The invention discloses a method of pavement maintenance and refurbishment scheduling with both performance improvement and budget utility. The equipment includes storage module of map data information and data processing module. The results can be obtained in two steps according to road network establishment and timing arrangement, and the efficient and comprehensive solution method can be achieved. Greatly saving time, improving the efficiency of the managers, providing a strong guarantee for further development of the follow-up decision, and providing a basis for scientific and rational and optimal selection of maintenance and refurbishment plans.
【技术实现步骤摘要】
一种兼顾性能改善与预算效用的路面维护与翻新时序安排方法
本专利技术涉及交通领域,尤其涉及一种路面维护与翻新时序安排方法。
技术介绍
在交通运输基础设施管理中,道路路面维护与翻新是最为昂贵的活动之一。交通运输基础设施的建设对我国经济的发展起到了强有力的推进作用,是经济活动顺利进行的有力保障。然而,随着道路建设量的增多,大量已经修建好的路面不可避免地出现损耗,面临着路面维护与翻新的问题。维护的路段、时机,如何统筹维护计划以及所选用的维护措施等都是需要管理者思考的问题。交通学者往往基于掌握的信息与目标的不同,构建和求解两类模型,将道路依据路面状况分为不同等级,制定每一级路面在每年的维护计划。第一类为预算规划问题。在预算信息未知时,在保证从路网层面或某一独立的道路区域层面上路面状况符合要求,最小化在规划期内的维护与翻新成本。计算结果可供决策者确定实际预算水平。第二类,预算分配问题,在预算信息已知后,在不超过预算的前提下,最小化使用成本或最大化维护与翻新的效用。现有双目标路面维护与翻新模方法乏能够同时保证求解效率与全面性的解决方案。目前,这一问题有两类有代表性的解法。整数规划模型能够在问题规模不太大时高效求解出准确解,然而随着问题规模的扩大,求解时间呈指数型增长;广泛被应用的基因算法,由于遗传算法的本质,无法保证在有限时间内求得最优解,而加权法作为另一种特殊的遗传算法,也无法保证求出完整的帕累托最优解。双目标路面维护与翻新时序安排问题规模往往较大,解的完整性对决策也有较大影响,因此,应设计兼顾效率与解的准确性的模型与算法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服上述问题 ...
【技术保护点】
一种兼顾性能改善与预算效用的路面维护与翻新时序安排方法,所述方法的设备包括寄存地图数据信息的存储模块以及进数据处理模块,其特征在于,所述方法包括如下步骤:1)路网建立,通过数据处理模块标注区域内所有道路的功能与路面状况,并按功能分为S类,之后得到区域内道路集合S={1,2...,S}以及路面状况集合I={1,2...,I};2)时序安排,数据处理模块统计每一类道路的总长度LS,其与规划期T、最有效但昂贵的维护与翻新措施m∈M={1,2...,M}、第t年时对单位长度s类的路采用措施m所发生的费用Csmt、措施m应用于第s类路时路面状况从i转化为j的转化率Psijm、第t年时接受措施m的路面状况为i的s类路的比例Xsimt、规划期内处于最佳状况的路的比例z1以及年均维护与翻新成本z2的关系满足
【技术特征摘要】
1.一种兼顾性能改善与预算效用的路面维护与翻新时序安排方法,所述方法的设备包括寄存地图数据信息的存储模块以及进数据处理模块,其特征在于,所述方法包括如下步骤:1)路网建立,通过数据处理模块标注区域内所有道路的功能与路面状况,并按功能分为S类,之后得到区域内道路集合S={1,2...,S}以及路面状况集合I={1,2...,I};2)时序安排,数据处理模块统计每一类道路的总长度LS,其与规划期T、最有效但昂贵的维护与翻新措施m∈M={1,2...,M}、第t年时对单位长度s类的路采用措施m所发生的费用Csmt、措施m应用于第s类路时路面状况从i转化为j的转化率Psijm、第t年时接受措施m的路面状况为i的s类路的比例Xsimt、规划期内处于最佳状况的路的比例z1以及年均维护与翻新成本z2的关系满足其路面状况的初始约束条件满足其路面状况转化关系的约束条件满足其预算的约束条件满足其中,Bt为在第t年可用的预算上限;其最佳路面比例要求的约束条件满足其中,X*为路网中1等状况路面最低占比的要求;其决策变量的可行区间的约束条件满足
【专利技术属性】
技术研发人员:谢驰,李明宇,刘海洋,
申请(专利权)人:上海交通大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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