随着我国经济社会的快速发展，公路沥青路面养护比例迅速提升，养护管理工作尤显重要。本文结合某省沥青路面实测性能数据，明确养护效益分类，分析常用养护效益评估方法，提出养护效益评估指标体系，对公路沥青路面养护效益评估进行了研究分析。最后，得到了基于层次分析法的养护效益评估方法沥青网sinoasphalt.com。

沥青路面 | 养护效益评估 | 评估指标 | 层次分析法

截至2015年末，全国公路总里程达到457.73万km，比上年末增加11.34万km，公路密度达到47.68km/100km2。全国公路养护里程达到446.56万km，养护比例达到97.6%。可以看到，随着我国经济社会的快速发展，公路里程及养护里程在迅速增加，成熟的路网已逐渐成型。然而，伴随着交通流量的不断增加，车辆轴载的迅速增长，自然环境的反复作用以及道路路龄的增加，沥青路面服务水平逐渐降低，路面养护管理工作显得尤为重要。伴随着公路大规模养护周期的到来，养护效益的评估工作变得紧迫起来。

路面养护的本质是3W原则，即“在适当的时机(when)将合适的养护对策(what)应用在适宜的路段上(where)”。据SHＲP计划的测算，在道路的整个寿命周期内，实施3～4次的养护措施可延长使用寿命10～15年，可以节约养护费用大约45%～50%。目前我国公路沥青路面养护仍处于发展中阶段，缺乏科学有效、针对性强的效益评估方法。因而，对于如何有效地评价养护效果，准确地评估养护效益，节约有限的养护资金，延长路面使用寿命，实现养护效益最大化是需要进一步研究的。本文查阅了国内外众多文献资料，以某省公路沥青路面为研究对象，依据各项路面实测性能数据(主要选取车辙、平整度和抗滑三项指标)，基于层次分析法(AHP)，重点开展沥青路面养护效益评估方法的研究，从而为系统性开展养护效益评估工作提供参考。

美国公路和运输协会对预防性养护的定义为:一种在路面状况良好的情况下采取的对现有道路系统进行的有计划的基于费用—效益的养护策略。这是指在养护过程中，不增加道路附属设施，养护处治后延缓路面使用性能衰退趋势，改善路面性能状况。早期我国关于路面养护管理工作的重视程度不足、养护管理技术水平落后、养护技术发展理念滞后导致了养护技术状况较差，总体发展缓慢。具体体现在养护施工工艺、养护技术条件、养护后路面性能影响因素分析、养护效果评价以及养护效益评估等方面的研究缺乏，在实际工程中的经验也有欠缺。因而，养护效益评估的研究需要建立在对于公路沥青路面养护技术状况分析的基础之上。

《公路沥青路面养护技术规范》将养护工作分为日常巡视与检查、小修保养、中修、大修、改建和专项养护工程。路面使用寿命与路面性能状况、路面性能发展趋势、养护措施的选择及养护时机的把握有关，在恰当的路段恰当的时机实施恰当的养护措施可以有效地延长路面使用寿命。

如图1，在恰当的养护应用节点，采取恰当的养护措施可以在处治后短期内提升路面使用性能，在一定程度上延缓路面使用性能的衰退。处治后的路面使用寿命较未处治路面延长了2年。

沥青路面养护处治后其使用效果及养护效益直接体现在路面性能的变化及变化趋势上。然而，不同养护措施的使用效果受到各种因素的影响。影响公路沥青路面使用性能的主要因素包括路龄、路面结构、气候、交通和轴载等。选取车辙、平整度和抗滑三项指标，以路龄、交通量和轴载三个因素，对薄层罩面、铣刨重铺、微表处、稀浆封层四项措施进行影响因素方差分析，分析结果如表1所示。其中，路龄因素对四项养护措施处治后的性能均具有显著影响。交通量和轴载对大部分养护措施的处治后路面性能状况也影响显著。因而可以说，路龄、交通量和轴载对养护效果具有显著影响。

养护措施具有不同的预期使用寿命。通过表2可知，热拌沥青罩面措施具有更长的平均和最大使用寿命，雾封层的平均和最大使用寿命则最小。

养护效益主要包括:节约路面使用寿命周期内的养护资金;降低路面车辆通行噪音;改善路面行驶质量;延长路面使用寿命等。因而，在恰当的养护时机，对适宜的沥青路面选择恰当有效的养护措施进行养护处治，往往可以实现诸如延长使用寿命、保护保持道路资产、增加行车舒适性、缩短行车时间、降低交通事故率、减小运营成本、降低环境噪音等效益。

依照政治、经济、社会和生态环境几个方面，结合生态养护、绿色养护的理念，可以将养护效益划分为养护经济效益、养护社会效益和生态环境效益。

养护经济效益，是沥青路面养护处治后在经济方面的收益。无论是路面新建工程还是养护工程，其本质是一种基于对经济发展做出一定贡献的项目投资。因而对沥青路面养护工程而言，在于以低投资成本、先进成熟技术、较短养护周期来获得经济收益回报。当然，沥青路面养护经济效益最终需要经过合理、准确而严密的计算。

