路面管理系統(tǒng)第4章(存儲版)
【正文】 、影響使用性能的因素 ? 施工質(zhì)量和養(yǎng)護(hù)水平 ? 施工質(zhì)量： ?同路面使用性能的衰變密切相關(guān)，尤其在路面竣工初期 ?影響因素多，難以量化 ?有區(qū)域類聚性，因而可按地區(qū)分別建立使用性能模型以反映其影響 ? 養(yǎng)護(hù)水平 ?定期養(yǎng)護(hù)，可在不同程度上延緩路面使用性能的衰變。 ? 利用逐步同歸分析方法，對分布在全國各地的 37個空軍基地的道面狀況進(jìn)行分析后，整理得到 PCI的預(yù)估方程 y— 路面建成或新近一次加鋪后的年數(shù)； yc— 路面建成后到新近一次加鋪之間的年數(shù)； as— 同路面總厚、路基 CBR值、當(dāng)量單輪的接觸面積和接觸壓力有關(guān)的函數(shù)； Ta— 瀝青面層厚度（如有加鋪層、則也包括其厚度）（ in）； aa— 同瀝青面層厚度、基層 CBR值、當(dāng)量單輪的接觸面積和接觸壓力有關(guān)的函數(shù) ? ?100 ( / / c a aP CI y a y T a? ? ? ? ?第 25 頁 共 42 頁 長沙理工大學(xué) 公路工程學(xué)院 2022年 2月 9日 3時 50分 一、確定型模型的建模方法 ?經(jīng)驗法：華盛頓州管理系統(tǒng) ? 把平整度和路面損壞狀況二方面綜合成一個評價指標(biāo) R，作為使用性能變量。（以反映荷載因素和環(huán)境等非荷載因素對路面使用性能的共同影響） 第 32 頁 共 42 頁 長沙理工大學(xué) 公路工程學(xué)院 2022年 2月 9日 3時 50分 二、概率型模型的建模方法 ?馬爾可夫概率模型的特點： ? 能夠反映荷載、環(huán)境、材料和養(yǎng)護(hù)水平等因素的變異性所導(dǎo)致的使用性能變化的不確定性，使預(yù)估結(jié)果更吻合實際 ? 作為變起點模型，能夠依據(jù)最近的路段信息，對未來使用性能的變化作出預(yù)估，精度得到提高 ? 不僅可以用于預(yù)估某一路段的使用性能變化，而且也能對路網(wǎng)的整體性能做出預(yù)估 ? 模型能夠隨路況信息的積累而不斷更新；模型的結(jié)構(gòu)能夠與網(wǎng)級動態(tài)優(yōu)化方法達(dá)成最大程度的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一 第 33 頁 共 42 頁 長沙理工大學(xué) 公路工程學(xué)院 2022年 2月 9日 3時 50分 第三節(jié) 建模技術(shù) ?一、建模的數(shù)據(jù)基礎(chǔ) ? 建模所需數(shù)據(jù)類型包括： ?設(shè)計和施工數(shù)據(jù) ? 路段標(biāo)識、道路等級、幾何參數(shù)、路面結(jié)構(gòu)和厚度、所用材料及路基土的性能參數(shù)等 ?養(yǎng)護(hù)和改建數(shù)據(jù) ? 曾采取過的養(yǎng)護(hù)和改建措施的類型、時間和費用等 ?使用性能監(jiān)測數(shù)據(jù) ? 路面損壞狀況、結(jié)構(gòu)承載力、行駛質(zhì)量和抗滑性能等 ?交通數(shù)據(jù) ? 交通 (日交通量、車型組成和交通增長率等 )和標(biāo)準(zhǔn)軸載數(shù) (軸型、軸重和日軸載作用次數(shù)等 )。 ? 不同的路面具有不同的轉(zhuǎn)移概率，故應(yīng)將路網(wǎng)劃分為具有某種程度共性的子網(wǎng)，為每個子網(wǎng)建立轉(zhuǎn)移概率矩陣 tijP()ttijPp?第 30 頁 共 42 頁 長沙理工大學(xué) 公路工程學(xué)院 2022年 2月 9日 3時 50分 二、概率型模型的建模方法 ?轉(zhuǎn)移概率矩陣的建立方法 ? 經(jīng)驗判斷 ?根據(jù)工程經(jīng)驗，可靠性較差 ?可逐步修正完善 ?缺少路況觀測數(shù)據(jù)時可作臨時變通方法 ? 統(tǒng)計分析 ?具備數(shù)年路況監(jiān)測數(shù)據(jù) 。因而，這類模型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，計算工作量大，但外推性能好 ? 適用于項目級管理系統(tǒng) 第 23 頁 共 42 頁 長沙理工大學(xué) 公路工程學(xué)院 2022年 2月 9日 3時 50分 一、確定型模型的建模方法 ? 經(jīng)驗（回歸）方法 ? 利用多元回歸分析技術(shù)建立回歸方程，以預(yù)估使用性能變量隨某些影響變量 (如年齡、交通、路面結(jié)構(gòu)等 )的變化。 ? 如選用軸載作用次數(shù)指標(biāo)，則適用于設(shè)計路面的養(yǎng)護(hù)和改建方案；如選用時間指標(biāo)，則較多用于路面各種養(yǎng)護(hù)和改建方案之間的經(jīng)濟(jì)評價 ? 可分別采用力學(xué) — 經(jīng)驗法和經(jīng)驗法建模 第 7 頁 共 42 頁 長沙理工大學(xué) 公路工程學(xué)院 2022年 2月 9日 3時 50分 一、使用性能模型的類型 ? 殘存曲線模型 ? 殘存曲線是路網(wǎng)內(nèi)已使用若干年 (或作用次數(shù) )而仍不需重大養(yǎng)護(hù)或改建的路面的殘存比例隨時間的變化曲線 ? 多用于設(shè)計路網(wǎng)內(nèi)路面的養(yǎng)護(hù)和改建方案 ? 可以根據(jù)公路部門保存的有關(guān)路面修建、養(yǎng)護(hù)和改建活動的歷史記錄，確定新建或改建后每年需養(yǎng)護(hù)或改建的路面的比例后得到 第 8 頁 共 42 頁 長沙理工大學(xué) 公路工程學(xué)院 2022年 2月 9日 3時 50分 一、使用性能模型的類型 ?馬爾可夫模型 ? 核心內(nèi)容：狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣 ?表示路網(wǎng)內(nèi)一組具有相同屬性 (結(jié)構(gòu)、交通等級、使用年齡和環(huán)境因素等方面相同 )的路面，其使用性能指標(biāo)在預(yù)定時段內(nèi)從某一狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一狀態(tài)的概率 ? 假設(shè)： ?路面使用性能指標(biāo)存在著有限個狀態(tài) ?路面使用性能從某一狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一狀態(tài)的概率只與當(dāng)前的狀態(tài)有關(guān)，而與以前的狀態(tài)無關(guān) ?轉(zhuǎn)移過程是靜態(tài)的，亦即轉(zhuǎn)移概率不隨
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