考虑多个目标的路面养护决策优化模型

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1、维普资讯http://www.cqvip.comTechnology＆EconomyinAreasofCommunications意考虑多个目标的路面养护决策优化模型武鹤，张家平，魏建军(黑龙江工程学院科研处，黑龙江哈尔滨150050)摘要：传统的路面养护决策需要将道路使用者不同的效益换算为费用进行寿命周期费用分析，这样的换算过程不仅不合理，而且还存在很大的任意性和不确定性。通过建立路网中某一个路段在分析期内所需投入养护资金最小和所获取用户效益最大的两个目标优化模型，对这个项目在整个分析期的养护计划和养护资金需求的问题进行研究。模型求解时利用多目标优化中最优解和非劣解的概念，并利用遗传算法，求

2、得优化模型的解。通过实例计算，对结果进行分析，验证模型的有效性。关键词：路面管理；多目标优化；遗传算法；寿命周期费用分析中图分类号：U416．01文献标识码：A文章编号：1008—5696{2007)06—0001—03Researchonmulti—objectiveoptimizationmodelinpavementmaintenanceandrehabilitationprogrammingWUhe，ZHANGJia—ping，WEIJian—jun(HeilongiiangInstituteofEngineering，Harbin150050，China)Abstract：Tradi

3、tionally，thefondformaintenanceandrehabilitationareacquiredonthebasisofthelife—cyclecostanalysis．whichneedstoconverttheuser’Sbenefitintoasinglemonetaryvalue．ButitiSunreasonableandun—correctabletoconvertsomeoftheuserbenefitintomonetary．Amulti—objectiveoptimalmodelwhichoptimizesorprioritizesonthecombin

4、ationsofcostandbenefit(effectiveness)issetup．Forsolvingmulti—objectiveoptimi—zationproblems，theconceptsofParetooptimalsolutionareadopted．Itdevelopsagenetic—algorithm—basedpro—cedureforsolvingmulti—objectiveprojectlevelpavementmaintenanceprogrammingproblems．Thesolutionsob—tainedshouldbeputintopractic

5、einordertotestifytheirrationalityandfeasibility．Keywords：pavementmanagement；multi-objectiveoptimization；geneticalgorithm；life-cyclecostanalysis通常意义上讲，决策是一种系统的方法或过程，它通过水平的改变便是在这种投入下所带来的收益。因此，对现有对系统当前所处状态的评估和未来发展的分析、判断来选择路面进行有效的管理，实质上就是一个如何在有限资金投入恰当的系统对策，最大限度地满足系统的要求。路面养护决下使道路使用者获取最大收益的问题。策是指路面管理者根据现有

6、路面的使用状况和路面在未来l多目标优化问题的提出使用期内的路面状况的衰减程度，以及资金的多少，制定出路面在使用期内的一个养护计划，来确保道路使用者在路面路面养护决策进行优化的过程中，往往需要对同一个项使用中能够获得最大的效益。路面管理系统中利用路面养目在实施不同养护措施(单年)或养护计划(多年)后的结果护决策模型建立决策者的目标(如养护费用最小、道路使用进行比较，以选出一个最佳的养护计划。如何评价每一个养性能最大等)和养护计划之间的函数关系，然后用数学的方护计划的优劣呢?这需要确定一个能够对所有不同养护计法求取函数的解，即养护计划。因此，路面养护决策模型在划进行评价的标准。传统上，优化模型的建

7、立是以寿命周期路面管理系统中占有着核心和主导的地位。费用分析为基础的J。从寿命周期费用分析的角度看，无论目前，应用于路面管理系统中的养护决策模型建立的目是净现值法还是费用效益比法，其本质所在是在寿命周期费标函数都是单目标的_1J。然而，一个系统往往为实现一个或用分析的基础上将方案之间可比较的因素转换为费用，在费几个目标而建立。从决策者的角度，需要考虑在现有资金投用这个统一的标准下进行方案比较(见图