基于生存模型的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)經(jīng)濟(jì)性評價(jià)

蔣文婷

摘 要：瀝青在現(xiàn)如今已成為應(yīng)用較為廣泛的一種路面材質(zhì)，但是由于保養(yǎng)不到位使得很多地方的瀝青路面壽命都不長，經(jīng)濟(jì)性能較低。為了能夠探索更加經(jīng)濟(jì)有效的瀝青路面養(yǎng)護(hù)方法，進(jìn)而使得瀝青路面的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用能夠降低，本文將基于生存模型對瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性地評價(jià)。首先通過分析生存模型進(jìn)而根據(jù)瀝青路面在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)下的性能模型、成本模型，分析瀝青路面在不同的養(yǎng)護(hù)情況下的性能和成本，旨在為相關(guān)的瀝青路面養(yǎng)護(hù)人員提供一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：生存模型? 瀝青路面? 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)? 經(jīng)濟(jì)性評價(jià)

一、生存模型淺析

當(dāng)前中國當(dāng)前的路面維修都是根據(jù)相關(guān)的工程經(jīng)驗(yàn)對某一個(gè)路況內(nèi)的指標(biāo)值低于標(biāo)準(zhǔn)值的時(shí)候進(jìn)行大修預(yù)案。這種依靠相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)來判斷瀝青路面的養(yǎng)護(hù)雖然可以加快維修的速度，但是缺乏一定的科學(xué)性。采用全壽命周期費(fèi)用分析法可以得出最準(zhǔn)確的養(yǎng)護(hù)策略，準(zhǔn)確的知道在養(yǎng)護(hù)期間的所有費(fèi)用、路況之間的差別，讓瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)能夠發(fā)揮真正的作用。生存模型對瀝青路面的性能進(jìn)行模擬的一種最為常見的方式，通常包括三種方式：非參數(shù)模型、半?yún)?shù)模型和完全參數(shù)模型。這三種模型在瀝青路面的性能模擬中都比較常見，但是半?yún)?shù)模型中的cox模型得出來的瀝青路面的性能曲線與實(shí)際性能曲線會(huì)比weibull模型的回歸結(jié)果要高，但是weibull模型所得出來的性能曲線的數(shù)學(xué)規(guī)律更為明顯，對于未來路面的性能曲線的走勢模擬更加的方便。所以在對瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)經(jīng)濟(jì)性評價(jià)的過程中，將cox模型和weibull模型結(jié)合起來更加有利于分析過程的順利進(jìn)行。

二、基于生存模型的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)經(jīng)濟(jì)性評價(jià)

瀝青路面的服務(wù)壽命指的就是從路面建成開始使用之初到第一次大修繼而到下一次大修之間的壽命時(shí)長，因此，瀝青路面的服務(wù)壽命和維護(hù)大修的標(biāo)準(zhǔn)是有密切的關(guān)系的。目前對于瀝青路面的評估指數(shù)一直采用的是錯(cuò)臺(tái)指數(shù)FI，這個(gè)指標(biāo)值也就是表示的是在路面為1英里的范圍內(nèi)的瀝青接縫處的平均錯(cuò)臺(tái)量，它可以被用來間接反映出瀝青路面的路況，一般情況下，當(dāng)FI達(dá)到15-20mm的時(shí)候就被認(rèn)為是應(yīng)該要進(jìn)行大修。

所以，基于生存性能模型的基礎(chǔ)上，本文將對瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行全壽命成本的分析。在研究的過程中，本文通過對不同工況的假設(shè)進(jìn)行對比分析：完全矯正性養(yǎng)護(hù)、矯正性養(yǎng)護(hù)+預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和完全預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。第一種完全矯正性養(yǎng)護(hù)主要是當(dāng)路面的裂縫的面積達(dá)到輪跡帶面積的25%的時(shí)候需要進(jìn)行矯正性養(yǎng)護(hù)。第二種矯正性養(yǎng)護(hù)+預(yù)防性養(yǎng)護(hù)也就是說在兩次矯正性養(yǎng)護(hù)之后需要加入兩次預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。第三種完全預(yù)防性養(yǎng)護(hù)指的是瀝青路面完全采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。

對于瀝青路面的全壽命周期養(yǎng)護(hù)成本則是從路面的某一次全壽命周期養(yǎng)護(hù)開始的，假設(shè)瀝青路面的壽命周期是20年，為了能夠確定好預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的最適當(dāng)?shù)臅r(shí)期，可以假設(shè)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的觸發(fā)點(diǎn)是裂縫面積達(dá)到x%的時(shí)候，再根據(jù)不同地方的交通慣例來確定好資金折現(xiàn)率。然后根據(jù)這兩個(gè)數(shù)據(jù)分別對這些工況進(jìn)行分析。

