高速公路路面养护辅助决策系统

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1、高速公路路面养护辅助决策系统针对高速公路养护部门的实际需要，设计基于地理信息系统(GeographicalInformationSystem，GIS)的高速公路路面养护辅助决策系统的体系结构，提出利用专家知识库实现辅助决策的概念模型，构建关键模型，给出系统开发方法和关键功能的实现过程，为管理人员提供科学的路面养护维修决策支持.版权和著作权归原作者所右，如存不愿意被转载的情况，己关键词：高速公路；路面养护；决策支持系统；地理信息系统U412.366.2;U418.6;C934AComputerai

2、deddecision-makingsystemonexpresswaypavementmaintenanceHAOYuan,XUTiandong,SUNLijun(KeyLab.ofRoad&TrafficEng.ofMinistryofEdu.，TongjiUniv.,Shanghai200092,China)Abstract：Withtherequirementsofexpresswaymaintenancedepartment,thesystemframeworkofcomputerai

3、deddecision-makingsystemonexpresswaymaintenanceisdesignedbasedonGeographicalInformationSystem(GIS).Theconceptualmodelisputforwardtoimplementcomputeraideddecision-makingbyusingexpertrepository.Thekeymodelisalsoconstructed.Thedevelopmentmethodandimplem

4、entationprocessofkeyfunctionsareintroduced.Itcanprovidescientificdecision-makingformanagerstomaintainexpresswaypavement.Keywords:expressway;pavementmaintenance:decision-makingsystem;geographicalinformationsystemo引言随着我国经济的高速发展，高速公路的建设速度明显加快，里程数不断增加.道路

5、交通量的猛增和车辆的日趋重型化导致路面损坏愈加迅速，承载能力衰减加剧，道路的服务水平也随之大幅下降，一些高速公路在运营过程中逐渐暴露出路面严重失养、养护资金分配不当等问题，同时高速公路使用者对舒适性和安全性等要求也越来越高，这引起公路管理部门的荇遍关注，传统而陈旧的管理方法已无法满足现代高速公路运营管理的需要.在此背景下，研发通用的高速公路路面养护辅助决策系统原型具存J•分秉要的意义.1系统体系结构设计1.1影响决策的技术因素分析在进行决策时管理人员要考虑两方面的因素：工程技术因素［1］和非工程

6、技术因素.对于前者，系统能够给出较多的辅助分析信息；对于后者，任何系统实际上都无法给出满意的方案，只能由管理人员来决定.影响决策的工程技术因素［1，2］主要有:路面使用性能评价标准、路面对策确定原则、经济评价、优先次序排定原则、费用标准和决策水平等.1.2系统体系结构设计通过分析影响决策的技术因素，结合高速公路养护管理部门的实际需求，可以以空间数据库和属性数据库为基础，综合利用大量的专家知识、路面管理相关模型和推理机，通过智能用户接口辅助决策者决策.［3,4］系统的总体框架设计见图1,主要包括系

7、统设定、信息输入、统计查询、计划决策、综合分析、显示查询、系统输出和数据维护等模块.系统在逻辑结构上由3部分组成：数据及原则、分析工具系统和解释输出系统等.图1系统总体框架⑴数据及原则巾数据库和知识库组成：数据库存放大量的路面使用性能数据，包括各项路面损坏、路面平整度、路面弯沉、路面抗滑、路段交通景和路面结构组成数据等属性数据；知识库则包括路面损坏状况指数计算标准，路面使用性能评价标准路面对策确定原则、路面各种排序原则、决策水平和道路定义以及交通量、弯沉、平整度标定方法等.通过对这一部分的调整，

8、即可达到改变系统原则的目的.反复改变知识库，便可得出不同决策原则下的系统输出结果，从而为管理人员提供各种条件下的决策参考信息.（2）分析工具系统：包括路面使用性能评价分析、路面对策分析、本年度优先次序排序、预测分析、未来10年内各年度对策分析、经济分析、优先次序和优化及路段维修方案比选等.这些工具将根据管理人员所设定的标准和原则，对路面的各种使用性能进行分析，并将结果交给解释输出系统.（3）解释输出系统：包括屏幕输出、报表输出和专题图输出等3种输出功能.1.3专家知识系统概念模型任何路面养护问题