摘 要：公路資產(chǎn)管理系統(tǒng)（China Pavement Management System，Cpms）是交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院公路養(yǎng)護(hù)管理研究中心在國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目和國(guó)家重點(diǎn)新技術(shù)推廣項(xiàng)目。為我國(guó)國(guó)省干線(xiàn)及高速公路研究開(kāi)發(fā)的一套科學(xué)的養(yǎng)護(hù)分析方法與軟件平臺(tái)?？蓪?shí)現(xiàn)路況信息管理、評(píng)定公路技術(shù)狀況、養(yǎng)護(hù)分析決策、管理日常養(yǎng)護(hù)、中長(zhǎng)期養(yǎng)護(hù)計(jì)劃和年度養(yǎng)護(hù)計(jì)劃的制定等，目前已在全國(guó)范圍內(nèi)推廣應(yīng)用，新疆在引入了該管理系統(tǒng)以后，為道路大中修以及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)提供了理論依據(jù)和決策平臺(tái)。

關(guān)鍵詞：CPMS；養(yǎng)護(hù)方案；決策分析；模型

1 前言

路面養(yǎng)護(hù)分析主要目的是依據(jù)各項(xiàng)路況指標(biāo)的評(píng)定結(jié)果（PCI-破損狀況指數(shù)、RQI-行駛質(zhì)量指數(shù)、RDI-車(chē)轍深度指數(shù)、SRI-抗滑性能指數(shù)、PSSI-結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)）、公路技術(shù)等級(jí)和交通量等因素分析。在沒(méi)有資金等限制條件的情況下，根據(jù)管理部門(mén)設(shè)定的年度養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、路面目前及未來(lái)幾年內(nèi)的養(yǎng)護(hù)需求及費(fèi)用需求，在不同的投資水準(zhǔn)對(duì)路面技術(shù)狀況有不同影響下，根據(jù)固定的資金規(guī)模，通過(guò)優(yōu)化分配方案，提出合理的養(yǎng)護(hù)計(jì)劃建議。

道路養(yǎng)護(hù)方案分析的流程如下：

（1）確定路面技術(shù)狀況各項(xiàng)指標(biāo)（RQI、PCI、SRI、RDI、PSSI）的養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)；（2）將低于養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的路段，列入到需要進(jìn)一步分析的養(yǎng)護(hù)計(jì)劃路段候選；（3）進(jìn)一步分析候選路段路況各項(xiàng)指標(biāo)的技術(shù)水平，綜合考慮路段交通量、公路技術(shù)等級(jí)等因素，分析確定該路段是否需要實(shí)施大中修或者預(yù)防性養(yǎng)護(hù)；（4）對(duì)于計(jì)劃實(shí)施的大中修路段，依據(jù)養(yǎng)護(hù)決策模型來(lái)確定具體的養(yǎng)護(hù)方案或養(yǎng)護(hù)措施；（5）根據(jù)典型養(yǎng)護(hù)措施的單價(jià)測(cè)算不同大中修養(yǎng)護(hù)方案的估算費(fèi)用，并依據(jù)路況、交通量、道路等級(jí)等因素來(lái)確定不同項(xiàng)目的養(yǎng)護(hù)優(yōu)先級(jí)；（6）若有資金限制，則根據(jù)優(yōu)先級(jí)從高到低進(jìn)行養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目的甄選，未選中的路段則改為日常預(yù)防性養(yǎng)護(hù)；（7）匯總統(tǒng)計(jì)路面養(yǎng)護(hù)的里程和費(fèi)用。

圖1 路況檢測(cè)決策流程

2 養(yǎng)護(hù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

路面管理系統(tǒng)（CPMS）中對(duì)養(yǎng)護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)定義是：為了方便和路面技術(shù)指標(biāo)預(yù)測(cè)值或者實(shí)測(cè)值進(jìn)行比對(duì)而設(shè)定的某一個(gè)特定的數(shù)值。當(dāng)路面技術(shù)指標(biāo)預(yù)測(cè)值或者實(shí)測(cè)值超出特定值時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生養(yǎng)護(hù)需求。即當(dāng)?shù)缆肥褂眯阅芡嘶揭欢ǔ潭然蛘叩陀诩榷ǖ酿B(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就需要考慮對(duì)其進(jìn)行維修、養(yǎng)護(hù)，以恢復(fù)或者保持路面的使用性能。

