级养护站点是需要满足应急性要求的，应该具有一定的针对性，三级养护站点应该具有普遍性，应该覆盖到全部的高速公路养护任务，本文是对某区域的高速公路按条进行划分对，每条高速公路上的备选养护站点通过模糊综合评判的方法进行筛选，这些筛选出的点就作为三级养护站点的备选点，最后把各条高速公路合并成网络，对其中的一些重复区域进行合并站点处理，形成三级养护站点的设置建议，对于二级养护站点，强调的是时效性，已经不能通过模糊综合评判的方法进行选择，应该通过最短路径理论，在所有的三级养护中进行选择，得出二级养护站点的选址位置，这里一共用了三种方法，双层规划法：将高速公路养护站点选址模型分为了两层，上层决定二级养护站点的位置，下层确定三级养护站点的位置，在上精品参考文献资料 优秀毕业论文长安大学硕士学位论文层养护站点选址中应用了图论、最短路径方法，下层养护站点选址应用了模糊综合评判方法，为了对以后建模进一步阐述，先将这三个方法的原理简述如下。4．2．1双层规划思想本文研究的高速公路养护站点建立的双层规划模型，既考虑了使高速公路养护站点的应急性(上层目标时效性)，又考虑了养护站点能够满足养护需求(下层目标)。先给下层规划给出所有备选点，以养护站点要考虑的因素，建立评价体系，做出三级养护站点选址的决策，上层根据这些决策运用最短路径方法做出二级养护站点的选址决策。4．2．2最短路径、图论理论最短路径问题是图论研究中的一个经典算法问题，旨在寻找图(由结点和路径组成的)中两结点之间的最短路径。算法具体的形式包括：(1)确定起点的最短路径问题，即已知起始结点，求最短路径的问题。适合使用Dijkstra算法；(2)确定终点的最短路径问题，与确定起点的问题相反，该问题是已知终结结点，求最短路径的问题。在无向图中该问题与确定起点的问题完全等同，在有向图中该问题等同于把所有路径方向反转的确定起点的问题。(3)确定起点终点的最短路径问题．即已知起点和终点，求两结点之间的最短路径；(4)全局最短路径问题．求图中所有的最短路径。适合使用Floyd．Warshall算法。路网分析涉及的图论基础知识及概念有：端点、关联边：设边勺是图G中连接节点V和节点匕的一条边，则称节点vf和节点_是勺的两个端点，同时称边气是节点V和节点_的关联边。相邻：如果节点一和节点■与同～条边相关联，则称节l和点■相邻；若边q和边巳有同一个端点，则称边q和边巳相邻。路：设无向图G=(v，e)中存在一个由顶点与边构成的交错序列精品参考文献资料 优秀毕业论文作出一个单独评语的基础上，如何考虑所有因素而作出一个综合评语，这就是一个综合评价问题。由于对复杂的事物如养护选址的评判要涉及的因素往往很多，而每个因素都要赋予一定的权重，故当因素很多时，必然存在以下问题：精品参考文献资料 优秀毕业论文长安大学硕士学位论文(1)权数难以恰当分配，因为分配权重主要是靠人的主观判断，当因素太多时，很难判断准确。(2)得不到有意义的评判结果，因为各权重数通常应具有归一性，故当因素很多时，权重数必然很小，这样难以真实地反应各因素在整体中的地位，在模糊计算中会泯灭大量单因素评判的信息，使综合评判得不出任何有意义的结果。这时，需采用多层(多级)评判来解决这类问题，多层模糊评价步骤：1、因素分类：将因素集u={U，％，．．．，U}按某种属性分为S类，即：q=‰％z，．．·，‰}，f=l，2，．．≯(4．6)它们满足条件(1)na+刀2++，‘=n；(4．7)(2)u,Uu,UU％=u；(4．8)(3)(V‘／)(f≠．，jqn％=囝)。(4．9)2、建立评判集：g={v1，吃，．．．，％)(4．10)3、建立权重集(1)因素类权重集：设第i类因素q的权数为qO=1，2，．．．，s)，则因素权重集为A=“，a2，．．．as)(4．11)(2)因素权重集：设第j个因素的权数为％，则因素权重集为4=(q·，口fz，．．～)，扛l2．．，s(4．12)4、一级综合评判：对每一类的各个因素进行综合评判。设一级模糊综合评判的单因素评判矩阵为臂’，i字彬1瑶’瑾’JPoIR=；；；I础础刮(4．13)第i类因素的模糊综合评判为精品参考文献资料 优秀毕业论文方法及选址模型的建院槲栏，!：：)饧弛¨以，《?《?别(4．14)单因素评判矩阵为：(4．15)于是二级模糊综合评判矩阵：4or墨4or马B=Ao丁R=Ao=(岛62％)4orR(4．16)4．3养护站点选址数学模型建立4．3．1下层模型建立1、三级养护站点备选点设定本文将一条高速公路上经过的所有的城镇均作为三级养护站点的备选点，再用模糊综合评判的方法进行筛选。