张鹏

摘 要：经过将近四十年不断的快速发展，路面管理系统已成为公路管理部门重要的辅助管理工具。本文在回顾国内外路面管理系统发展现状的基础上，分析了发展中存在的问题，提出了相应的改进措施。从路面管理系统的产生及发展谈起，介绍了路面管理系统的组成及功能，重点介绍了我们国家路面管理系统的发展现状及存在的问题，并提出了相关意见和建议。

关键词：路面管理;路面管理系统;现状及发展;使用性能;预测模型

中图分类号：U418.2 文献标识码：A

0 引言

路面管理系统是近三十年来道路管理的一个新领域。伴随着中国大规模基建浪潮的退却，高速公路网络的建设也已接近尾声，但接踵而来的是大面积道路养护和管理更加突出的问题。因此，要求公路管理部门尽快在其管辖范围内建立路面管理体系，运用现代管理科学理论，系统分析方法和计算机技术，为道路的维护和重建提供科学数据，以便他们能够有效利用有限的资源并最终实现经济节约，降低交通运输的成本的目的。本文结合当前国内外道路管理系统发展的研究分析，对目前道路管理系统存在的问题给出了优化和完善方法。

1 路面管理的概念及发展

路面管理系统并没有严格精确的定义，通常被认为是“协调统一的道路规划、设计、施工、维护、评估和各种研究活动”。

上世纪的60年代加拿大首先提出了道路管理的概念，而最原始的路面管理系统仅仅是一个项目级系统。主要为解决道路网络技术的缺陷而提供比较合理的设计方案。随着美、德国等主要发达国家公路网建设的完成，大基建的发展方向开始从扩大公路网逐渐转向维护和改建现有公路网，从而使得道路管理系统得到了蓬勃的发展。

2 路面管理系统的组成及功能

2.1 路面管理系统的四个功能部分

2.1.1 项目级管理系统

项目级管理系统只适用于单一工程项目，它主要是为某一个工程项目提供技术支持，从而来选择费用最少效果最佳的方案。

2.1.2 数据采集系统

采集的数据包括：平整度、路面破损程度，结构承载力、抗滑能力等。这些数据是编制道路养护和改建计划的重要依据。

2.1.3 网级管理系统

网络级道路管理系统包括一个路网或一个地区（省，市）的大量项目。这种系统的核心任务是为解决道路管理机构提供包括交通分析、道路网络规划、预算和资源分配等关键的行政解决方案。

2.1.4 数据库管理系统

它由道路网络参考系统、数据文件和数据管理组成。

每个道路管理系统通常具有相似的基本结构。而其主要差异体现在使用性能参数上，例如指标和测量方法的选择、各种决策标准、分析方法和输出报告。

2.2 路面管理系统的功能及作用

（1）分析达到该年服务水平所需的最低投资。

（2）通过使用道路绩效评估模型，利用道路网络性能评估，分析当下已投入使用的道路网络路面状况以及未来可能发生的各种道路状况。

（3）运用优化决策模型合理分配不同等级道路的维护、建设和改造资金。发掘不同数量的投资级别对道路网络使用性能的影响，确定最合理的投资级别。

（4）编制不同道路等级的维护和保养標准，粗略估计道路网络道路维护和保养的需求，优化新的改造项目。

（5）通过车速预测模型，依据道路网络中不同等级的道路及交通状况预测各路段的道路通行能力和交通速度。在道路网络内执行维护，新建和重建项目的计划。

（6）对比分析新建或重建的计划，以确定技术上通过投资资金最少的最佳解决方案。总而言之，道路管理系统为道路管理机构、部门提供了科学、规范、高效的道路管理平台，使道路的整体服务水平上升了一个层次，节约了运输成本。

3 国外发展状况

（1）上世纪七十年代路面管理系统的研究始于北美。科研人员将路面损伤的试验检测数据收集起来并建立数据库，后来人们将这种以计算机为载体工具的路面管理技术被称为路面管理系统。到八十年代中期，以美国、加拿大为首的发达国家先后建立起了网络化的路面管理系统。

（2）于二十世纪而八十年代初美国亚利桑那州首次将马尔可夫决策过程引入网络级系统的路面管理系统正式建立并投入运行，它主要用于财务规划的网络级优化系统。并且该系统将道路网络中的路面分为不同的道路状况，并将道路网络中各种情况下的道路路面在不同时间的比例定义为道路网络的使用性能。同时管理部门也可以自定义为道路网络的使用性能指标设置标准。该系统的管理目标是以最低的费用维持全路网养护和改建政策的要求。

（3）加拿大艾伯塔省的道路管理系统是一个较全面且完整的系统，它既包括省级高速公路系统也涵盖了市级高速公路系统。该管理系统包括了维护方案，项目级设计与分析，数据库管理，道路网络改造计划，其中效果概念是该系统的最大优势。作为优化排名的主要指标，道路绩效的提高被视为用户的利润。例如，丹麦道路管理系统和TRRL高速公路维护评估系统。

