一种基于道路管养的预警机制的养护方法技术

本发明专利技术涉及一种基于道路管养的预警机制的养护方法，步骤包括：S1道路性能评价指数：对道路状态进行道路性能评价分析，生成道路性能评价指数；S2预警判断：根据步骤S1中生成的道路性能评价指数，进行判断评定该待评价道路是否达到预警的指标；S3预警指标的确定：对步骤S2中的评定后进入预警机制的道路，根据该待评价道路的路面的各项指数，选取所关注的道路的路面的不同指标的影像因子作为预警指标；S4构建道路养护预警模型：根据步骤S3中确定的预警指标，建立灰色系统预警模型进行计算，并通过反演结果对所述预警模型的精度进行检验，S5养护计划：根据步骤S4生成的预测的路况数据，生成养护计划。

【技术实现步骤摘要】
一种基于道路管养的预警机制的养护方法
本专利技术涉及市政道路
，尤其涉及一种基于道路管养的预警机制的养护方法。
技术介绍
道路是我们交通出行的纽带，我国的交通运输体系在不断完善，道路设施在不断增加的趋势，对道路设施的养护工作的需求也不断增加。但长期运营的状态下，道路的性能衰退，若是养护不及时或养护不当会产生许多的风险和问题。尤其是我国许多地方的道路养护没有成熟的管养领域的技术研究与解决对策，对道路设施的预防病害和损坏的重视程度不高，道路的管养多数只能在发生问题后再采取决策，应对措施比较传统，缺乏一套完整的养护预警机制，从而在产生养护问题时不能够及时进行养护，在突发的事故上造成更多的资产损失。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种基于道路管养的预警机制的养护方法；该方法通过预警机制能够提醒做到及时养护，提高养护的效益同时能够延长道路的性能及使用寿命，减少资产的损失。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：该基于道路管养的预警机制的养护方法，具体包括以下步骤：S1道路性能评价指数：根据采集的道路数据对待评价道路的状态进行道路性能评价分析，生成道路性能评价指数；S2预警判断：根据步骤S1中生成的道路性能评价指数，进行判断评定该待评价道路是否达到预警的指标，若达到预警指标，表明该待评价道路进入预警机制则转至步骤S3；若未达到预警指标，则进行辅助决策；S3预警指标的确定：对步骤S2中的评定后进入预警机制的道路，根据该待评价道路的路面的各项指数，选取待评价道路的路面的不同指标的影像因子作为预警指标；S4构建道路养护预警模型：根据步骤S3中确定的预警指标，建立灰色系统预警模型进行计算，并通过反演结果对所述预警模型的精度进行检验，若所述预警模型的精度合格，则采用该预警模型获得道路的预测的路况数据；若所述预警模型精度不合格，则转至步骤S1重新进入预警机制；S5养护计划：根据步骤S4生成的预测的路况数据，生成养护计划。采用上述技术方案，运用基础数据平台及预警模型的能力，智慧化分析道路的具体情况，形成一整套完整的道路管养预警机制，对道路的状态进行推演计算，提前考虑道路进入到预养护阶段的时间节点，达到预警的效果，做到“事前防范、事中严控、事后养护”。养护预警机制是基于养护的性能评价指标得到的对道路性能状态的评定的基础上，对道路状态进行预警评定后采取养护预警机制。对于决策者而言，预警机制能够辅助决策，达到风险预警的功能；对于养护者而言，通过预警机制能够提醒做到及时养护，提高养护的效益；对于道路本身而言，预警机制能够延长道路的性能及使用寿命，减少资产的损失。作为本专利技术的优选技术方案，还包括步骤S6养护状态推演：根据步骤S5生成的养护计划，计算该待评价道路养护后的道路性能状态，根据新产生的性能状态指数，循环步骤S1～S5，生成新的养护预警的数据，形成养护闭环。根据步骤S5生成的养护计划计算该待评价道路新的一轮养护后的道路性能状态，当进行了日常养护与小修后的状态，路面性能的评价指数等级不能得到提高；当中修路面时，RQI与PCI各提高一级；中修加铺抗滑层时，SRI能够达到最优等级水平；当大修时，路面各评价指标均能达到最优等级水平；该路面状态确定后可再进入到道路性能评价指数模型中，进行新的一轮状态预警，从而形成完整的养护预警闭环。作为本专利技术的优选技术方案，所述步骤S1中根据采集的道路数据对道路状态进行状态性能的评价分析具体是通过采用路面性能评价分析模型进行分析判定，路面性能评价分析指数PQI的计算公式为：PQI＝wPCIPCI+wRQIRQI+wRDIRDI+wSRISRI；其中，PCI表示路面损坏状况指数；RQI表示路面行驶质量指数；RDI表示路面车辙深度指数；SRI表示路面抗滑性能指数；wPCI、wRQI、wRDI、wSRI分别是PCI、RQI、RDI、SRI在PQI中的权重；路面损坏程度包括轻度、中度和重度。