大中修养护科学化决策即采用快速检测设备对路网进行快速检测，并对路况进行技术状况评价，利用路网评价数据进行未来年度区域路网大中修养护决策分析，并据此提出养护建议计划。北京市某区公路网即为区域公路网大中修养护科学决策的应用主体，大中修养护科学决策的主要目的是依据各项路况指标的评定结果(路面损坏状况指数PCI、路面行驶质量指数RQI)、公路技术等级和交通量等因素，分析实际情况下进行当前及未来几年内的养护里程及费用，并制定大中修养护规划及计划。

需求背景

管理层面

为了准确掌握区域公路网所辖公路的路面使用性能，合理安排未来年度的大中修养护资金，从而提高养护工作和管理决策的科学性，需要对大中修养护计划进行科学化决策中国沥青网sinoasphalt.com。北京市区域路网(某区县)大中修养护管理流程见图1所示。具体的流程如下:市局对全市路网检测评定养护路段进行初步筛选;区县确定养护路段上报计划;市局对区县上报的养护路段进行审批;区县展开专项调查以及养护方案设计;市局审批区县上报的养护方案;区县进行施工图设计及审批;市局审查养护设计、控制工程投资;区县开展大中修、预防性养护工程。

技术层面

传统以人工调查和主观经验为主的大中修养护决策方式，由于其决策的主观性和检测手段的落后性，使大中修养护资金利用效率低下，区域路网的整体投资效益显著降低。尽管一些公路管理部门也组织开展了一些卓有成效的自动化路况检测与评价工作，但由于受到数据处理相对落后、数据可靠性低以及历史数据挖掘不充分等局限性的影响，仍不足以为科学的制定大中修养护计划提供详实的数据和技术支撑。

技术支撑

区域公路网养护科学决策技术在大中修养护决策中的技术支撑主要包括:自动化检测技术、数据高精度自动化处理技术以及决策分析技术3部分组成。具体由路况快速检测系统、路面损坏识别系统、公路数据库、公路模型参数库、公路技术状况评定系统、路面管理系统等部分组成。

工程应用

数据收集

路线基本信息资料:包括路线名称，起点桩号，终点桩号，技术等级，车道类型，行车道宽度等;交通量数据;养护历史资料:什么时间什么地点采取了何种养护方案;道路结构组成:道路各结构层的材料、厚度等基础资料;典型养护方案及费用:该区县常用的大中修养护方案及其费用。

路况快速检测

首先从市检道路中抽检一部分道路进行数据的标定;其次需要补充检测一部分北京市未检测的道路，检测的内容包括路面破损、平整度、抗滑性能和车辙等指标。

内业数据处理

首先，对检测数据进行质量校核，对数据的完整性、有效性和一致性进行校验，并进行现场确认及复核。其次，对路面损坏的识别，对平整度和车辙数据进行预处理。最后，公路基本信息数据库的建立。

路况评价

依据《公路技术状况评定标准》(JTGH20－2007)对区域公路网路况进行评价，并按照管理需求，按路线、行政等级、技术等级、路面类型或收费性质对路况进行分析。

分析模型的建立

(1)优先排序模型。大中修养护路段排序主要考虑道路的技术等级、交通量、PCI和RQI等4项指标。

(2)性能预测模型。路面性能预测是进行长期路网需求分析、公路投资效益分析及路网多年养护规划的基础。影响路面状况变化的因素很多，如路面结构、交通量、材料性质、施工水平、环境因素等。在CPMS路面管理系统中，考虑了4种主要影响因素，包括路面结构、交通量、路龄、上年的路况水平。建立模型时，针对不同的路面结构形式、交通量状况，分别建立各自特定的使用性能预测模型。

(3)养护对策模型。为了综合考虑各项路况指标以及相关因素的影响，CPMS系统采用了决策树的方法，用以覆盖各种可能的组合情况。根据本次采集路况数据的情况，养护对策模型考虑了5种基本因素(路面类型、公路技术等级、交通量、路面损坏状况指数PCI、路面行驶质量指数RQI)，其中路面类型为沥青路面，公路技术等级分为一级公路、二级及以下公路两类，交通量分为轻、中、重3类，路况指标PCI和RQI分为好、中、差3类。

根据决策树模型，将路网不断进行分枝、细化，综合考虑各种组合条件，在各个分枝的末端，给出组合条件限制下的经验养护方案，最终通过经济优化指标确定最佳的养护对策。

(4)养护费用模型。费用测算是依据各种典型养护方案的养护单价。根据养护规范的要求及北京市的实际情况，并参考北京普通公路多年养护计划中总费用与养护面积关系。

决策参数的确定

养护决策标准的高低，会直接影响到路面的大中修养护需求，包括大中修里程、措施及费用，同时也间接地影响用户的费用。在确定北京市某区公路路面养护标准时，考虑到规范技术要求，北京市干线公路网养护推荐标准以及养护资金的限制情况，推荐养护标准为一级公路PCI/RQI=90，二级及以下公路PCI/RQI=85，同时对各指标提升和降低3分作为对比标准。

大中修养护计划

根据3.1～3.6节，综合考虑道路路况、技术等级和交通量等因素，结合道路前方图像核实，提出大中修养护计划建议:中修里程约为145km(上下行合计)，大修里程约为21km(上下行合计)，大中修养护工程共计约166km;大修养护费用约为12400万元，中修养护费用约为7900万元，大中修养护费用总计约为20300万元。

结语

(1)路况快速检测系统、路面损坏识别系统、公路数据库、公路模型参数库、公路技术状况评定系统、路面管理系统等，为大中修养护科学化决策提供了技术支撑，在区域公路网大中修养护管理领域的应用具有广阔的前景。

(2)本文针对北京市某区县大中修养护管理需求，借助自动化检测技术和数据自动化处理技术，提出完整的大中修养护科学化决策流程，并应用于区域公路网大中修养护管理中，为大中修养护工作提供科学的依据和指导。