广东省国省道路面养护决策评价系统的研究与应用

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摘要：结合广东省国省道干线公路路况检测与养护规划实例，介绍广东省国省道路面养护决策评价系统的建设及应用经验。

关键词：国省道 路面 养护 决策

中图分类号：U418.6文献标识码：A

1 引言

随着公路建设的快速发展，目前广东省国省道干线公路通车里程已超过24000公里，其中高速和一级公路超过12000公里。随着公路使用时间与交通量的不断增长，每年约有10-20%的国省道需要采取不同性质的大中修路面改善措施，公路管理部门面临着越来越艰巨的公路养护任务。但就广东省的国省道养护管理现状来看，无论是管理理念还是管理技术，都难以满足养护工作的实际需要。为使广东省公路养护走上科学化的可持续发展之路，更新公路管理理念，通过引进和采用以快速路况检测技术与公路管理系统技术为核心的现代公路管理技术和方法，构建一套科学管理的辅助体系，实现公路养护管理的科学化、规范化和现代化。从2008年开始，广东省公路工程质量监测中心承担了广东省国省道路面养护决策评价系统的组建任务，通过组建系统并更新路况数据、完善检评参数与养护分析手段等方式维持系统的正常运作，实现了广东省国省道干线公路养护管理的现代化。

2 主要研究内容

2.1预期目标

通过引进和采用交通运输部公路科学研究院研发的路况快速检测技术和国省道公路管理系统技术，建立一套公路科学化管理辅助决策体系，通过科学化公路养护管理模式的实践，确保巨额的公路资产得到有效维护。通过公路科学化管理，将实现：1）全省国省道公路的快速、统一检测，确保路况数据的准确性、客观性和可比性，为科学化的公路养护管理提供基础数据；2）实时、客观评价路网现状，以便及时采取适当的措施改善路况，使路网保持较好的服务水平；3）分析不同投资（预算）水平对路网路况和服务水平的影响，以此作为公路养护投资的客观依据；4）考虑和分析各种可能的对策，定量地预测这些对策的效果，在预定的标准和约束条件的基础上，编制路网的养护规划和养护计划，降低路面寿命周期成本；5）作为与政府和公众交流的工具，更好地服务于社会。

广东省公路科学化管理辅助体系构建的主要内容包括：1） 路况快速检测装备的引进及应用；2）公路养护管理系统软件平台的搭建；3）模型参数标定；4）养护需求分析与规划。

2.2路况快速检测装备引进及应用

路况快速检测系统CICS是交通运输部公路科学研究院研发的我国第一套具有完全自主知识产权和世界先进技术水平的、多指标路况快速检测装备，该设备能同时快速检测路面损坏、平整度、车辙和前方图像等指标。根据《公路技术状况评定标准》的要求和路网养护管理的基本要求，我省引进了2套路况快速检测系统CiCS用于我省国道路网技术状况检测与评定。

从2008年开始每年对全省国省道进行路面技术状况检测与评定，其中高速、一级公路分上下行检测主车道的路面损坏状况指数PCI、路面行驶质量指数RQI、路面车辙深度指数RDI（只检测沥青路面）三项指标及前方图像；二级及以下公路仅单向检测主车道的路面损坏状况指数PCI和路面行驶质量指数RQI两项指标及前方图像。至2012年底已完成我省国省道干线公路上下行路面技术状况检评里程合计约12.5万公里，实时、客观的掌握了国省道路网路况，为及时采取路况改善措施提供了科学、准确的路况数据基础。

2.3 公路养护管理系统平台搭建

CPMS公路管理系统是交通运输部组织开发并在全国推广应用的公路养护管理成套技术。经过20多年的研发与完善，目前已经拓展成为由多个模块组成的大型公路综合养护管理平台，为公路养护管理活动提供了全过程的科学化养护分析方法和工具。根据广东省公路管理工作需求，组建了包含6个功能模块的广东省国省道路面养护决策评价系统，各模块的主要功能如下：

1）公路数据库。对公路路线信息、路面、路基边坡、桥涵构造物、沿线设施、绿化、沿线建筑物和交通流量等有关信息进行综合管理，是公路综合管理系统养护决策的基础。可与现有公路基础数据库以及国内外高效检测设备实现数据双向传输，具有自动备份和数据恢复等功能。

