淺談通過(guò)技術(shù)手段進(jìn)行預(yù)防性公路養(yǎng)護(hù)

周曼

摘 要：從1998年至今，得力于CPMS技術(shù)的推廣，公路養(yǎng)護(hù)部門在管理模式上進(jìn)入了現(xiàn)代化的先進(jìn)管理，淘汰對(duì)傳統(tǒng)僅憑工程師工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的養(yǎng)護(hù)決策，是科技時(shí)代的體現(xiàn)。本文從CPMS技術(shù)在預(yù)防性公路養(yǎng)護(hù)方面的應(yīng)用，提出部分觀點(diǎn)。并且，在基于CPMS技術(shù)的預(yù)防性公路養(yǎng)護(hù)計(jì)劃的制定方面提出看法。

關(guān)鍵詞：CPMS技術(shù)；公路；養(yǎng)護(hù)

CPMS，全稱Pavement Management System for China highways，即國(guó)省道干線公路路面管理系統(tǒng)。它是綜合國(guó)外PMS科技合作、“七五”CPMS國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)、“八五”CPMS國(guó)家重點(diǎn)新技術(shù)推廣和“九五”交通部重點(diǎn)項(xiàng)目研究基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)開發(fā)出的新一代路面管理系統(tǒng)。CPMS技術(shù)具體說(shuō)是一項(xiàng)通過(guò)系統(tǒng)工程收集方法，根據(jù)路況情報(bào)作出相應(yīng)對(duì)策判斷的新設(shè)計(jì)理念下的發(fā)展中技術(shù)。它引進(jìn)了地理信息系統(tǒng)，由電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有路網(wǎng)的綜合評(píng)價(jià)并預(yù)測(cè)了未來(lái)的路面情況。它幫助維修人員確定路面損壞情況，并分析出損壞原因，優(yōu)化養(yǎng)護(hù)和大修情況的實(shí)施方案并在最恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間內(nèi)進(jìn)行維護(hù)，將路面的損壞情況控制到最小。目前，CPMS技術(shù)已推廣至全國(guó)。

CPMS技術(shù)的路面管理系統(tǒng)分為網(wǎng)級(jí)和項(xiàng)目級(jí)兩個(gè)層次的適用范圍。網(wǎng)級(jí)系統(tǒng)是以整個(gè)網(wǎng)絡(luò)為對(duì)象，用于指定路網(wǎng)養(yǎng)護(hù)對(duì)策，確定路網(wǎng)養(yǎng)護(hù)需求和養(yǎng)護(hù)資金的優(yōu)化分配等宏觀上的分析。項(xiàng)目級(jí)系統(tǒng)以具體路段為對(duì)象，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的角度分析采取何種具體的養(yǎng)護(hù)方案。經(jīng)驗(yàn)顯示，大量的初期建設(shè)投入能延長(zhǎng)高速公路的大中修養(yǎng)護(hù)時(shí)間，減少道路使用者費(fèi)用，但也可能導(dǎo)致不必要的資金浪費(fèi)。反之，初期投入過(guò)少時(shí)，雖然能節(jié)省初期建設(shè)成本，但是將可能面臨更高的后期養(yǎng)護(hù)投入，通過(guò)CPMS技術(shù)的相關(guān)數(shù)據(jù)分析，能有效平衡、改善上述問(wèn)題的發(fā)生。

一、CPMS技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)中的工作內(nèi)容

過(guò)程一：數(shù)據(jù)的采集，包括外業(yè)數(shù)據(jù)和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的采集。外業(yè)數(shù)據(jù)主要有路面破損、路面彎沉值的測(cè)定、路面平整度測(cè)定、抗滑性能及路段交通量調(diào)查等。內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)主要有：路線編碼、政區(qū)編碼、養(yǎng)護(hù)單位編碼、區(qū)間編碼、路段編碼、路面技術(shù)資料、路基路面結(jié)構(gòu)類型和維修改造歷史數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)采集是后續(xù)建模分析的基礎(chǔ)，所以數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性要求嚴(yán)格。

過(guò)程二：系統(tǒng)運(yùn)行。通過(guò)數(shù)據(jù)的采集，按數(shù)據(jù)類別進(jìn)行填表、計(jì)算、檢查、校核、補(bǔ)充等一系列工作，接著運(yùn)行CPMS系統(tǒng)。CPMS的工作內(nèi)容為：（1）路面數(shù)據(jù)采集；（2）建立數(shù)據(jù)庫(kù)；（3）研究分析確定路面使用性能評(píng)價(jià)模型、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、養(yǎng)護(hù)管理和處治決策模型；（4）在必要的投資條件下編制年度養(yǎng)護(hù)計(jì)劃；（5）輸出養(yǎng)護(hù)管理需要的圖表。數(shù)據(jù)采集后，在CPMS系統(tǒng)中建立數(shù)據(jù)庫(kù)，基本的數(shù)據(jù)庫(kù)包括包括交通量數(shù)據(jù)、路面損壞數(shù)據(jù)、平整度數(shù)據(jù)、路面處治歷史數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)等。模型管理在數(shù)據(jù)庫(kù)管理之后，輸入公路養(yǎng)護(hù)分析所要求的各種標(biāo)準(zhǔn)、參數(shù)、路面結(jié)構(gòu)、評(píng)價(jià)模型等數(shù)據(jù)信息都集中在CPMS公路模型數(shù)據(jù)庫(kù)中，實(shí)行統(tǒng)一管理。CPMS系統(tǒng)模型庫(kù)主要包括養(yǎng)護(hù)對(duì)策數(shù)據(jù)庫(kù)和路面管理系統(tǒng)模型庫(kù)兩部分。CPMS系統(tǒng)提供有評(píng)價(jià)模型、養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)測(cè)模型、決策模型等信息，輔助公路養(yǎng)護(hù)計(jì)劃的制定。