作为本专利技术的优选技术方案，所述步骤S1中路面性能评价分析指数PQI中影响因子包括PCI指数、RQI指数、RDI指数、SRI指数，所述PCI指数、RQI指数、RDI指数和SRI指数的计算公式分别为：PCI表示路面损坏状况指数，其计算公式为：其中，DR为路面破损率，为各种损坏的折合损坏面积之和与路面调查面积之百分比(％)；Ai为第i类路面损坏的面积；A为调查的路面面积；wi为第i类路面损坏的权重；a0为采用不同路面时的参数，当为沥青路面时采用15.00，当为水泥混凝土路面时采用10.66，当为砂石路面时采用10.10；a1为采用不同路面时的参数；当为沥青路面时采用0.412，当为水泥混凝土路面时采用0.461，当为砂石路面采用0.487；i为考虑不同损坏程度的第i项路面损坏类型；i0为包含不同损坏程度的损坏类型总数，为沥青路面时取21，为水泥混凝土路面取20，为砂石路面时取6；RQI表示路面平整度采用路面行驶质量指数，其计算公式为：其中，IRI为国际平整度指数；α0为不同等级度的路面的参数，当为高速公路和一级公路采用0.026，为其他等级公路时采用0.0185；α1为不同等级度的路面的参数；当为高速公路和一级公路时采用0.65，为其他等级公路时采用0.58；e是数学中的超越数，自然常数；RDI表示路面车辙用路面车辙深度指数，其计算公式为：其中，RD为车辙深度；RDa为车辙深度参数，采用20mm；RDb为车辙深度限制，采用35mm；a0为道路性能评价分析模型参数，采用2.0；a1为道路性能评价分析模型参数，采用4.0；SRI表示路面抗滑性能用路面抗滑性能指数，其公式计算为：其中，SFC为横向力系数；SRImin为标定参数，采用35.0；a0为道路性能评价分析模型参数，采用28.6；a1为道路性能评价分析模型参数，采用-0.105。作为本专利技术的优选技术方案，所述步骤S1中路面性能评价分析指数PQI的影响因子还包括路面结构强度用路面结构强度指数PSSI，其公式计算为：其中，SSI为路面结构强度系数，为路面设计弯沉与实测代表弯沉之比；ld为路面设计弯沉；l0为实测代表弯沉；a0为道路性能评价分析模型参数，采用15.71；a1为道路性能评价分析模型参数，采用-5.19。对道路数据进行状态性能的评价分析；采用路面性能评价分析模型进行分析判定，路面使用性能评价包含路面损坏(PCI)、路面平整度(RQI)、路面车辙深度(RDI)、路面抗滑性能(SRI)和结构强度五项(PPSI)
技术实现思路
；其中路面结构强度(PSSI)为抽样评定指标，单独计算与评定，评定范围根据路面大中修养护需求、路基的地质条件等自行确定。步骤S3在确定预警指标时，在路面状态的各项指标中，考虑不同指标的影响因子，确定指标；除了直接预测的道路性能指标以外，不同的影响因素指标代入模型，可以具体分析不同指标的衰变情况，具体可用来预测不同的影响因素本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于道路管养的预警机制的养护方法，其特征在于，具体包括：/nS1道路性能评价指数：根据采集的道路数据对待评价道路的状态进行道路性能评价分析，生成道路性能评价指数；/nS2预警判断：根据步骤S1中生成的道路性能评价指数，进行判断评定该待评价道路是否达到预警的指标，若达到预警指标，表明该待评价道路进入预警机制则转至步骤S3；若未达到预警指标，则进行辅助决策；/nS3预警指标的确定：对步骤S2中的评定后进入预警机制的道路，根据该待评价道路的路面的各项指数，选取待评价道路的路面的不同指标的影像因子作为预警指标；/nS4构建道路养护预警模型：根据步骤S3中确定的预警指标，建立灰色系统预警模型进行计算，并通过反演结果对所述预警模型的精度进行检验，若所述预警模型的精度合格，则采用该预警模型获得道路的预测的路况数据；若所述预警模型精度不合格，则转至步骤S1重新进入预警机制；/nS5养护计划：根据步骤S4生成的预测的路况数据，生成养护计划。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于道路管养的预警机制的养护方法，其特征在于，具体包括：
S1道路性能评价指数：根据采集的道路数据对待评价道路的状态进行道路性能评价分析，生成道路性能评价指数；
S2预警判断：根据步骤S1中生成的道路性能评价指数，进行判断评定该待评价道路是否达到预警的指标，若达到预警指标，表明该待评价道路进入预警机制则转至步骤S3；若未达到预警指标，则进行辅助决策；
S3预警指标的确定：对步骤S2中的评定后进入预警机制的道路，根据该待评价道路的路面的各项指数，选取待评价道路的路面的不同指标的影像因子作为预警指标；
S4构建道路养护预警模型：根据步骤S3中确定的预警指标，建立灰色系统预警模型进行计算，并通过反演结果对所述预警模型的精度进行检验，若所述预警模型的精度合格，则采用该预警模型获得道路的预测的路况数据；若所述预警模型精度不合格，则转至步骤S1重新进入预警机制；
S5养护计划：根据步骤S4生成的预测的路况数据，生成养护计划。


