公路网路面养护投资双级规划模型构建及软件开发

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1、硕士学位论文公路网路面养护投资双级规划模型构建及软件开发BI-LEVELPLANNINGMODELOFROADNETWORKPAVEMENTMAINTENANCEINVESTMENTANDSOFTWAREDEVELOPMENT白国鹏哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：U491学校代码：10213国际图书分类号：629密级：公开工学硕士学位论文公路网路面养护投资双级规划模型构建及软件开发硕士研究生：白国鹏导师：马松林教授申请学位：工学硕士学科：道路与铁道工程所在单位：交通科学与工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:U491U.D

2、.C:629DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringBI-LEVELPLANNINGMODELOFROADNETWORKPAVEMENTMAINTENANCEINVESTMENTANDSOFTWAREDEVELOPMENTCandidate：BaiGuopengSupervisor：Prof.MaSonglinAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：RoadandRailwayEngineeringAffiliation：SchoolofTransportationScie

3、nce&EngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要近年来，随着我国公路网建设阶段进入尾声，路网的养护资金投入、养护资金分配等养护投资规划问题日益明显。表现为严格按照规范要求进行养护所需资金不足、具体路段的养护对策难以从长远意义角度出发进行选取、资金的利用效率低等方面。这些问题的存在严重影响了路网路况，养护资金投入不合理使得路网错过了最佳养护时机，养护对策选取不合理则导致路况过早过快地恶化。因此，如何对养护资金进行分配

4、、从长远意义考虑选取养护对策等养护规划问题都亟待解决，构建养护投资规划模型非常重要。本文提出既可以从投资者的角度对养护资金进行分配，又可以从执行者角度对具体路段进行养护方案制定的“公路网养护投资双级规划模型”，达到局部优化与整体优化相协调。本文首先通过改进马尔可夫决策模型，构建了区县级养护规划模型，从长远意义对养护方案进行优化选取，实现局部优化。之后利用马尔可夫排序模型，构建了省级养护规划模型，按照决策者所期望情况，对路网内的路段进行养护优先性排序。再通过结合双级模型，开发软件，解决具体问题。最后通过案例分析，对双级规划模型的合理性、适用性，双级规划软件的可用性进行了验证。在软件开发方面

5、，采用了VB语言进行编程，利用VS2010作为软件界面开发平台。克服了软件开发诸多困难，最终实现了双级规划模型的可视化，完成了界面制作及程序编辑工作，实现了根据路网数据对任意分析期内的养护规划问题进行求解与计算。关键词：路网养护规划；双级；马尔可夫模型；软件开发I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractInrecentyears,alongwithChina’shighwayconstructionwaningtotheclose,theproblemofroadnetworkpavementmaintenanceinvestment,maintenanceinvestmental

6、locationandmaintenanceinvestmentplanningisbecomingmoreandmoreobvious.Itmanifeststhatinstrictaccordancewiththespecificationrequirements,investmentrequiredisinsufficient,andtheselectionofroadmaintenancemethoddoesnotconsiderlongterm,andinvestmentislessefficient.Theexistenceoftheseproblemsseriouslyaf

7、fectedtheroadnetwork,wrongtimeofinvestmentinputmissedthebestmaintenanceopportunity,andmethodselectionofmaintenanceisnotmadereasonably.Alltheseproblemsleadarapidlyagingroadnetwork.Therefore,theproblemofhowandwhentoalloc