二、基于CPMS技術(shù)的公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)計(jì)劃

現(xiàn)階段，一方面是交通流量造成的路面損壞加劇，另一方面是大眾對(duì)路面質(zhì)量狀況的期許值加大，對(duì)于路面養(yǎng)護(hù)工作的壓力與日俱增。改善路面質(zhì)量狀況的關(guān)鍵在于正確的公路養(yǎng)護(hù)決策和養(yǎng)護(hù)計(jì)劃。具體的養(yǎng)護(hù)措施有：1.保持路面的使用性能，延長(zhǎng)大中修的養(yǎng)護(hù)周期。2.減少養(yǎng)護(hù)占道的時(shí)間，養(yǎng)護(hù)施工可以夜間、閑時(shí)進(jìn)行。3.做好小修、中修的維修養(yǎng)護(hù)工作，避免局域路面的破壞的進(jìn)一步加劇。4.在資金允許的條件下，引進(jìn)先進(jìn)的檢測(cè)裝備，快速客觀的數(shù)據(jù)收集。

現(xiàn)在的公路養(yǎng)護(hù)計(jì)劃制定過(guò)程中，以“預(yù)防性公路的養(yǎng)護(hù)”為基本思想。在公路的使用過(guò)程中，以“預(yù)防性公路養(yǎng)護(hù)”為前提，在公路逐漸損壞到不堪收拾的地步前，有充裕的時(shí)間來(lái)實(shí)施有效的養(yǎng)護(hù)措施，可以達(dá)到延長(zhǎng)路面使用年限的目標(biāo)。如果沒(méi)有“預(yù)防性養(yǎng)護(hù)”的基本思想，導(dǎo)致重大改建施工對(duì)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用的數(shù)倍的浪費(fèi)，造成養(yǎng)護(hù)費(fèi)不能合理分配于其它養(yǎng)護(hù)施工，惡性循環(huán)。所以說(shuō)來(lái)，“預(yù)防性公路養(yǎng)護(hù)”是以資源最大化，資金最大化，效益最大化為目的，是創(chuàng)造實(shí)際效益和經(jīng)濟(jì)效益的體現(xiàn)。

預(yù)防性公路養(yǎng)護(hù)計(jì)劃的制定由以下幾方面考慮：養(yǎng)護(hù)資金比例關(guān)系、路面大中修和日常養(yǎng)護(hù)費(fèi)用的比例關(guān)系、路面長(zhǎng)期使用性能結(jié)果、養(yǎng)護(hù)需求分析、養(yǎng)護(hù)預(yù)算需求、戰(zhàn)略養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)與養(yǎng)護(hù)投資分析。數(shù)據(jù)表明，受養(yǎng)護(hù)資金的局限，通過(guò)CPMS技術(shù)制定的管理計(jì)劃并不能完全實(shí)現(xiàn)。通過(guò)CPMS的養(yǎng)護(hù)資金計(jì)劃分析，將養(yǎng)護(hù)費(fèi)用用在最需要養(yǎng)護(hù)的路段，達(dá)到資源的合理配置。由此可見，養(yǎng)護(hù)工作水平的關(guān)鍵就在于在養(yǎng)護(hù)資金范圍內(nèi)盡可能的實(shí)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)目標(biāo)的最大化。預(yù)防性公路養(yǎng)護(hù)計(jì)劃的制定需要參照CPMS技術(shù)的多項(xiàng)參數(shù)和模型，如評(píng)價(jià)方法與評(píng)價(jià)模型、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)測(cè)方法與預(yù)測(cè)模型、分析方法與優(yōu)化決策模型、道路壽命周期費(fèi)用分析方法、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與評(píng)價(jià)指標(biāo)、速度預(yù)測(cè)與速度模型、車輛運(yùn)營(yíng)費(fèi)用、時(shí)間價(jià)值與時(shí)間費(fèi)用模型及事故損失與事故模型。CPMS的各種參數(shù)和模型都有標(biāo)定，方面道路養(yǎng)護(hù)計(jì)劃的制定。

三、結(jié)語(yǔ)

本文從CPMS技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)計(jì)劃制定中所起作用和制定公路養(yǎng)護(hù)計(jì)劃的部分參考展開討論。CPMS技術(shù)作為將道路養(yǎng)護(hù)決策優(yōu)化的管理方法，使有限的養(yǎng)護(hù)資金發(fā)揮巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。CPMS技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)管理上的運(yùn)用，實(shí)踐了科學(xué)化、規(guī)范化、現(xiàn)代化的管理要求。由于CPMS技術(shù)應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)對(duì)有關(guān)路面破損、平整度、彎沉、抗滑以及交通量和路面結(jié)構(gòu)等原始數(shù)據(jù)為依據(jù)，對(duì)路面狀況的綜合評(píng)價(jià)符合客觀事實(shí)，方便進(jìn)一步的科學(xué)決策，在路面養(yǎng)護(hù)管理中成效顯著。

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