王超

摘  要：据统计，截至二〇二〇年底我国高速公路总通车里程约为十六万公里，已接近美国高速公路总里程。随着高速公路交通流量的持续增长，对于高速公路的养护体量也不断增长，导致高速公路的老龄化比例居高不下，为了充分发挥高速公路使用性能，对于高速公路养护工作的重要性逐渐凸显。本文通过对我国高速公路发展现状，分析了高速公路路面的病害成因，对高速公路路面养护的决策提出了些许参考建议和意见，仅供参考。

关键词：高速公路;路面养护;养护方案;养护管理;决策运用

引言：《交通强国建设纲要》中明确要求，对于交通的建设要从“保持良好技术状况”转变为“提升本质安全水平”，明显突出了养护工作的重要所在。对于高速公路，其所地处的地质情况、自然环境以及交通量的大小均存在较大差异，而且我国目前尚未制定统一的关于高速公路养护的技术标准或规范，因此本文将对高速公路的主管部门以及具体的养护部门等决策工作具有一定的意义。

一、我国高速公路发展的现状分析

我国高速公路建设虽然起步相对较晚，但整体发展较快。一九九八年至今在国家积极的财政政策推动下，我国高速公路发展非常迅速，截至二〇二〇年底我国高速公路总通车里程约为十六万公里，规模并仍在逐渐扩大。

1、高速公路路面特征

高速公路路面结构一般是由面层、基层、底基层及挚层组成。面层结构的强度及刚度均要足够强，具有较好的水稳定性、温度稳定性，还需有抗变形的能力，此外抗滑性、平整度也应良好。

2、高速公路路面的主要病害

（1）沥青路面：我国对沥青路面的研究起步比较晚，可以按孙立军教授的分类方法，将将沥青路面的病害分为裂缝、变形、表面损坏和水损坏四大类。对于早期破坏以水破坏的性质最为严重，其本身空气率大、压实度不够充足、分布不均匀是水破坏产生的首要原因。对于水破坏的预防工作，就是及时排水的工作，要确保路面结构层所渗入的水得到第一时间的排出。

（2）水泥混凝土路面：其可分为接缝破坏、混凝土面板损坏两大破损类型。对于混凝土路面的病害主要是路基压实度不足、气象条件、施工质量、路面结构形式以及水破坏。水泥混凝土路面应重视基层材料的刚度、强度以及水温稳定性，同时要对其路面机构的组合设计、防水处理等加强重视程度。

二、高速公路路面养护决策研究现状

现阶段，世界对于路面养护决策，主要是通过路面管理系统对高速公路路面进行统筹安排及辅助决策。路面管理系统主要包括：路面数据采集及养护决策优化系统;路面使用性能评价、路面使用性能预测及资金分配模型等。

目前存在的主要问题：由于我国早期路面结构、施工水平、材料质量以及养护水平均不如现今水平，所以导致对于路面的实用性能预测的衰变率存在明显差异，所以我们必须对高速公路提出全新的路面衰变模型。另一方面，我国大部分沥青路面的高速公路一直以养护干预其使用寿命，而关于性能预测模型中对于养护后的路面衰变研究甚少，所以我们还需研究更加符合实际的高度公路路面使用性能的衰变规律。于此之外，虽然现在很多的数学方法精准度很高，但是在建立模型时，其稳定性以及可解释性仍需进一步的研究。

三、高速公路路面养护决策运用分析

1、关于基年养护的需求分析

首先，依据现有高速公路的位置、作用、路龄及交通量等因素，并考虑养护决策优化的求解规模，合理选择研究对象，并根据路面的使用性能评价的相关结果，路面组合状态的划分标准对选取道路进行统计计算。在此，根据各个线路历年的路面检测数据，确定其转移概率矩阵，可以利用马尔可夫模型，对所需要的各项指标的进行计算以得出转移概率。最终，得出基年养护需求量。

2、高速公路路面养护决策

首先对路面养护的重要性进行排序：综合考量路面的使用性能相关指标、路龄、交通量以及道路在其路网中的地位及作用进行影响排序，最终可以得出线路在路网中的地位、作用。其次，要对高速公路路面养护的资金分配进行优化。第一步是要建立关于其养护资金的分配模型，而对于模型的建立必须要确定有关模型建立的参数取值。现实工作中，对于养护费率的确定相对困难，因为我国至今为止还没有发放过统一的关于养护技术的规范或者定额，不同地区及路段的养护费均存在较大差异。我们在计算时要调取并考虑各线路历年的养护费情况，在结合国内其他高速公路的相关资料及数据，对其参数取值综合考虑。通常我们可以采用线性规划核心算法对高速公路路面决策养护资金落实其财政规划以及项目规划的相关问题，对模型进行优化的同时运用计算机对其模型进行编程求解，一般情况下迭代20次即可得到一个理想化的可行解（在允许误差的范围之内）。对于规模大、未知变量多并且对于最优解很难实现，可以根据决策的需求对模型进行多次迭代，其可行解可视为其模型优化解。

对路网养护的需求分析需要依靠对路面的检测基础数据分析完成，通过对高速公路的路面评价及预测得出养护的需求量，是对高速公路路面养护决策的制定提供最最基础的数据依据。传统意义上的养护，基本是通过养护工程师的实地考察来安排养护措施及养护周期，主观性过强，但随着路面检测技术的高速发展，对于路面的检测更加系统，同时增加了客观性，是对日后路面养护作出科学合理决策的保障。在决策中可以充分利用决策树及排序法等决策方法，首先决策树分析问题较为全面，并且简单直观;排序法通过经济参数与性能参数两大方面进行排序，也是应用较多的决策方法。

3、预防性养护新技术

所謂的预防性养护，是在路面状况相对良好的情况之下，基于费用与效益而对道路展开的有计划的养护策略。预防性养护技术尚归为以下四类：改性沥青混合料罩面技术、SMA混合料罩面技术、预防性养护“沥再生”技术以及乳化沥青稀浆封层的应用。预防性养护一方面可以减少高速公路路面的破坏速率，另一方面可以大大降低水分进入路面机构的几率，同时可以及时纠正路面平整度以及非荷载性的破坏等。预防性养护可以有效促进高速公路养护资金的合理利用，对养护决策的确定有利。

4、MapGIS高速公路养护决策系统的建设

GIS是一门拥有强大分析功能和可视化功能，利用范围非常广泛的新兴学科。通过GIS可以实现关于高速公路相关的各属性要素与空间图形的有机融合，实现高速公路养护的可视化和智能化。MapGIS高速公路养护决策系统的建设的目标就是要利用网络与GIS的相互融合，实现养护决策所需的集地理位置、空间范围、道路属性为一体的科学数据决策系统。它的建立不仅对养护决策起到关键性的作用，更是为百姓出行夯实基础。

结语：高速公路是经济发展的大动脉，而我国在这条路上已经走出了令人瞩目的脚印，将其养护的管理设计做好才能使高速路面的正常使用性能得以保障，同时也是提高其经济效益的前提条件。交通量越大，通车的时间越长，就更需要通过道路养护来延长高速公路的使用寿命。所以我们需要在实践的过程中，从认识-总结-创新-提高，要在此道路上不断前行，以实现高速公路为社会服务能力的不断提升。

参考文献

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