2.根据权利要求1所述的基于道路管养的预警机制的养护方法，其特征在于，还包括步骤S6养护状态推演：根据步骤S5生成的养护计划，计算该待评价道路养护后的道路性能状态，根据新产生的性能状态指数，循环步骤S1～S5，生成新的养护预警的数据，形成养护闭环。


3.根据权利要求1所述的基于道路管养的动态养护机制的养护方法，其特征在于，所述步骤S1中根据采集的道路数据对道路状态进行状态性能的评价分析具体是通过采用路面性能评价分析模型进行分析判定，路面性能评价分析指数PQI的计算公式为：
POI＝wPCIPCI+wRQIRQI+wRDIRDI+wSRISRI；
其中，PCI表示路面损坏状况指数；RQI表示路面行驶质量指数；RDI表示路面车辙深度指数；SRI表示路面抗滑性能指数；wPCI、wRQI、wRDI、wSRI分别是PCI、RQI、RDI、SRI在PQI中的权重。


4.根据权利要求3所述的基于道路管养的预警机制的养护方法，其特征在于，所述步骤S1中路面性能评价分析指数PQI中的影响因子包括PCI指数、RQI指数、RDI指数、SRI指数，所述PCI指数、RQI指数、RDI指数和SRI指数的计算公式分别为：
PCI表示路面损坏状况指数，其计算公式为：






其中，DR为路面破损率，为各种损坏的折合损坏面积之和与路面调查面积之百分比(％)；Ai为第i类路面损坏的面积；A为调查的路面面积；wi为第i类路面损坏的权重；a0为采用不同路面时的参数，a1为采用不同路面时的参数；i为考虑不同损坏程度的第i项路面损坏类型；i0为包含不同损坏程度的损坏类型总数；
RQI表示路面平整度采用路面行驶质量指数，其计算公式为：



其中，IRI为国际平整度指数；a0为不同等级度的路面的参数，a1为不同等级度的路面的参数；
RDI表示路面车辙用路面车辙深度指数，其计算公式为：



其中，RD为车辙深度；RDa为车辙深度参数，RDb为车辙深度限制；a0为道路性能评价分析模型参数；a1为道路性能评价分析模型参数；
SRI表示路面抗滑性能用路面抗滑性能指数，其公式计算为：



其中，SFC为横向力系数；SRImin为标定参数；a0为道路性能评价分析模型参数；a1为道路性能评价分析模型参数；e是自然常数。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱志奇，孙钰琳，吕钰新，李赟鹏，高恒娟，
申请(专利权)人：西湾智慧广东信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44