养护社会效益，是公路运营维养过程所带来的社会方面的收益。使用寿命长、行车安全舒适、通行便利顺畅的路网，将带动全社会更加快速地发展，使得交通出行便捷、便宜、便利。

生态环境效益，是养护处治活动在资源节约、能耗降低、环境友好、生态绿色等方面的效益体现。大力推进和实施绿色环保的养护技术和养护措施，将有利于更加科学、合理、有效地做出可持续发展的养护决策，实现生态型、环保型、绿色型养护。

现有的研究表明，养护效益评估往往侧重于经济效益的评估，对于养护社会效益和生态环境效益，往往也转换为经济效益进行分析评价。而经济效益分析的过程是通过分析每一个项目或每一个对策方案所需的各项费用和产生的效益，并与其它项目或对策方案进行分析比较。

图中可以看出，随着运营时间的推移，早期的养护措施消耗更少的费用，而后期的大修工程则需要花费更多的时间和费用。目前，养护效益评估方法主要包括寿命周期成本分析法(LCCA)、成本—效益法等。如表3所示，具体可划分为:费用效益分析法、年度等额费用法、现值法等。事实上，对于养护效益，不能仅考虑经济效益，应分类考虑、综合分析，达到更加准确地评估与衡量。

依据养护效益分类，选取经济、社会和环境指标建立

养护效益评估指标体系。经济上，工程项目作为一种投资，往往需要对其经济性做出评价。在近现代经济学中，认为资金是具有时间价值的。一般而言，资金随着时间会有一定的增值，其本质原因是因为资金可以进行投资和收益。养护工程的效益评估分析往往与资金时间价值密不可分。资金时间价值的大小取决于多方面的影响因素。一般而言，主要取决于贴现率(收益率)、通货膨胀程度以及项目投资的政策环境和风险等。

如图3所示，贴现率随着时间的变化有着非常明显的波动，因而以往选取单一贴现率数值的计算结果往往有所偏差，直接影响到评价结果的有效性。

养护社会效益，是基于养护措施实施后路面使用性能的提升，促进社会经济平稳运行，道路使用者的出行时间、出行安全、出行费用以及出行安全与舒适度等方面的考量。因而养护社会效益指标包括路面使用寿命延长量、用户费用节约值和路况指标变化率等。

绿色、环保、生态养护近年来越来越深入人心。然而，养护处治过程中必然会伴随消耗沥青、石料等原材料，耗费大型、小型机械等人力物力，给环境带来很大的压力。为此，选择低碳低能耗的养护措施将带来可观的生态环境效益。如图4，不同养护措施能耗差别明显，其中铣刨重铺能耗最大，而微表处能耗最小。

70年代中期，美国运筹学家W.Saaty就提出了一种从定性分析到定量分析综合集成的典型的系统工程方法—层次分析法(AHP)。这种方法适用于结构复杂，决策准则繁多的决策过程，是目前被广泛应用的确定权重的方法。利用AHP建模进行养护效益评估，大致分为以下4个步骤:(1)构建养护效益评估层次模型;(2)构造判断矩阵;(3)进行一致性检验;(4)求解各层组合权重。

如图6建立的养护效益层次结构模型，模型的最高层次是目标层次即养护效益，中间层是由养护经济效益、养护社会效益和生态环境效益构成的准则层以及各效益指标构成的指标层，下层则是由各种养护措施组成的方案层。

判断矩阵的构造是养护效益层次分析评估的关键。养护决策者可以依据养护效益层次模型，综合专家意见、工程经验及实际调研路段测算结果，决定各层因素之间的相互关系。如表4所示，常用1－9标度的判断矩阵。

一般的，对于AHP模型，一致性指标CI和一致性比例CＲ被用于进行一致性检验分析评价:

养护效益评估最终需要得到各层对目标层的合成权重，得到各养护措施、养护方案的排序以辅助养护决策。这一过程需要对养护经济效益、养护社会效益和生态环境效益这一准则层的权重进行分别计算，最终求得组合权重。以准则层为例

以某省公路沥青路面为研究对象，建立养护效益层次模型如图。目标层设置为养护效益;准则层设置为养护经济效益、养护社会效益、生态环境效益和;指标层依据图7，设置为经济效益指标:净现值、年度费用、费效比;社会效益指标:路面使用寿命延长量、用户费用节约值;生态环境效益指标:碳排放和能耗。

采用1－9标度方法，对各层次构造相应的判断矩阵。其中，准则层判断矩阵如表5所示。计算可得一致性比例CＲ=0.0624，λmax=3.0649，因而通过一致性检验。类似的，其余判断矩阵不再赘述。

按照式3，对各矩阵进行权重向量的计算。最终合成各指标对目标层的权重如表6所示。

综上，如表7，由方案层的权重排序可知:薄层罩面＞微表处＞铣刨重铺，表明薄层罩面养护效益最大。

本文通过对养护技术状况、养护效益评估内容、养护效益评估方法的分析，结合某省公路沥青路面检测数据，开展了沥青路面养护效益评估方法的研究，主要结论如下:

(1)路龄、交通量和轴载对养护效果具有显著影响。热拌沥青罩面措施具有更长的平均和最大使用寿命，雾封层的平均和最大使用寿命最小。

(2)养护效益可划分为养护经济效益、养护社会效益和生态环境效益。效益评价指标主要包括净现值、年度费用、费效比、路面使用寿命延长量、用户费用节约值、碳排放和能耗等。

(3)AHP是适用于养护效益评估的科学有效方法。按照养护措施权重排序，薄层罩面的养护效益最大。