路面维修养护管理系统介绍.ppt

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李小青华中科技大学博士后/教授/博士生导师TelTel：

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LL路面维修养护管理系统1、总论2、路面使用状况数据调查使用状况数据调查3、路面使用性能评价路面使用性能评价4、路面使用性能预测5、经济效益分析经济效益分析6、路面养护决策7、路面管理系统的建立和实施1总论nn随随着着汽汽车车工工业业的的飞飞速速发发展展，道道路路已已成成为为世世界界上上绝绝大大多多数数国国家家的的经经济济命命脉脉，道道路路运运输输是是国国民民经经济济发发展展的的一种不可缺少的重要运输手段。

一种不可缺少的重要运输手段。

nn而而路路面面又又是是道道路路的的最最重重要要组组成成部部分分和和最最主主要要的的工工程程结结构构物物，其其投投资资在在整整个个道道路路建建设设费费用用中中所所占占比比例例，通常可达通常可达10%10%30%30%，是一笔极为可观的资产。

，是一笔极为可观的资产。

nn路路面面状状况况的的好好坏坏将将直直接接影影响响整整个个道道路路系系统统在在汽汽车车运运输中的社会经济效益和国民经济的发展。

输中的社会经济效益和国民经济的发展。

nn路路面面使使用用过过程程中中，在在交交通通荷荷载载和和自自然然环环境境因因素素的的反反复复综综合合作作用用下下，其其使使用用性性能能将将逐逐渐渐衰衰退退，最最终终达达到到不不能能满满足足使使用用要要求求的的状状态态，路路面面使使用用性性能能衰衰退退到到一一定定程度后。

程度后。

行驶速度行驶速度旅行时间旅行时间行驶安全行驶安全道路运输费用道路运输费用受到影响受到影响1.1路面管理与路面管理系统nn在在路路面面修修筑筑施施工工完完毕毕后后的的使使用用期期内内，仍仍需需投投入入大大量资金：

量资金：

维护、保养、改建路面使路面满足使用要求维护、保养、改建路面使路面满足使用要求nn路面管理路面管理是路网日常管理工作最重要的管理内容是路网日常管理工作最重要的管理内容最需要采取措施最需要采取措施能取得最佳效果能取得最佳效果nn使现有的路网保持合理的服务水平。

使现有的路网保持合理的服务水平。

资金分配与管理资金分配与管理nn路路面面管管理理工工作作的的基基本本内内容容包包括括规规划划、设设计计、施施工工、养护、路况监测和评价及研究等方面。

养护、路况监测和评价及研究等方面。

其相互关系如图其相互关系如图1-11-1所示。

所示。

1.1.1路面管理路面管理工作分属于不同的管理层次。

路面管理工作分属于不同的管理层次。

道道路路管管理理部部门门的的日日常常工工作作，是是不不断断地地做做出出与与路路面有关的各项管理决定，并加以实施。

面有关的各项管理决定，并加以实施。

它它们们包包括括规规划划、设设计计、施施工工养养护护和和监监测测评评价价等等工作内容。

工作内容。

nn规划规划：

评价路网、立项、优先排序、制评价路网、立项、优先排序、制nn订计划、编制预算；订计划、编制预算；nn设计设计：

收集数据、提出方案、进行结构收集数据、提出方案、进行结构nn分析、经济评价、提出方案；分析、经济评价、提出方案；nn施工施工：

招标文件、施工要点、施工计划、招标文件、施工要点、施工计划、nn施工质量；施工质量；nn养护养护：

提出养护要点，编制养护计划；提出养护要点，编制养护计划；nn监测和评价监测和评价：

确定控制或评价路段，定期：

确定控制或评价路段，定期监测路况变化。

监测路况变化。

道路管理部门日常工作：

1.得到投资2.使用资金3.对路面使用性能进行监测和评价4.确定投资的项目5.优先排序路面管理是协调和控制同路面有关各项活动的一系列过程，其目的是使路面管理部门通过这一过程能有效地使用资源（资金、劳力、机具设备、材料、能源等），并以最低的资源消耗，提供并维持在预定使用期内具有足够服务水平的路面。

