文档介绍：北京交通大学
硕士学位论文
高等级公路沥青路面养护决策优化的研究
姓名:魏建军
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:孔永健
20050301
摘要策中,需要解决的问题有:在保证路网效益的情况下,确定整个路网在分用的方法是以路网中的某一个路段为研究对象,先确定此路段在分析期内的养护资金需求,然后按此方法求出路网中其它各路段的养护资金需求,进行,需要将效益换算为费用。但是像平整度硇惺皇媸市、抗滑能优化模型的非支配解。通过实例计算,验证了结果的有效性,本论文以路面养护决策优化为研究对象,将最优化理论和遗传算法应路面的养护决策优化是整个路面管理系统的核心部分。在路面养护决析期内的养护资金需求;在得知需求的情况下,根据政策约束和现有资会情况制定出整个分析期内需要投入的养护资金:在有限资金投入的情况下,确定出在投资预算等条件的约束下达到路网效益最大的养护计划。这其中确定路网的养护资金需求是很重要的一个环节,因为对路网所进行的资金投入要依据路网的养护资金需求而定。本文研究的内容是如何确定路网在整个分析期内的养护资金需求。采最后将所确定的各路段的资金求和,便可得到路网的总资金需求。传统卜对养护资金需求预测建立在单一的寿命周期费用分析的基础卜力碚餍谐蛋擦、时间损失等换算为货币单位的费用极其难以测算,计算上显示出很强的主观随意性。所以,本文在研究如何确定路网中某‘路段的养护资金需求时,建立了一个能够使得此路段在整个分析期内所需投入资会最小和所获的效益最大的两个目标的多目标优化模型。目的是避免单目标优化时将效益转换成费用的不准确所带来优化结果的偏差,以及试图从投入与收益的均衡中找到最优的资金需求。在求多目标优化模型的解时,引用了多目标优化理论中的非支配解的概念。在求解方法上,本文利用遗传算法来直接求得多目标并对结果进行了分析。用其中,对其进行了初步的探讨。本研究的成果需要在实际问题中检验,
并得到逐步的改进和完善。关键词:路面管理系统养护决策优化养护资金需求多目标优化遗传算法摘要
,.,
籉&;.
第滦髀引言所占比例可达%到%左右【”。路面在使用过程中,因受到行车荷载和环境因素的作用而逐渐变坏,影响了路面的使用性能。为此,在路面的使较好的使用性能。如果资金充足,可以对所有不满足使用性能最低要求的路段及时采取养护或改建措施,使路面始终保持良好水平的服务状态。然护或改建后的使用性能或服务水平的改变,便是在这种投入下所得到的收下获取最大收益的闷题。为了能够对路面进行有效的管理,道路工作者将系统工程理论、工程使整个路面管理工作科学化、系统化。路面管理系统技术的研究始于上世纪年代的北美。当时美国在经历了大规模的公路建设后,面临着大量的、同时到来的养护工作。为了准确地了解公路网的破损状况,把有限养护资金分配到最需要养护的路段上,研究人员开发了路面破损数据检测设备,建立了数据库,制定了评价方法、路面是道路工程的主要组成部分。路面的投资在整个道路建设费用中用期内,仍需继续投入大量资金,对路面进行养护和改建,保持路面具有而资金通常总是不充足的。所以,从决策者的角度,往往需要考虑在现有资金投入的情况下,能够使现有路网或路网中的某一路段在一定年限析期诒3至己玫姆褡刺员阄F涫褂谜咛峁┝己玫姆瘛:芟匀唬如果把在路面使用期内所作的养护或改建当作是一种投入,那么路面在养益。因此,对现有路面进行有效的管理,实质上就是一个如何在有限投入技术经济理论及计算机技术引入到路面管理过程中。建立了路面管理系统,标准和优先养护排序模型。这种以计算机为工具的路面管理技术被称为路面管理系统。虺芇::罄矗缆饭ぷ
图路面管理系统的结构示意图从图籰中可以看出,路面养护优化决策模型是整个路面管理系统的第滦髀者将工程技术理论,系统科学理论应用于路面管理系统当中,使其内容得到了充实,技术逐渐成熟。决策优化模型的基础和前提条件,受其支配,为其服务”。在通常意义上未来发展的分析、判断、选择恰当的系统对策,最大限度地满足系统的要一个系统往往为实现一个或几个目标而建立的。上面曾提到路面管理的问题本质上是一个投入与收益的问题,所以在建立路面管理系统时,应路面管理系统从其运行过程的角度来讲,可以画出如图一的逻辑结构核心和主导,而对策分析模型、费用模型和使用性能评价和预测模型则是讲,决策是一种系统的方法或过程,它通过对系统当前所处状态的评估和求。图【
路面养护决策的内容最大效益为目标的养护计划。具体来讲,路面管理系统应对以下问题做出评估‘浚焊髦盅ふ呋嵊性跹难そ峁灰1Vつ持致房鏊叫枰M度多少资金:在一定预算水平下,应在钶时采取何种养护措施等等。系统应能根据储存在数据库里的基础信息,进行分析,对以上问题做出初步回答,并将运行结果提供