養(yǎng)護(hù)指標(biāo)的高低，會(huì)直接影響路面的養(yǎng)護(hù)工期，會(huì)間接的影響到路面的維修養(yǎng)護(hù)里程及相關(guān)費(fèi)用。養(yǎng)護(hù)指標(biāo)的高低取決于經(jīng)濟(jì)狀況、道路等級(jí)、技術(shù)要求等因素，是一個(gè)較為敏感的指標(biāo)。較高的養(yǎng)護(hù)指標(biāo)將使路面處置的時(shí)間提前，從而使路面使用性能能夠維持在相對(duì)較高的水平上；相反，養(yǎng)護(hù)周期不斷延長(zhǎng)，路面的平均使用性能不斷下降，會(huì)造成養(yǎng)護(hù)費(fèi)用的增加和全壽命周期成本費(fèi)用的增加。

路面養(yǎng)護(hù)指標(biāo)可以分為“理想標(biāo)準(zhǔn)”以及“最低標(biāo)準(zhǔn)”?！袄硐霕?biāo)準(zhǔn)”是指道路能夠?qū)崿F(xiàn)安全、快速、舒適和經(jīng)濟(jì)所需的目標(biāo)養(yǎng)護(hù)狀態(tài)?！白畹蜆?biāo)準(zhǔn)”則指路面在不同狀態(tài)下能夠勉強(qiáng)維持通車(chē)的最低基本要求。

在設(shè)置養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的具體值時(shí)，一般我們會(huì)斟酌以下幾個(gè)因素：（1）公路的類(lèi)型以及等級(jí)：一般來(lái)說(shuō)較高等級(jí)的公路通常會(huì)設(shè)置相對(duì)較高的養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)；（2）養(yǎng)護(hù)政策以及可用的資源：對(duì)于養(yǎng)護(hù)預(yù)算比較富余的地區(qū)，可以適當(dāng)?shù)脑O(shè)置較高的養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，從而可以達(dá)到較好的養(yǎng)護(hù)水準(zhǔn)，相反則需要適當(dāng)調(diào)低某些養(yǎng)護(hù)指標(biāo)；（3）路網(wǎng)級(jí)別的的綜合管養(yǎng)狀況：對(duì)于整體技術(shù)狀況較好的路網(wǎng)，可適當(dāng)提高養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，而對(duì)于管養(yǎng)狀況普遍較差的路網(wǎng)，則可以采用相對(duì)低一些的養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，否則容易造成養(yǎng)護(hù)資金及物資需求過(guò)大，反而違背了按“輕重緩急”進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的決策原則。

3 性能預(yù)測(cè)模型

路面性能預(yù)測(cè)是進(jìn)行多年路網(wǎng)需求分析和公路投資效益分析的基礎(chǔ)。影響路面狀況變化的因素很多，如路面結(jié)構(gòu)、交通量、材料性質(zhì)、施工水平、環(huán)境因素等。國(guó)內(nèi)外的研究表明，就某一地區(qū)而言，其施工水平、材料性質(zhì)、狀況、氣候與環(huán)境等因素對(duì)路面的性能影響則是比較固定的。因此，在CPMS路面管理系統(tǒng)中，考慮了四種主要影響因素，包括路面結(jié)構(gòu)、交通量、路齡、上年的路況水平。建立模型時(shí)，針對(duì)不同的路面結(jié)構(gòu)形式、交通量狀況，分別建立各自特定的使用性能預(yù)測(cè)模型。

利用歷史數(shù)據(jù)通過(guò)回歸方法建立性能預(yù)測(cè)模型是最為常用的一種預(yù)測(cè)模型建立方法，但這種方法使用的前提是存在大量的歷史數(shù)據(jù)。在缺乏歷史數(shù)據(jù)的情況下，專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)法也是建立性能預(yù)測(cè)模型的一種可行方法。國(guó)內(nèi)外的很多研究顯示路面的路面性能的衰減分為三個(gè)階段，即早期、中期和晚期，而在每個(gè)不同階段內(nèi)，路面技術(shù)狀況的衰變速度大致保持不變。因此通過(guò)對(duì)當(dāng)?shù)仞B(yǎng)護(hù)專(zhuān)家的問(wèn)卷調(diào)查確定路面性預(yù)測(cè)曲線(xiàn)中不同階段的起終點(diǎn)參數(shù)值，即可建立路面的分階段折線(xiàn)性性能預(yù)測(cè)模型。