2、评价指标体系建立三级养护站点的选址复杂而重要，从理论上分析，一个指标体系应能准确地反映评价对象的特点与实际水平，评价内容应包括能够影响评价的一切因素，但事实上影响评价对象的因素很多，要把所有这些因素都包括进来很难操作，且很难把每一个因素都量化成具体指标，所以在指标体系的设置中，对各种影响因素还必须作必要的取舍。根据实际调研情况，遵循养护站点选址原则，本文构建了3个一级指标，10个二级指标的指标体系，见图4．2。精品参考文献资料 优秀毕业论文长安大学硕：￡学位论文图4．2养护站点选址评价指标体系3、计算B层指标体相对权重：Stepl：根据标度表(表4，2)，针对上一层次目标A对B层指标进行比较，得到判断矩阵彳=(％)3x3，计算指标Bi(i’l，2，3)对目标A的权重厂广‰。：卑产啦，3(4．17)善√酗Step2：计算。壹J=l挚Jwl(4．18)Step3：检验判断矩阵一致性，计算矩阵一致性指标“．：C．I．：—Am_axwn(n=3为矩阵阶数)(4．19)，彳一l4、确定C层指标的权重B层指标权重确定后，进一步计算下一层指标的重要性关系，即建立Cl，．．．，C3对B1的判断矩阵、c4，．．．，C6对B2的判断矩阵、C7，．．．，Clo对B3的判断矩阵，据此计算C层各指标相对B层指标的权重根据以上步骤结果，设C层指标相对于指标B；的权重为：Clj，．．．，Cloj(j。l，2，3，当Ck--与Bj无关系时，取Ckj=O)，CO=(q，∞2，鸭)r为B层指标相对于目标A的权重，则依据下公式计算Cj相对目标A的综合权重：27精品参考文献资料 优秀毕业论文S=W．R。选用综合算子o(．，o)进行模糊关系的合成，按照最大隶属度原则处理合成结果，确定养护站备选点所属建站需求性指标。4．3．2上层模型建立l、二级养护备选点设定二级养护中心作为应急性养护中心，应该具有针对性，首先要确定其养护任务需求点，一般来说，路面的养护任务是沿路线连续分布的，即整个路段上的任意位置都可以看成需要养护。但是，二级养护中心，是针对那些容易发生灾害病害的路段，因而，需求点的位置必须是有限的、确定的。可以将各路网养护集中在那些容易发生灾2R精品参考文献资料 优秀毕业论文长安大学硕t学位论文害病害的路段的端点处或中点处，以这些点作为养护的需求点。再以那些三级养护中心作为备选点，求出最短路径的三级养护中心作为二级应急养护中心。2、二级养护中心选址数学模型设应急性养护需求点集为F={E，E，，‘)，f(f=1，2，，肌)为养护需求点，S={SIs：，，瓯)为养护中心集s∈B，B由下层模型得出，这样可以得出一个距离矩阵岛={吒；，其中吒是两个相邻点之间的距离，若两点不相邻则取乃=00，就是要求出一个集合：wOO=ra。in(∑岛)，就是二级养护中心的数学模型，且能用脚LAB，’(墨。S，)EF计算实现。4．4本章小结本章对高速公路养护站点选址影响因素进行分析，用双层规划模型对养护站点选址进行规划，先用模糊综合评判模型建立三级养护站点的选址模型，然后又用网络间最短路径模型，对三级站中的二级站建立选址模型。并且简述了求解方法。精品参考文献资料 优秀毕业论文第五章陕西省高速公路养护站点布设实例分析第五章陕西省高速公路养护站点布设实例分析5．1陕西省高速公路发展规划1990年12月27日陕西省建起了第一条高速公路西临高速，同时也是中国西部的第一条高速公路，此后陕西省高速公路通车里程不断增加，对全省经济社会的快速发展起到了重要的推动作用。在“十一五”期间，陕西省五年建成高速公路2100公里，仅2010年一年就建成600多公里，总里程达到3400公里，由“十五”时期的全国第17位跃居第8位。有力地促进了全省经济社会的快速发展。5．2陕西高速公路养护现状陕西省高速公路养护管理由陕西省高速建设集团公司(简称高速集团)、陕西省交通建设集团公司(简称交建集团共同管理，高速集团下辖：西延高速、西潼高速、西宝高速、西禹高速、西汉高速、汉宁高速、西略高速等分公司，承担着十天线鄂陕界一安康、安康—汉中、汉中一陕甘界段，潼关一西安改扩建、西安一宝鸡改扩建、西延高速第二通道西安一铜川、铜川一黄陵段、渭南．蒲城高速公路等重点项目建设任务。在建项目总里程约为973公里。同时还养护管理着西安至延安、西安至牛背、西安至潼关、西安至禹门口、西安至棋盘关等高速公路1200多公里。交建集团运营高速公路1446公里，占全省高速公路总里程的61％；运营一、二级公路243公里(含合资经营公路119公里)。下辖商漫分公司、西安咸阳国际机场专用高速公路分公司、安康分公司、西安绕城分公司、西镇分公司、西长分公司、西商分公司、商界分公司、杨陈管理处、延靖分公司等单位，主要负责管理的小河至安康、西安咸阳国际机场专用高速公路共计78．