2）模型参数库。用于管理和设置公路养护分析及养护决策中所涉及的各类模型和参数。

3）路面管理系统。进行路网宏观养护决策如路网现状评价、路网中长期养护规划及养护计划的工具。路面管理系统可为高层公路管理决策人员提供如下分析结果：a）在制定的养护标准或路网平均养护水平下，路网在未来5到10年内有哪些养护需求？b）在不同的公路养护投资水平下，路网未来的使用性能将有什么变化趋势？c）在有限的公路预算内，应该对路网中哪些路段采用何种大中修措施，以使公路养护资金得到最大的效益？

4）公路技术状况评定系统。辅助公路管理部门进行定期或不定期的公路养护状况评定工作。是《公路技术状况评定标准》的辅助评定工具，可自动生成和上报路况图和评定报表。

5） 养护报告制作系统。根据其他功能模块的分析结果，编制国省道公路技术状况检评报告及养护需求分析报告。

6）公路养护分析平台。是一个基于电子地图、前方图像技术的MID操作平台，可对包含路线、路基、路面、桥梁构造物、沿线设施和绿化等内容的技术状况、养护历史、养护需求等各种信息和数据的进行综合养护分析。

2.4 模型参数标定

CPMS系统从本质上来说是一个通用系统，模型参数库中涉及的一些模型参数及标准需要在本地进行道路试验或专家调查进行标定后才可用于养护分析，从而产生可信的结果。因此，模型参数标定也是本项目的一项重要工作内容，需要进行标定的模型参数包括以下几类：

1）典型大中修养护方案及单价；2）路面养护标准及交通量划分标准；3）路面使用性能预测模型；4）路面养护对策模型；5）优先排序模型。

3 应用经验与思考

随着在国家实施燃油税费改革后，公路养护资金来源由养护费转为财政预算管理的新形势下，广东省国省道路面养护决策评价系统将是广东省公路管理部门有效利用财政预算资金，提升路网养护决策水平和服务水平的有力工具。经过几年来不断的技术经验总结和更新后,该系统已日趋完善,在国省道路面养护决策与养护计划制定中发挥了越来越重要的作用。通过研究如何保持路面使用性能，延长大中修养护周期，较好的做到了在现有的工程技术和材料性能条件下，以预防性养护为指导思想，科学分析每一段路面的使用性能变化趋势，抓住关键养护时机，在路面快速损坏之前实施以恢复路面性能和节约路面养护费用为目的的预防性养护。

广东省国省道路面养护决策评价系统的成功应用有赖于准确、全面的国省道路况数据采集、及时的路况数据更新、路面性能预测模型和养护决策模型的更新和完善，以及管理部门内部深刻理解路面管理系统原理的系统应用和分析人员，还应有一套有章可循的系统使用方法。为了使广东省国省道路面养护决策评价系统更好地服务于公路养护管理工作, 结合我省现有应用情况笔者认为应进一步完善以下几个方面的工作：

（1）完善路线资料。国省道公路建设、养护资料不全或不准确将导致养护决策分析的不准确，应及时更新完善路线相关基础资料。特别是详实的交通量数据对未来路面使用性能的预测起到重要的作用，这一点随着在建的广东省公路交通情况调查数据中心的投入运行将会得到改善。

（2）加强模型库和决策理论研究。系统目前采用的决策树模型、性能预测模型、资金优化分配模型等虽能较好解决理想状态下的路网资金分配和计划安排等问题，但实际应用中仍存在一定的缺陷和不足，如预测模型与实际路况发展不完全一致，具体养护对策适应性不强等。应根据实际情况及需求的变化，不断完善和更新养护方案和材料单价。

（3）做好系统管理工作。包括检查系统的运行情况、确保检测数据的准确性与完整性、内业资料是否齐全、数据更新的及时性等。同时需要及时地吸收新的知识、新的技术和新的经验，在使用过程中及时进行经验总结与交流，征求各公路养护管理部门的使用意见与建议，不断完善和更新系统功能，使得系统应用更贴合国省道养护工作的实际需要。

4 结束语

本文介绍与讨论了广东省国省道路面养护决策评价系统在我省公路养护决策过程中发挥的作用及公路养护规划的相关内容。该系统功能比较完善，检评分析结果合理，系统的应用基本满足了省级公路管理部门对国省道干线路网养护管理所要求的管理数据化、检测标准化、养护规范化和决策科学化的要求，在很大程度上提高了国省道干线公路养护决策水平，通过高效地利用有限的养护资金使得我省的国省道干线公路路网的使用性能维持在较高的水平。

参考文献:

[1]潘玉利.路面管理系统原理[M]北京:人民交通出版社,1998.

[2]公路技术状况评定标准[S]北京: 人民交通出版社,2008.