4 養(yǎng)護(hù)對(duì)策模型

建立、建全養(yǎng)護(hù)決策模型的目的是依據(jù)道路的交通量、公路等級(jí)以及技術(shù)狀況等信息，選擇經(jīng)濟(jì)合理的大中修方案或養(yǎng)護(hù)措施，完成道路的養(yǎng)護(hù)方案決策。依據(jù)《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTJ073.1-2001）、《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTJ073.2-2001）、《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTG H10-2009）中相關(guān)內(nèi)容的技術(shù)要求，結(jié)合新疆養(yǎng)護(hù)專(zhuān)家以及基層管養(yǎng)單位的經(jīng)驗(yàn)以及當(dāng)?shù)剌^為常用的成熟養(yǎng)護(hù)方案，利用CPMS中RDModels分析模塊分別建立瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面的養(yǎng)護(hù)決策模型，如圖3、圖4所示。

5 結(jié)束語(yǔ)

在公路養(yǎng)護(hù)的日常管理中，養(yǎng)護(hù)方案的決策者務(wù)必了解當(dāng)前及后面若干年限內(nèi)道路的養(yǎng)護(hù)需求，以及養(yǎng)護(hù)資金的投入方式和投入的時(shí)間。利用CPMS系統(tǒng)對(duì)路面某一特定狀況下的養(yǎng)護(hù)需求進(jìn)行技術(shù)分析，包括制定年度需要實(shí)施大中修養(yǎng)護(hù)的里程和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。

養(yǎng)護(hù)需求分析的第一步是確定養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的高低直接影響道路大中修的里程和基本造價(jià)。因此，合適的養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于制定經(jīng)濟(jì)合理的養(yǎng)護(hù)計(jì)劃具有非常重要的意義。在確定國(guó)省干線(xiàn)公路路面養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，還需考慮以下一些因素：

（1）規(guī)范技術(shù)要求。隨著我國(guó)公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)水平的不斷提高，道路用戶(hù)對(duì)公路的服務(wù)水平也提出了更高的要求，交通運(yùn)輸部在2007年底頒發(fā)《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG H20-2007），根據(jù)我國(guó)路網(wǎng)技術(shù)狀況的現(xiàn)狀，對(duì)原有的公路技術(shù)狀況評(píng)價(jià)模型進(jìn)行了改進(jìn)和修正。自2010年1月1日起實(shí)施的《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTG H10-2009），在吸收了目前在公路養(yǎng)護(hù)工作中各地已經(jīng)應(yīng)用成熟的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，也明確提出了適用于全國(guó)一般水平的公路養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》，路面中修的養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)為：在滿(mǎn)足強(qiáng)度要求的前提下，一級(jí)公路PCI=80或RQI=80，二級(jí)及以下公路的PCI=70或RQI=70，低于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)即需要進(jìn)行罩面工程或采取個(gè)別指標(biāo)的單獨(dú)處治措施；規(guī)范中同時(shí)要求，在路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不滿(mǎn)足要求的情況下，即路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)PSSI為中等及以下時(shí)，應(yīng)該采取道路大修，路基補(bǔ)強(qiáng)措施來(lái)提高道路的基本承載能力。

（2）養(yǎng)護(hù)資金情況。養(yǎng)護(hù)資金充足的情況下，可制定較高的養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，有效提升路面使用性能，延長(zhǎng)路面大修的周期，在公路運(yùn)營(yíng)全壽命周期內(nèi)的總養(yǎng)護(hù)費(fèi)用反而會(huì)降低；養(yǎng)護(hù)資金不足的情況下，制定過(guò)高的養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)將產(chǎn)生過(guò)大的養(yǎng)護(hù)需求，有限的資金無(wú)法支持，養(yǎng)護(hù)計(jì)劃缺乏指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]公路養(yǎng)護(hù)管理研究中心.公路資產(chǎn)管理系統(tǒng)（CPMS）用戶(hù)手冊(cè)[Z].北京：交通部公路科學(xué)研究院，2009.03.

[2]潘玉利.路面管理系統(tǒng)原理[M].北京：人民交通出版社，1998：1-2.

[3]姚祖康.路面管理系統(tǒng)[M].北京：人民交通出版社， 1993：129-132.

[4]張曉華.高速公路路面管理系統(tǒng)[D].成都：西南交通大學(xué)，2002：1-2.

作者簡(jiǎn)介：任魯杰，男，漢族，祖籍山東省平度市，出生于1984年10月，工程師，本科學(xué)歷，在讀工程碩士，從事路橋勘察設(shè)計(jì)、道路養(yǎng)護(hù)大中修設(shè)計(jì)、交工檢測(cè)工作8年。