1.1.2路面管理系统路面管理系统，PavementManagementSystem，简称PMS，是通过系统分析的方法，综合考虑技术、经济、社会和政治等各方面因素，协调各项路面管理活动，促使路面管理过程系统化。

nn不不同同的的国国家家，甚甚至至同同一一国国家家内内不不同同的的研研究究人人员员，对路面管理系统有不同的定义。

对路面管理系统有不同的定义。

nn美美国国AASHT0AASHT0路路面面管管理理系系统统指指南南将将PMSPMS定定义义为为：

用用于于决决策策者者在在公公路路养养护护评评价价中中寻寻找找有有效效投投资资分分配配方案的工具；方案的工具；nn澳澳大大利利亚亚道道路路研研究究所所则则认认为为：

PMSPMS是是用用于于优优化化利利用用路路面面养养护护可可用用资资源源，包包含含信信息息采采集集、信信息息分分析析和和方方案案决决策策的的管管理理方方法法，并并把把PMSPMS分分为为网网级级系系统统和和项项目级系统两个不同的层次。

目级系统两个不同的层次。

nn路面管理系统不仅包含路面专业领域知识，而且渗透着管理人员的价值观念，是利用系统分析的方法将它们进行综合的运用。

nn路面管理系统即是在路面管理过程中采用系统分析的方法分析和协调、管理各个过程，以达到资金与资源最佳使用的目的。

1.2路面管理系统的组成和作用nn路面管理系统的运行一般都是通过调查尽可能多地获得有关路面状况及其他数据，进行路面状况的评价，根据评价结果按一定的原则确定养护对策，制定养护计划。

nn通常还通过路况预测来达到对策优化，以实现养护资金和资源最佳利用的管理目的。

路面管理系统可划分为网级管理系统项目级管理系统分别适应不同管理层次的需要，具有不同的功能和结构。

项目级路面维护管理系统针对某一具体路面养护维修策略；网级管理则着眼于整个路网。

nn不不同同层层次次的的管管理理系系统统在在内内容容和和结结构构上上各各有有侧侧重重，但都包括了如下过程：

但都包括了如下过程：

nn路面状况数据采集路面状况数据采集路面状况数据采集路面状况数据采集nn现状分析现状分析现状分析现状分析nn未来预测未来预测未来预测未来预测nn对策选择对策选择对策选择对策选择nn系统实施系统实施系统实施系统实施nn需需应应用用多多门门学学科科的的知知识识，即即以以路路面面工工程程为为基基础础、以以系系统统工工程程为为指指导导并并吸吸收收管管理理学学科科的的研研究究成成果果、应应用用计计算算机机学学科科的的新新方方法法，综综合合形形成成用用于于路路面面管管理理决决策策的的辅助决策系统。

辅助决策系统。

1.2.1网级路面管理系统nn网网级级路路面面管管理理系系统统的的范范围围，包包括括一一个个地地区区（省或市）的公路网或一大批工程项目。

（省或市）的公路网或一大批工程项目。

nn其其主主要要任任务务是是为为管管理理部部门门在在进进行行关关键键性性的的行行政决策时提供对策。

政决策时提供对策。

（11）路路况况分分析析，对对路路网网内内路路面面现现状状进进行行分分析析评评价并对路面状况的变化进行预估分析。

价并对路面状况的变化进行预估分析。

（22）路路网网规规划划，根根据据路路况况分分析析的的结结果果，确确定定路路网内需要养护、改建和新建的项目。

网内需要养护、改建和新建的项目。

（33）优优化化排排序序，根根据据预预定定标标准准、约约束束条条件件决决定定项项目目应应进进行行养养护护、改改建建和和新新建建的的时时间间，及及优优先先排排序序，制定维修计划。

制定维修计划。

（44）经经济济分分析析，分分析析确确定定使使路路网网达达到到不不同同的的预预定服务水平时，各年度所需的投资额。

定服务水平时，各年度所需的投资额。

（55）计计划划实实施施，根根据据上上述述分分析析结结果果，进进行行各各行行政政区区域域或或不不同同等等级级道道路路或或养养护护、改改建建和和新新建建之之间间的的资源分配，并积累实施计划后的反馈信息。

