公路沥青混凝土路面预防性养护使用性能预测与决策模型的研究

摘要

我国公路建设在飞速发展的同时,大量的养护、管理问题也随之出现。预防性养护可以保持路面良好的服务水平,降低养护成本,延长路面使用寿命,它作为一种新的理念和技术逐渐得到我国公路管理部门的认可和应用。沥青混凝土路面预防性养护是在沥青混凝土路面投入使用后的数年内,在某个适当的年度实施由裂缝修补、表面处理或其组合构成的预防性养护措施的行为。
　　 然而我国对于路面预防性养护技术的研究起步较晚,当前对于路面预防性养护技术的研究重点大多放在具体养护措施的应用技术层面上,对于预防性养护决策技术的研究未取得实质性进展,并且没有完整的预防性养护系统的实践成果。路面预防性养护的实用性能与国外相比还有很大差距。
　　 进行预防性养护最佳策略的研究和系统的开发能帮助决策机构实现对沥青混凝土路面预防性养护策略的优化及实践应用,使决策管理机构接受预防性养护理念,这对于成功地管理路面尤为重要。
　　 本文以预防性养护的几个关键问题作为切入点进行研究,主要开展的工作如下:
　　 1.通过规范中路面使用性能的评价及分级标准,结合预防性养护的特点,建立了路面是否适合预防性养护的判断标准,
　　 2.提出不同交通量下采取不同预防性养护措施沥青混凝土路面的路面状况转移概率矩阵的方法;采用马尔可夫预测理论建立路面使用性能预测模型,
　　 3.参考预防性养护最佳时机的研究成果,运用动态规划法建立沥青混凝土路面预防性养护策略的决策模型,根据一定的分析方法选择出沥青混凝土路面预防性养护最佳实施策略,
　　 4.根据用户需求进行软件系统的界面设计。

目录

文摘

英文文摘

致谢

1 绪论

1.1 问题的提出

1.2 内外研究现状

1.2.1 预防性养护使用性能评价国内外研究现状

1.2.2 预防性养护使用性能预测国内外研究现状

1.2.3 预防性养护决策方法国内外研究现状

1.3 本文的研究思路

1.4 本文主要的研究内容

2 沥青路面使用性能评价

2.1 路面使用性能评价概述

2.1.1 路面破损状况评价

2.1.2 路面行驶质量评价

2.1.3 路面结构承载力评价

2.1.4 路面抗滑能力评价

2.1.5 路面车辙评价

2.1.6 路面使用性能的综合评价

2.2 沥青混凝土路面预防性养护路况标准

2.2.1 沥青混凝土路面预防性养护宏观路况标准

2.2.2 沥青混凝土路面预防性养护微观路况标准

3 公路沥青混凝土路面预防性养护使用性能预测

3.1 建立路面使用性能预测模型的方法

3.1.1 确定型模型

3.1.2 概率模型

3.1.3 其他模型

3.2 马尔可夫预测技术的相关理论

3.2.1 马尔可夫链的基本含义

3.2.2 转移概率矩阵

3.2.3 马尔可夫预测

3.3 马尔可夫预测模型的建立与求解

3.3.1 定义路况状态及路况初始分布

3.3.2 转移概率矩阵求解方法

3.3.3 马尔可夫预测过程

4 基于动态规划法的预防性养护决策优化模型

4.1 路面预防性养护措施应用的最佳时机

4.2 多目标优化理论概述

4.3 动态规划方法

4.4 动态规划方法的基本概念及模型的建立

4.4.1 动态规划法的基本概念

4.4.2 模型的建立

4.4.3 实例求解

5 公路混凝土路面预防性养护辅助决策系统的开发

5.1 系统的总体设计

5.2 数据库设计

5.2.1 需求分析

5.2.2 数据类型与数据表

5.3 系统界面设计

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 创新点

6.3 展望

参考文献

附录 A 数据库表设计清单

附录 B 数据库表的设计

作者简历

学位论文数据集