5公里建成通车，接收管理商漫高速公路94．5公里。本文以高速集团所管辖的部分网络为例，养护路段见图5．1所示。精品参考文献资料 优秀毕业论文长安大学硕士学位论文棋盘关一图5．1陕西省高速公路建设集团公司养护路段示意图蟪}5．3陕西省高速集团管辖路段养护站点选址5．3．1一级养护站点选址～级养护站点选址，主要考虑的是方便协调各个养护站点的养护工作，本文中对陕西省高速集团管辖下的路段所选择的一级养护站点为：西安、渭南、铜川、延安、宝鸡、汉中5．3．2三级养护站点选址1、养护路段调研数据见表5．1～5．6，这些数据是专家评判养护站点选址指标依据。表5．1西汉高速户县涝峪纸坊朱雀皇冠宁陕大河坝金水里程km16．7114．53910．52114．5832．62820．14823．7521．45桥梁数量(座)5l42226068714639桥梁长度m1530．121947．6613026．592042013100175001258011340交通量(辆)10385219771397065113671135051385945精品参考文献资料 优秀毕业论文第五章陕两省高速公路养护站点布设实例分析表5．2汉宁高速上元韩家龙亭洋县城固勉县胡家坝宁强观坝里程km20．2011．6017．9712．7325．9821．9160．0040．966桥梁数量桥梁长度57164527123103231m7260．21434．927368．36782．1979．323631．57157942244．27交通量(辆)2492211914261700205628761131711936霰5．3四玉向遐三桥咸阳兴平武功杨凌绛帐常兴蔡家坡里程km9．6986．09213．59427．41911．8310．51511．72531．9桥梁数量(座)2619389232423552桥梁长度m507．291317．13848．711129．09745．24503．5446．44799．99交通量(辆)226195435550853085807204232011715328表5．5四禺向愿禹门高陵阎良富平荆姚蒲城孙镇澄城合阳韩城口里程km20．6517．1924．9216．0415．318．2533．0962．621．56桥梁数464520604037478212512量桥梁长2317．791386．5623231424945．99701893316611720．51206．5度m交通量1116412353122010252472750865271431865504250(辆)表5．6四撞向遐里程km靳家新丰赤水华县华阴港口秦东潼关桥梁数量236828604554412桥梁长度m2801010600103095013701130160交通量(辆)159316566427ll1201550450281表5．7西延高速川口铜川宜君黄陵阿党洛川富县里程km18．65432．620．5514．115．6333．8832．88桥梁数量45474017284959桥梁长度m5339．63877．81038．5351547595008．54085．34交通量(辆)13259125192451918140203282016318678以上六条高速公路所进过的地点作为三级养护站的备选点，根据第四章所建立的指标体系，确定B层次各因素见图4．2的相对权重。由三位行业专家分别进行比较判定，专家甲的判断结果如表5．1所示，对不同专家分配权重，将各评价准则用加权和的方法计算出来，如表5．8所示。32精品参考文献资料 优秀毕业论文长安大学硕士学位论文表5．8专家甲的判断矩阵及因素Bl—B3的权重ABlB2B3co,(滓1，2，3)Bl1l／31／20．297B23l2O．163B32l／2l0．540C．Rc／一九m科；刀-(3．010．3)／(3．1)：o．005，C．R砘0096<0．10刀一l表5．9B层各评价准则权重的加权和专家专家权重BlB2B3专家甲0．40．2970．1630．540专家乙O．3O．1390．3330．528专家丙O．3O．25O．250．5加权和∞10．2360．2400．524据此计算C层各指标相对B层指标的权重，如表5．10~5．12示。表5．10Cl《3相对Bl的权重cl，(i21，2，3)BlC1C2C3Cl151／30．287C21／5ll／80．078C338l0．635C．RC．I．=(3．044．3)／(3．1)=吣．022，C．R．=0．042<0．10表5．