基于灰色理論的農(nóng)村公路路面使用性能預(yù)測(cè)研究

萬年菊

摘要： 公路建成投入使用后路面使用性能按一定的模式衰變，掌握路面使用性能衰變情況可為規(guī)劃期內(nèi)養(yǎng)護(hù)方案決策和養(yǎng)護(hù)資金分配提供依據(jù)。本文運(yùn)用空間代替時(shí)間思維，將灰色GM（1，1）預(yù)測(cè)模型應(yīng)用于農(nóng)村公路路面使用性能預(yù)測(cè)，可預(yù)測(cè)出短期內(nèi)路面使用性能衰變情況。模型預(yù)測(cè)精度高，所需原始數(shù)據(jù)少，計(jì)算簡(jiǎn)單，對(duì)于我國(guó)農(nóng)村公路分布范圍廣、里程數(shù)量龐大的實(shí)際情況具有較強(qiáng)的適用性。

Abstract： The pavement performance of highway will have a certain decay after its completion and use. Mastering the decay of pavement performance can provide the basis for its decision making and fund allocation during the planning period. This paper uses the thinking of instead time with space and applies gray GM （1，1） prediction model to the pavement performance prediction of the rural highway， which can predict the decay of pavement performance in the short term. The model has high prediction accuracy， less original data and simple calculation. It has strong applicability to the actual situation of the wide range and the huge number of miles of rural highways.

關(guān)鍵詞： 農(nóng)村公路；路面使用性能；衰變；灰色預(yù)測(cè)模型；預(yù)測(cè)精度

Key words： rural highway；pavement performance；decay；grey forecasting model；accuracy prediction

中圖分類號(hào)：U416.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）06-0135-02

0 引言

農(nóng)村公路是重要的基礎(chǔ)設(shè)施。就我國(guó)農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)管理現(xiàn)狀而言，因其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低，路面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，點(diǎn)多面廣的特征，很多地區(qū)并不重視公路技術(shù)狀況檢測(cè)評(píng)定，對(duì)農(nóng)村公路路面使用性能衰變情況不了解，未能及時(shí)采取養(yǎng)護(hù)措施而造成路面破損嚴(yán)重。此外，路面使用性能直接影響?zhàn)B護(hù)方案決策和養(yǎng)護(hù)資金的分配，掌握農(nóng)村公路路面使用性能衰變模式可為緊缺的農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)資金在時(shí)間和空間上優(yōu)化分配提供依據(jù)。

1 農(nóng)村公路路面使用性能評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.1 現(xiàn)行的公路路面使用性能評(píng)價(jià)指標(biāo)

根據(jù)現(xiàn)行的《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》JTG H20-2007，公路路面使用性能評(píng)價(jià)指標(biāo)見圖1，各個(gè)指標(biāo)值域均為0～100。

路面使用性能指數(shù)（PQI）按式（1）計(jì)算。

PQI=？棕PCIPCI+？棕RQ1RQI+？棕RDIRDI+？棕SRISRI（1）

式中：？棕PCI——PCI在PQI中的權(quán)重，按表1取值；？棕RQI——RQI在PQI中的權(quán)重，按表1取值；？棕RDI——RDI在PQI中的權(quán)重，按表1取值；？棕SRI——SRI在PQI中的權(quán)重，按表1取值。

路面使用性能分為優(yōu)、良、中、次、差五個(gè)等級(jí)，按表2規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)確定。

1.2 農(nóng)村公路路面使用性能評(píng)價(jià)指標(biāo)

農(nóng)村公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低，路面結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，主要集中在三、四級(jí)公路，由表 1可知，農(nóng)村公路路面使用性能評(píng)價(jià)指標(biāo)只有路面損壞（PCI）和路面平整度（RQI）兩項(xiàng)指標(biāo)。關(guān)于農(nóng)村公路路面使用性能評(píng)價(jià)，一些專家、學(xué)者針對(duì)現(xiàn)行的《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》JTG H20-2007沒有考慮路面車轍深度（RDI）、路面抗滑性能（SRI）、路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度（PSSI）這種情況，通過調(diào)研，采用綜合權(quán)重的計(jì)算方法，將專家意見或規(guī)范規(guī)定權(quán)重和客觀計(jì)算所得的分項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重相結(jié)合建立了農(nóng)村公路路面使用性能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。李品在水泥混凝土路面使用性能評(píng)價(jià)中，考慮了路面損壞狀況和路面平整度兩項(xiàng)指標(biāo)，計(jì)算權(quán)重得出PQI=0.64PCI+0.36RQI，而對(duì)瀝青路面使用性能評(píng)價(jià)時(shí)考慮了路面損壞狀況、路面平整度和路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度三項(xiàng)指標(biāo)，計(jì)算權(quán)重得出PQI=0.57PCI+0.12RQI+0.31PSSI。這些研究對(duì)農(nóng)村公路路面使用性能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立具有重要的參考價(jià)值。

2 灰色預(yù)測(cè)模型

灰色預(yù)測(cè)模型（Gray Forecast Model）是通過少量的、不完全的信息，建立數(shù)學(xué)模型并做出預(yù)測(cè)的一種預(yù)測(cè)方法。本文將運(yùn)用灰色預(yù)測(cè)理論中的GM（1，1）模型對(duì)農(nóng)村公路路面使用性能進(jìn)行預(yù)測(cè)研究。

2.1 GM（1，1）模型

4 結(jié)語(yǔ)

運(yùn)用空間代替時(shí)間這一基本思路，將等維灰色GM（1，1）預(yù)測(cè)模型應(yīng)用于農(nóng)村公路路網(wǎng)內(nèi)路面使用性能預(yù)測(cè)是可行的，短期內(nèi)可預(yù)測(cè)出路面使用性能的衰變情況。模型最大的優(yōu)點(diǎn)是所需原始數(shù)據(jù)量少，預(yù)測(cè)精度高，計(jì)算簡(jiǎn)單，對(duì)于我國(guó)農(nóng)村公路分布范圍廣、里程數(shù)量龐大的實(shí)際情況具有較強(qiáng)的適用性。

參考文獻(xiàn)：

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