時間:2013年09月13日 分類:推薦論文 次數(shù):
摘要:本文從路面管理系統(tǒng)的產(chǎn)生及發(fā)展談起,介紹了路面管理系統(tǒng)的概念、組成和作用,重點介紹了路面管理系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展的趨勢。
關(guān)鍵詞:道路工程師職稱論文范文,發(fā)表論文期刊網(wǎng),路面管理系統(tǒng),組成及功能,現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
路面管理系統(tǒng)是近20年來在道路工程界出現(xiàn)的一個新研究領(lǐng)域,它的研究起源于美國和加拿大,最初針對的是路面的養(yǎng)護和改建。路面管理系統(tǒng)是一個復雜的決策系統(tǒng),它涉及了道路工程、工程經(jīng)濟、系統(tǒng)工程及計算機技術(shù),是公路養(yǎng)護工程師路網(wǎng)評價、路礦性能分析、養(yǎng)護資金需求及養(yǎng)護資金優(yōu)化分配的輔助決策工具,是與道路規(guī)劃、設(shè)計、施工、養(yǎng)護、評價和研究各種活動相關(guān)的、協(xié)調(diào)的、綜合統(tǒng)一的集合。隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展,路面養(yǎng)護和管理的問題已經(jīng)突顯出來。道路管理部門應該盡快建立起自己轄區(qū)的路面管理系統(tǒng),為路面的養(yǎng)護、改建提供科學的數(shù)據(jù)和分析方法,以便有效使用資源,提供良好的路面,達到降低社會運輸成本,節(jié)約資源的目的。
1路面管理系統(tǒng)的概念及發(fā)展
對于路面管理系統(tǒng)的概念比較一致的看法是“一個與道路規(guī)劃、設(shè)計、施工、養(yǎng)護、評價和研究各種活動相關(guān)的、協(xié)調(diào)的、綜合統(tǒng)一的集合”。路面管理系統(tǒng)的目的是使管理部門通過這樣一個平臺能有效地使用資源,以最低的資源消耗,提供并維持在預定使用期限內(nèi)具有足夠服務水平的路面。
路面管理的概念起源于 20 世紀 60 年代的加拿大。最初的路面管理系統(tǒng)本質(zhì)上就是一個設(shè)計系統(tǒng),目標在于消除路面、線形以及道路容量等路網(wǎng)技術(shù)缺陷,提供優(yōu)化的設(shè)計方案,比較有代表性的系統(tǒng)有加拿大安大略省的OPAC系統(tǒng)。之后,美德等發(fā)達國家的路網(wǎng)建設(shè)基本完成,管理部門的注意力開始從擴展路網(wǎng)和新建道路轉(zhuǎn)向改善和維護現(xiàn)有的路網(wǎng)。網(wǎng)級的路面管理系統(tǒng)得到了蓬勃發(fā)展,從系統(tǒng)體系和管理內(nèi)容可以分為檔案管理系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、智能型決策支持系統(tǒng)三個階段。
2路面管理系統(tǒng)的組成和作用
路面管理系統(tǒng)從功能上劃分一般由以下四個部分組成:⑴數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。通常,需要采集的數(shù)據(jù)包括:平整度、路面損壞程度、結(jié)構(gòu)承載力和抗滑能力四方面,它們是道路養(yǎng)護和改建的依據(jù)。⑵數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)由路網(wǎng)參照系統(tǒng)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)管理3部分組成。⑶網(wǎng)級管理系統(tǒng)。其主要任務是為管理部門進行關(guān)鍵性行政決策時提供對策。其內(nèi)容主要包括路況分析、路網(wǎng)規(guī)劃、計劃安排、預算編制以及資源分配。⑷項目級管理系統(tǒng)。項目級路面管理系統(tǒng)僅針對一個工程項目,主要任務是為管理部門對某一工程進行技術(shù)決策時提供對策,以選擇費用與效果最佳的方案。各個路面管理系統(tǒng)大體上具有類似的組成結(jié)構(gòu),它們的差別主要在于參數(shù)指標和測定方法的選用、決策標準、分析方法和輸出報表。
路面管理系統(tǒng)的作用主要體現(xiàn)在:⑴利用路面使用性能評價模型,分析現(xiàn)有路網(wǎng)內(nèi)路面狀況及今后路面狀況變化,了解路網(wǎng)的基本狀況。⑵利用速度預測模型,分析預測各路段的道路通行能力及車流速度,進行路網(wǎng)內(nèi)需養(yǎng)護、新建、改建項目的規(guī)劃。⑶規(guī)定路網(wǎng)各級道路的養(yǎng)護標準,估計養(yǎng)護需求,對新建、改建項目進行優(yōu)先排序。⑷分析年度內(nèi)路網(wǎng)達到不同預定服務水平時所需的最小投資額;⑸利用優(yōu)化決策模型對各行政區(qū)域或不同等級道路或不同項目的資金進行優(yōu)化分配,確定最優(yōu)的投資水平;⑹敏感性及風險性分析。⑺在新建或改建可選方案間進行比選,確定最佳方案。因此路面管理系統(tǒng)給道路各方提供了一個科學化、規(guī)范化、高效化的平臺。
3 我國路面管理系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
我國路面管理系統(tǒng)的研究起源于1984 年。1985年在遼寧營口地區(qū)移植了英國的瀝青路面養(yǎng)護管理系統(tǒng)。而后, 北京、廣東、河北等省市相繼建立了省市級或地區(qū)級瀝青路面管理系統(tǒng)。在“七五”期間,開發(fā)了一系列的路面管理系統(tǒng)。其中貢獻最大的當屬 CPMS,該系統(tǒng)是在國家重點公關(guān)項目“干線公路路面評價養(yǎng)護系統(tǒng)成套技術(shù)”的研究基礎(chǔ)上建立的我國干線公路路面評價養(yǎng)護系統(tǒng),作為交通部重點推廣項目,已在我國多個省市得到應用。