11C4--,C6相对B2的权重表B1C4C5C6C2，(i=4，5，6)C4131／30．282Cs1／3l1／50．199C6351O．519C．R．C．I．=(3．070．3)／(3．1)=叮．035，C．R．=O．067<0．105．12C“lo对B3的权重BlC，C8C,9CloC3J(j27，8，9，10)C71l／51／33O．119Cs5l370．570C931／3l40．252C101／31／71／4l0．059C．＆C．I．=(4．188-4)／(4．1)=旬．039，C．R．=0．044<0．10模糊综合评价模型评价集是评判者对评判因素可能做出的各种评判结果所组成的集合。本文设立的评价指标评为“非常适合’’、“适合"、“一般”、“较不适合"、“不适合"，精品参考文献资料 优秀毕业论文第五章陕西省高速公路养护站点布设实例分析相应评价集为V={vl，v2，v3，v4，vs}--{q}常适合建站点，适合建站点，一般适合建站点，较不适合建站点，很不适合建站点)。对于Cl~C5属于定性的指标，其判断主要是依据专家的经验对备选点进行评判：表5．1310位专家对该备选点的评价指标C6-．．CIo评判结果ClC2C3C4C5C6C7Cac9Clo非常非常非常不适专家1适合适合适合适合一般适合适合适合适合A口专家2一般一般适合适合适合适合适合一般一般一般非常非常不适专家3适合适合一般适合适合一般适合适合适合A口非常非常非常不适专家4一般适合一般适合一般适合适合适合适合厶口非常较不专家5适合一般适合适合一般适合一般一般适合适合不适专家6适合一般适合适合一般适合一般一般适合厶口较不专家7适合一般适合适合适合适合适合适合一般适合较不非常较不专家8适合一般适合适合一般适合一般适合适合适合较不非常较不专家9适合一般适合适合一般一般一般适合适合适合专家非常非常非常较不非常较不不适一般一般适合10适合适合适合适合适合适合厶口由表5．6汇总C“lo评判的结果为Cl={0．3／非常适合，O．5／适合，O．2／一般，0／较不适合，O／j艮不适合>C2={0．1／非常适合，O．2／适合，0．5／一般，0．2／较不适合，0／很不适合)C3={0．2／非常适合，0．6／适合，O．2／一般，O／较不适合，0／j艮不适合)c4={o．3／非常适合，0．6／J莲合，0．1／一般，O／较不适合，o／很不适合_}c5={o．1月E常适合，O．4／适合，O．4／一般，0．1／较不适合，O／很不适合}c6={o．3月}常适合，0．5／适合，0．2／一般，0／较不适合，o／很不适合，c7={o．2月E常适合，0．6／适合，O．2／一般，0／较不适合，0／很不适合}c3-{O月乍常适合，O／适合，0．5／一般，0．5／较不适合，O／很不适合)C9={O／非常适合，O／适合，O．6／一般，O．4／较不适合，0／很不适合)精品参考文献资料 优秀毕业论文长安大学硕士学位论文0．60．200墨=0．3i]恐=0．30小IO．iI0．50．200．60．110．2420．4730．2320．0530IR=l0．0570．5930．3460．0030l10．0770．5140．3440．0650l35精品参考文献资料 优秀毕业论文网络图中其他顶点的最短路径距离的总和(或者以各个顶点的载荷加权求和)达到最小。本文示例中高速集团下属六条高速逐条进行分析，以西禹高速为例：各三级站点间所拥有的桥梁数a(vi)(卢1，2，，5)，以及各节点之间的距离dij(f，产1，2，，5)如图5．2以及表5．5可得。在三级站点中选择设立二级应急性养护站，为西禹高速所有路段提供应急性养护。步骤如下：第一步，用标号法求出每一个顶点哆至其它各个顶点v，的最短路径长度Z，(i，j=1，2，，5)，并将其写成如下距离矩阵：碣234吐234嗍小弓234以234以：吮噍喀攻喀3吮畋喀以以44吃盔以以第二步，以各顶点的载荷(桥梁数)加权，求每一个顶点至其它各个顶点的最短精品参考文献资料 优秀毕业论文长安大学硕}学位论文路径长度的加权和，可在Matlab环境下用矩阵运算求得：定义各顶点的载荷矩阵：A=【a(vI)，a(v2)，a(v3)，a(v4)，a(v5)】_【3,4，2，5，1】S=[S(v1)，S(v2)，S(v3)，S(v4)’S(v5)】_D幸A输出结果：S第三步，判断min{S(v，)>计算程序如下：第一步：clear；clc；M=10000；fori=l：length(a)pb(1：length(a))=O；pb(i)=1；d(1：length(a))2M；d(i)--0；temp=i；whilesum(pb)