從選定的時(shí)間定開始的第一年對瀝青路面進(jìn)行矯正性養(yǎng)護(hù)的經(jīng)濟(jì)性分析，第二年開始路面的情況就會(huì)包含好和壞的兩種情況，如果第二年路面沒有出現(xiàn)損壞，那么第三年就會(huì)出現(xiàn)好和壞的兩種情況，通過這種類比，可以得出，在第n年的時(shí)候，共有2種可能性。所以根據(jù)之前的瀝青路面的性能模型，可以分別算出在第n年的時(shí)候路面需要哪一種養(yǎng)護(hù)的概率，然后根據(jù)這個(gè)概率可以得出瀝青路面需要的養(yǎng)護(hù)成本是多少。所以，在建立瀝青路面的生存模型的過程中，只需要對當(dāng)時(shí)的路面的工況進(jìn)行定義就可以在全壽命周期內(nèi)獲得不同養(yǎng)護(hù)方式所需要的成本是多少，進(jìn)而讓相關(guān)的人員選擇最為經(jīng)濟(jì)的一種方式。

通過對不同的養(yǎng)護(hù)方式的全壽命經(jīng)濟(jì)性分析，我們可以了解到在我們假設(shè)的瀝青路面20年的壽命周期內(nèi)，完全使用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)相比于第一種完全使用矯正性養(yǎng)護(hù)的平均成本要少了四分之一左右，而采用第二種矯正性養(yǎng)護(hù)+預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的方式最終需要消耗的成本比完全使用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的成本要少五分之一左右，失效閥值越低，那么節(jié)約的成本也就越多。

綜上所述，我們可以得出結(jié)論，當(dāng)瀝青路面使用的時(shí)間不斷增加的時(shí)候，瀝青路面損壞的幾率也更大，失效的概率不斷加大。瀝青路面的失效的概率和失效的閥值是有一定的關(guān)系的，失效的閥值越低的時(shí)候就會(huì)使得路面的失效的概率越高。在瀝青路面的全壽命周期內(nèi)，采用完全預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的成本比其他兩種方式都要低，因此在瀝青路面的養(yǎng)護(hù)過程中可以進(jìn)行廣泛的推廣。在瀝青路面的失效的閥值較低的時(shí)候應(yīng)該要盡早地對路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，這樣下來瀝青路面的養(yǎng)護(hù)成本更低。

三、對瀝青路面進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的重要意義

（一）有助于保護(hù)公路路面的平整性和施工效果

定期對瀝青路面機(jī)芯預(yù)防性養(yǎng)護(hù)有助于保護(hù)路面的平整性。瀝青路面的施工狀況的好壞會(huì)直接影響到路的使用壽命以及瀝青路面工程建設(shè)的整體效益，所以在對瀝青路面進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的時(shí)候可以保證公路路面持續(xù)平整。從現(xiàn)有的相關(guān)數(shù)據(jù)來看。公路愈加的平整會(huì)使得相關(guān)人員開車通過的過程中有更高的舒適感，并且有助于保證行車過程中的安全。所以對于瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)必須要落到實(shí)處有助于鞏固前期的施工效果。路面工程的建設(shè)是一個(gè)長期的工程，從設(shè)計(jì)、施工到維護(hù)一直貫穿著路面的壽命周期中。對瀝青路面進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)有助于鞏固工程前期的施工效果，有助于延長瀝青路面的使用壽命。從具體的生活經(jīng)驗(yàn)中可以得知，在施工結(jié)束之后要定期地對瀝青路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，倘若沒有重視瀝青路面的養(yǎng)護(hù)可能會(huì)影響到整體路的平整性與使用的舒適度，所以，在對瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)過程中，相關(guān)的人員要合理地應(yīng)用一些檢測技術(shù)，通過兩者的共同作用鞏固前期的施工效果。

（二）有助于延長瀝青路面的壽命，降低成本

結(jié)合上述分析可以得知，對瀝青路面進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)有助于延長路面的壽命，降低養(yǎng)護(hù)的成本。通過使用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，可以在瀝青路面出現(xiàn)問題的時(shí)候就及時(shí)地對其進(jìn)行維護(hù)，或者是在瀝青路面還沒有產(chǎn)生問題的時(shí)候進(jìn)行維護(hù)。通過這樣的方式有助于對瀝青路面使用的過程中存在的一些問題進(jìn)行及時(shí)解決，進(jìn)而能夠使得瀝青路面的養(yǎng)護(hù)成本降低，減少整個(gè)施工過程中所耗費(fèi)的資金，提高整個(gè)路面施工過程的效率和質(zhì)量。

四、結(jié)束語

綜上所述，本文通過對生存模型的分析，利用半?yún)?shù)模型中的cox和weibull兩種模型設(shè)定了三種工況，通過對比分析可以得知，完全采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可以降低瀝青路面的養(yǎng)護(hù)成本，使得整個(gè)工程的質(zhì)量有所提高。并且，在養(yǎng)護(hù)的過程中，相關(guān)的人員要確定好工況的標(biāo)準(zhǔn)，通過統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)對瀝青路面的路況進(jìn)行檢測，提前做好相關(guān)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，讓瀝青路面的使用壽命能夠更加的長久，讓瀝青路面能夠更加平整安全。

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