资源分配，并积累实施计划后的反馈信息。

nn1.2.1.1基本输入要素网级路面管理系统在管理方面和工程方面均需要输入一定的基本要素，方能具有以上各项功能。

nn管理方面：

（11）使用性能标准和目标）使用性能标准和目标路路网网内内各各项项目目规规定定的的使使用用性性能能（行行驶驶质质量量、损损坏坏程程度度、结结构构强强度度和和抗抗滑滑能能力力）最最低低要要求求，预预定路网使用性能应达到的总体水平等。

定路网使用性能应达到的总体水平等。

（22）政策约束条件）政策约束条件项项目目优优先先排排序序的的特特定定原原则则，事事先先规规定定的的地地区区投投资资分分配配比比例例或或养养护护、改改建建和和新新建建项项目目投投资资分分配配比例等。

比例等。

（33）预算约束条件）预算约束条件各年度可用于路面工程的资金等。

各年度可用于路面工程的资金等。

nn工程方面：

（11）路面状况）路面状况路路况况监监测测系系统统定定期期采采集集路路面面使使用用性性能能数数据据，并并依据这些数据对路面现有水平的评价；依据这些数据对路面现有水平的评价；（22）养护改建对策）养护改建对策为为不不同同类类型型和和不不同同路路况况的的路路面面，按按当当地地的的经经验验、条条件件和和政政策策，制制订订出出若若干干典典型型的的养养护护和和改改建建对对策，供选择对策方案时参考；策，供选择对策方案时参考；（33）使用性能模型）使用性能模型建建立立各各类类路路面面使使用用性性能能随随时时间间或或交交通通荷荷载载作作用用而而变变化化的的关关系系，据据以以分分析析比比较较各各种种对对策策方方案案的的效果，以期得到最佳对策；效果，以期得到最佳对策；（44）费用模型）费用模型建设费用、养护费用、用户费用。

建设费用、养护费用、用户费用。

建筑费用建筑费用指新建或改建时的一次投资。

指新建或改建时的一次投资。

养护费用养护费用路面使用期间的日常维护费。

路面使用期间的日常维护费。

用户费用用户费用使用道路者所担负的运行费、行程时间费和使用道路者所担负的运行费、行程时间费和延误费等。

它反映了公路部门提供的投资和服延误费等。

它反映了公路部门提供的投资和服务水平所产生的直接社会效益。

务水平所产生的直接社会效益。

nn管理方面和工程方面的输入要素为系统分析提供管理方面和工程方面的输入要素为系统分析提供了基础。

建立管理系统的了基础。

建立管理系统的主要目的之一主要目的之一是提供最佳的是提供最佳的路网养护和改建对策。

路网养护和改建对策。

nn这些对策能使整个路网在预算受约束的条件下维这些对策能使整个路网在预算受约束的条件下维持最高的路况（服务）水平，或者使整个路网在满足持最高的路况（服务）水平，或者使整个路网在满足最低使用性能标准的条件下所需的投资最少。

最低使用性能标准的条件下所需的投资最少。

1.2.1.2分析结果输出nn为实现这一目标，可以采用不同的优先规划或优化方为实现这一目标，可以采用不同的优先规划或优化方法，从最简单的排序方法到利用数学规划模型考虑时法，从最简单的排序方法到利用数学规划模型考虑时序影响的全面优化方法。

序影响的全面优化方法。

优优化化分分析析的的结结果果可可为为路路网网提提供供养养护护和和改改建建项项目目的的优优先先排序表。

排序表。

据此可以编制年度计划、中长期规划和财务计划，即：

据此可以编制年度计划、中长期规划和财务计划，即：

（11）年度改建、养护计划和改建养护综合计划；年度改建、养护计划和改建养护综合计划；（22）中长期改建、养护规划或改建养护综合规划；中长期改建、养护规划或改建养护综合规划；（33）财务计划或规划。

财务计划或规划。

1.2.1.3数据库nn路面管理系统必须建立在大量信息的基础上，以数据作为支承。

才能使系统提出的对策具有客观性和针对性。

因而，系统须包含一个数据管理系统。

nn数据库常包含四类信息：

数据库常包含四类信息：

nn（11）设计施工数据设计施工数据道道路路等等级级、几几何何参参数数、路路面面结结构构和和厚厚度度、所所用用材材料料及及其性质试验结果、路基土性质及试验结果等；