沥青路面养护费用效益分析研究.pdf

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1、一s一⋯G—s◎沥青路面养护费用效益分析研究王友中1，曾辉2，丁武洋2(1．江苏省高速公路经营管理中心，2．苏交科集团股份有限公司)摘要：较为系统介绍了评价路面养护措施的两种方法。即费用效益分析方法和延长路面使用寿命分析方法，并依托江苏某路网路面实际养护工程中的大量数据样本，实例计算并提出了适合该路网最佳的养护措施，为类似网级养护措施选择提供借鉴和参考。关键词：费用；效益；延长路面使用寿命；路网0引言由于沥青路面养护为公路管养单位、使用者及社会所带来的效益难以量化，因此．交通行业一直致力于研究沥青路

2、面养护费用效益分析，试图寻找更加适宜的评价方法。目前，国外比较主流做法是采用路面性能曲线下的面积(见图1)来表示路面养护的效益，即公路用户所获得的效益，简称用户效益。虽然路面性能曲线下的面积没有明确的物理意义，但是它与路面的服务水平和使用寿命有关。路面的服务水平越高，使用寿命越长，路面性能曲线下的面积就越大。1]。其实质就是采用路面性能曲线与时间的积分代替用户效益。本文以江苏某路网历年多种养护措施进行分析，提出适合路网最佳的养护方案。图l路面养护效益面积示意图l养护费用效益分析方法根据山东省《预防性

3、养护政策与关键技术研究》的研究结果，对费用影响最大的是JRJ(国际平整度)，用户车辆运营费用包括三个部分：油耗费、轮胎磨耗费和维修费用。这三项费用的已有研究得出的计算公式大都回归得到，形式如下I2I：收稿日期：2016一02—16油耗费用：改+6×，RJ轮胎磨耗费用：c，+d×fRf维修费用：P×exp(厂×豫J)以上各项费用对于不同种类的车，如：大货车、小客车等，回归系数各不相同。对某一特定路段，在已知交通量分布的情况下，单位里程的总运营费用如下：F一∑“，+6，×j尺f+f，×exp(d，×，R

4、J)(1)式中i为车辆类型分类数。从以上公式可以看出，总运营费用总是随着jRf的增加而增加，但考虑到有些预防性养护措施，如：微表处等，不一定带来JR，的明显改善，因此在考虑效益／费用时采用更一般的指标PC，。可将PCJ随时间的衰变函数也可写为：PCJ(f)一Ⅱ·∥～，其中口、口(

5、3‘。(2)假定在f。时刻进行预防性养护，该预防性养护措施的使用寿命为△f，则其效益与不进行预防性养护的对比如图l所示。效益面积：I【+ar十ars—I[础即一一础p]df—aP8[P’，一1]出√J，F，‘一要[e—r一1][∥‘-拙’一扩r]p一鲁[epr一1]，r[e盟’一1]p一要[P触一1][1～矿r](3)No．22016上马么姥15◎s一⋯G—s一定义下式为年平均效益费用比，用于对比不同预防性养护方案的效益：E一赢=丁_毒_瓦[P芦一1][1一扩r](4)一B·△f8·B·△≠。‘1。

6、。1。o⋯式中：B为预防性养护工程造价；S为预防性养护的效益面积；△f为预防性养护的预期使用寿命；口、口、为PC，衰变模型的待定系数；f(、是该具体工程要实施预防性养护时距离上次预防性养护或新建的时间。将前面公式中的回归系数带人得到：E一畿[1-e¨_123孝][11【J223等](5)在多种预防性养护技术可行的情况下，比较各自的E大小，取E较大的预防性养护措施，可取得最佳的效益。2延长路面使用寿命分析方法在式(4)中，△f为预防性养护的预期使用寿命，为了得到使用寿命，本次提出了延长路面使用寿命ES

7、L(ExtendedServiceI。ife)指标。将ESL定义为，原路面经养护后各项性能指标达到养护前水平的时间，因此，各项路面性能指标的ESL不尽相同。根据各项路面使用性能历年检测数据建立数学模型，判断其发展规律，预测ESL时间。指数模型(即y一以矿。)能较好地反映养护后路面各项性能指标的发展规律。本次按照提高路面平整度、改善路面车辙和提高路面抗滑性能三方面效果进行横向对比，并采用已有研究成果的指数模型(即y—neh)，应用所辖路网养护工程中的大量数据样本，对各养护措施的各项性能指标发展趋势进行

8、拟合，得到各养护措施车辙深度RD、平整度豫j、横向力系数SFC的预测模型。(1)从改善路面车辙效果看，各养护措施车辙深度RD预测模型，见图2。可以得出，ESL徽表处一5．1，ESLsMA1。一4．2，ESLsMA】3—7．5。ESLARAcl3—8．4(2)从提高路面平整度效果看，各养护措施的国际平整度JRJ预测模型，见图3。(3)从提高路面抗滑性能效果看，各养护措施横向力系数SFC预测模型，见图4。考虑依托路网沥青路面各项性能指标均处于优良等级，主要病害为车辙、修补