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基于生存模型的沥青路面预防性养护经济性评价

2024-01-27

目录

引言

沥青路面预防性养护概述

生存模型在沥青路面预防性养护中的应用

基于生存模型的沥青路面预防性养护经济性评价实证分析

不同预防性养护措施的经济性比较

结论与展望

01

引言

Chapter

沥青路面是我国公路主要路面类型之一，其预防性养护对于延长路面使用寿命、提高行车安全性和舒适性具有重要意义。

随着交通量的不断增长和车辆荷载的加重，沥青路面损坏日益严重，预防性养护的经济性评价成为当前研究的热点问题。

基于生存模型的沥青路面预防性养护经济性评价可以为决策者提供科学依据，优化养护策略，提高养护资金的使用效率。

国外研究现状

01

国外在沥青路面预防性养护经济性评价方面起步较早，已经形成了较为完善的评价体系和方法，如生命周期成本分析、效益费用分析等。

国内研究现状

02

国内在沥青路面预防性养护经济性评价方面的研究相对较晚，但近年来发展迅速，取得了一系列重要成果，如基于遗传算法的养护决策优化、基于模糊数学的养护时机确定等。

发展趋势

03

随着大数据、人工智能等技术的不断发展，未来沥青路面预防性养护经济性评价将更加注重数据驱动和智能化决策，实现更加精准、高效的养护管理。

研究内容

本研究旨在基于生存模型对沥青路面预防性养护进行经济性评价，包括建立生存模型、确定预防性养护措施、分析养护成本效益等方面。

研究目的

通过本研究，期望能够为决策者提供科学依据，优化养护策略，提高养护资金的使用效率，延长沥青路面使用寿命，提高行车安全性和舒适性。

研究方法

本研究将采用文献综述、实地调查、数学建模等方法进行研究。首先通过文献综述了解国内外研究现状及发展趋势；其次通过实地调查收集相关数据；最后基于生存模型建立经济性评价模型，对预防性养护措施进行成本效益分析。

02

沥青路面预防性养护概述

Chapter

预防性养护是指在路面状况良好或出现轻微病害时，采取一系列养护措施，以延缓路面损坏进程、保持或提高路面使用性能、延长路面使用寿命。

预防性养护能够显著提高路面的使用性能，减少后期维修和养护成本，提高道路通行能力和行车安全性。

定义

作用

主要包括裂缝填封、表面封层、薄层罩面、微表处等。

措施

根据养护措施的作用机理和路面状况，可将预防性养护分为矫正性养护、预防性养护和应急性养护三类。其中，矫正性养护主要针对已出现的路面病害进行处治；预防性养护则是在路面状况良好时采取措施延缓损坏；应急性养护则是在紧急情况下采取的临时性措施。

分类

通过实施预防性养护，可以显著提高路面的平整度、抗滑性能和行车舒适性，减少路面裂缝、车辙等病害的发生和发展，延长路面使用寿命。

效果

预防性养护能够避免或减少后期维修和养护成本，提高道路通行能力和行车安全性，从而带来显著的经济效益。同时，预防性养护还能够减少因道路维修和养护造成的交通拥堵和延误，提高社会效益。

经济效益

03

生存模型在沥青路面预防性养护中的应用

Chapter

生存模型是一种用于描述和分析某一事件（如设备故障、生物死亡等）发生时间的统计模型，广泛应用于医学、生物学、工程学等领域。

生存模型基于概率论和统计学原理，通过对事件发生时间的建模和预测，揭示事件发生的规律，为决策提供支持。

基本原理

生存模型定义

适用性

沥青路面在使用过程中会受到各种因素的影响，如交通量、气候条件、材料老化等，导致其性能逐渐下降。生存模型可以描述沥青路面的性能衰变过程，预测其剩余使用寿命，为预防性养护提供决策依据。

优势

与传统的沥青路面性能评价方法相比，基于生存模型的预防性养护经济性评价具有以下优势

01

02

能够为预防性养护提供定量的经济性评价指标，指导养护决策。

可以根据历史数据和实时监测数据对模型进行动态更新，提高预测精度；

数据收集与处理

收集沥青路面设计、施工、使用过程中的相关数据，包括交通量、气候条件、材料性能等，对数据进行清洗、整理和分析。

根据收集的数据，选择合适的生存模型（如威布尔分布、对数正态分布等），对沥青路面的性能衰变过程进行建模。

采用最大似然估计、贝叶斯估计等方法对生存模型的参数进行估计，得到模型的具体表达式。

根据建立的生存模型和估计的参数，预测沥青路面的剩余使用寿命，并计算其预防性养护的需求和时间点。

综合考虑预防性养护的成本和效益，采用费用效益分析、敏感性分析等方法对预防性养护方案进行经济性评价，为决策提供支持。

生存模型构建

剩余使用寿命预测

经济性评价

模型参数估计

04

基于生存模型的沥青路面预防性养护经济性评价实证分析

Chapter

采用某地区高速公路沥青路面的养护数据，包括路面状况、交通量、气候等。

数据来源

选择具有代表性的路段作为研究样本，确保数据的可靠性和准确性。

样本选取

03

模型检验

采