（4）上世纪七十年代伴随着路面管理系统蓬勃的开发和应用，极大的推动了欧美等发达经济体路面管理系统的发展，也为国内路面管理系统的对外学习奠定了基础。

4 国内发展状况

（1）路面性能预测、路面性能评估、路面养护决策和数据库管理四部分是我们国家路面管理系统的基本大框架，并且结合我们国家的一些具体实际建立了模型。

（2）CPMS系统在我们国家路面管理系统应用当中具有里程碑意义的系统，该系统依托国家重点攻关项目“公路路面评估与养护系统主要技术”的研究成果，建立了中国主要公路路面评估与维护体系，CPMS系统是交通部重点推广项目，并已在中国多个省市实施。

（3）近年来随着我们国家科学技术实力的不断提高，研究人员逐渐发现将GIS应用于PMS的前景非常乐观。其中在开发之时就将加入GIS子模块的广东高速公路数据库管理系统，实现了文本与简单数据图形的互相查询。但由于没有动态分割功能，路段数据的动态显示功能无法实现。后来孙立军开发的基于GIS的城市道路管理系统，不仅能在实现基础道路管理和分析功能的基础上，而且能实现对数据的可视化管理，使系统软件直观易读。

（4）总体而言，中国的路面管理体系在过去20年取得了长足的进步。但目前中国大部分道路管理系统因其应用受到限制，管理系统的主要功能尚未得到充分利用和开发。目前，我们必须解决建立和实施道路管理系统的困难。

5 我国路面管理系统目前存在的问题及建议

全世界范围内，路面管理系统的发展已有半个世纪的历史。多个国家开发的系统已经成功应用，并且创造了巨大的经济和社会效益。然而，回顾已经实施的众多道路管理系统，不难发现还存在诸多问题需要进一步改进和完善。这些问题主要突出在以下几点：①数据处理和采集;②分析建立相关模型;③标准化评价指标;④路面管理系统完善优化;⑤专家系统。

（1）我国制定和实施的路面管理系统适用于一般道路。其中大部分是基于低层道路网络的管理。因此，随着我国高速公路的迅速发展，高速公路管理和维护工作将面临很多问题。原系统的不整合性将暴露出来，突出问题主要体现在路面性能评价方法上，预测模型与公路路面管理不完全匹配。例如将高速公路上所得的数据代入养护规范上的公式发现计算出的路面状况指标和驾驶质量指标非常令人满意，但实际情况与路况不同。主要原因是因为高速公路的交通状况具有自身的特点，如车速高、交通量大、交通通畅等。必须根据高速公路交通状况的特点重新建立公路使用性能评估和预测的模型。

（2）在评估路面使用性能模型和采用方法时，美国的PCI（路面状况指数）采用主观和客观相结合的方法。客观地用仪器测量路面的物理指标（如：车辙、平整度、破损情况等），组织有经验的人员组成评估小组进行主观评估。当使用回归技术建立两者之间的关系时，它形成了对使用性能的评估。这种方法常常带有较多的主观色彩成份。例如，损坏状况是严重还是轻微，行车水平的质量是否可以接受，或者结构承载力是强还是弱，都没有明确的定义或概念。在“是否”的对立关系中不存在严格的分界线，因此运用绩效评估的模糊集理论是合理的，通过建立下属职能，可以更加清晰地反映养护专家的意见和经验。中间隐层模糊，输出层输出综合评价值，综合评价指标与影响因素之间的复杂关系更好地处理该评价方法，有一定的应用价值。

（3）已投入实际使用的路面管理系统是专门为解决各部门面临的实际问题而设计开发的，结合了各部门和机构的实际情况和经验。因此，每个系统的结构是不同的。即使存在几个相似之处，由于各单元的经济条件和设备条件的限制，各系统的参数、范围、功能也不同。此外各机构不仅检测仪器大同小异，且各自的检测手段也有差异，所以开发人员很少在他们自己的系统中使用其他的管理系统的数据用于建模或检测模型。因此提高标准化交通数据测试设备和方法，不仅能够为随后建立路面管理系统提供可靠的数据保护，还能有效减少因重复研发的资金投入。

（4）目前，我国众多路面管理系统开发商面临的最紧迫的问题是严重缺乏建立测试模型所需的真实可靠的道路数据。缺乏必要的道路绩效测量数据积累，有些系统即便有以往数据可用，但是远远达不到系统要求标准，失真严重根本无法使用。不仅如此同样也会影响建模的准确性，这将大大降低模型的可靠性。这也会阻碍预测建模技术和路面性能评估的发展，严重制约了我国道路管理系统的发展。要把积累历史数据纳入路面管理工作的重心。规范操作和管理、建立真实可靠的道路数据采集系统，为路面管理系统的建设作好支撑准备。

6 结语

路面管理系统是为满足高质量、高速度、大规模道路养护管理要求而开发的现代综合管理技术。它不仅消除了传统的落后道路管理方式，而且使现代道路管理决策更加科学化、客观化、信息化。大力推进和发展道路养护管理技术是道路发展的必然趋势。本文旨在通过国内外路面管理系统发展历史以及现状的回顾，客观分析制约道路管理体制发展的问题，并提出相应的意見和改进措施，为道路管理体制的发展做出贡献。

参考文献：

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[3]陈蕊姗.高速公路路面养护管理系统决策优化的研究[J].科技与企业，2013（11）.