近幾年來 ,由于地理信息系統(tǒng)的廣泛引用,研究者逐漸發(fā)現(xiàn)GIS 應用到 PMS 中的潛力與廣闊前景。廣東省高速公路數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)開發(fā)時加入了GIS子模塊,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)開發(fā)時加入了GIS子模塊,實現(xiàn)了簡單數(shù)據(jù)的圖形及文字之間的相互查詢,但由于沒有動態(tài)分段功能,故不能實現(xiàn)路段數(shù)據(jù)的動態(tài)顯示功能。由孫立軍主持的基于GIS的城市道路管理系統(tǒng)中,在實現(xiàn)基本的道路管理及分析功能的基礎(chǔ)上,在數(shù)據(jù)管理部分通過GIS功能實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的可視化管理,使得系統(tǒng)軟件交互性、直觀可讀性增強。總的說來,我國路面管理系統(tǒng)取得了長足的進步,在GIS應用方面也做了些有益的探索,但其進一步應用還有待深入研究。同時我國目前的路面管理系統(tǒng)大多應用程度不高,范圍狹窄,主要功能并沒有得到發(fā)揮和利用,需要進一步努力。
4國內(nèi)外路面管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
路面管理系統(tǒng)不僅僅包括一個軟件系統(tǒng),還是與道路工程有關(guān)的各種活動的集合。當前國際與國內(nèi)的路面管理研究領(lǐng)域,主要趨勢集中在以下幾個方面:
⑴從路面管理拓展到設(shè)施管理
自90年代中后期開始,已著手開始將獨立的路面管理和橋梁設(shè)施管理結(jié)合在一起。美國紐約州公路管理部門已考慮建立獨立系統(tǒng)來對公路和橋梁進行管理。通用性也是系統(tǒng)集成需要重點考慮的要素和重點。
⑵網(wǎng)級與項目級管理結(jié)合
路面管理通常分為網(wǎng)級管理系統(tǒng)和項目級管理系統(tǒng)兩個層次,在路面管理發(fā)展的階段中分別稱為當時的研究重心。近年出現(xiàn)了利用網(wǎng)級分析中的經(jīng)濟分析模型與項目級的設(shè)計結(jié)合的趨勢。國內(nèi)一些研究者也開始考慮并致力于將道路使用壽命周期內(nèi)的經(jīng)濟分析與設(shè)計綜合進行研究。
⑶專家系統(tǒng)體系的改進
隨著新技術(shù)的發(fā)展,路面管理部門也同樣需要采用新技術(shù)對路面管理系統(tǒng)進行升級。目前的研究集中在某一方面的專家知識改進與改善方面,在土木工程領(lǐng)域研究較為活躍的人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法的研究反映了這一趨勢,在路面管理的應用主要針對的是優(yōu)化路網(wǎng)以及橋梁的資金分配方案。同時,作為評價路面管理系統(tǒng)“好”與“壞”的最終標準仍然是系統(tǒng)內(nèi)部的使用性能評價以及預測模型,因此對于各種路面類型、氣候條件和地區(qū)條件下的系統(tǒng)模型的研究一直是研究的熱點。
⑷標準化與新技術(shù)平臺
近年來,地理信息系統(tǒng)技術(shù)應用在交通運輸領(lǐng)域形成了GIS的專門分支GIS-T。基于GIS的管理系統(tǒng)基礎(chǔ)工作是空間數(shù)據(jù)庫的建立,即對管理對象進行數(shù)字化,完成基礎(chǔ)地形圖和屬性聯(lián)結(jié)。這項工作耗時耗資巨大,而且需要周期性進行更新,因此帶來的空間數(shù)據(jù)標準的建立和數(shù)據(jù)共享以及相關(guān)的研究,成為路面管理的研究者和開發(fā)者關(guān)心的問題。
⑸數(shù)據(jù)采集技術(shù)
路面管理的基礎(chǔ)是道路現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的動態(tài)采集。研制新的數(shù)據(jù)采集儀器設(shè)備和相關(guān)軟件技術(shù)的研究一直是國際與國內(nèi)道路工程界比較前沿的方向。其中,比較具有代表意義的有利用模式識別技術(shù)進行路面損壞狀況自動或半自動檢測和交通數(shù)據(jù)采集,以及采用無破損檢驗技術(shù)進行路面結(jié)構(gòu)探測和道路結(jié)構(gòu)承載能力檢測以及相應的模量反算研究等。這類儀器的數(shù)據(jù)與路面管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信研究也始終是路面管理研究者需要解決的問題。
5結(jié)語
路面管理系統(tǒng)是為適應大規(guī)模、高效率和高質(zhì)量的道路養(yǎng)護管理要求而發(fā)展起來的現(xiàn)代綜合管理技術(shù),它改變了傳統(tǒng)落后的道路管理模式,使道路管理決策更加客觀化、信息化和科學化。各國路面管理系統(tǒng)應用的實踐表明,建立和實施路面管理系統(tǒng)是未來發(fā)展的必然趨勢。盡管目前路面管理系統(tǒng)在實際應用中還存在一些不足,但隨著人們研究的不斷深入,各種新技術(shù)、新方法的不斷出現(xiàn),最終必將促進路面管理系統(tǒng)的發(fā)展和完善。
參考文獻:
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