沥青路面预防养护最优实施时刻抉择方法与流程

本发明属于养护工程领域，涉及一种沥青路面预防养护最优实施时刻抉择方法。

背景技术：

1、养护工程按照养护目的和养护对象分为：(1)预防养护，(2)修复养护，(3)专项养护，(4)应急养护。专项养护与应急养护属于特殊养护范畴，预防养护、修复养护与日常巡查构成了常规养护体系，相较修复养护，沥青路面预防养护属于主动式养护，是在路面结构承载力满足要求，路面技术状况良好，但已出现轻微病害或病害征兆的情况下，采取的主动介入、预防为主的养护措施，以达到提升路面服役性态、延长设施使用寿命、减少周期养护费用的目的。其突出特点是实施时机选择直接决定了养护措施的效果，实施时间太早或太晚，都会造成养护效果不佳、养护资金浪费的后果。

2、目前有关沥青路面预防养护时机的判定方法可分为三类：指标触发法、时间触发法与效益费用法。指标触发法是根据表征沥青路面技术状况的单一指标或综合指标阈值，反推适宜预防养护的时机；时间触发法主要是基于类似工程经验确定预防养护时机；效益费用法是通过计算比较养护措施在路面全生命周期内不同时间节点上的费用或效益费用比，认为产生最低费用或最大效益费用比的时刻即是最恰当的养护时机。指标触发法与时间触发法确定过程受主观经验影响较大，通用性较差，推求得到的时机往往是一个时间范围，不够精确；而效益费用法也存在无法考虑影响因素变异性等缺陷，具有明显的局限。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种沥青路面预防养护最优实施时刻抉择方法。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种沥青路面预防养护最优实施时刻抉择方法，包括以下步骤：

4、s1：构建预防养护待选时刻评判指标体系；

5、s2：根据客观量测数据与主观判断结果，确定指标综合权重；

6、s3：依据欧氏距离度量准则，在预防养护窗口期内遴选最优实施时刻。

7、进一步，所述预防养护待选时刻评判指标体系具体如下：

8、s11：设置沥青路面能够实施预防养护的窗口期t；

9、s12：将t划分为m个时刻t1、t2、...、tm，其中，t1为适宜预防养护的起始时刻，tm为适宜预防养护的终止时刻；

10、s13：将影响时刻选择的各因素按其属性划分为不同的层次，并分别赋予其评判指标。

11、进一步，将影响时刻选择的各因素划分为经济类指标、技术类指标和其它类指标。

12、进一步，步骤s2具体包括以下步骤：

13、s21：根据进入预防养护窗口期的m个待选时刻和n个考虑因素或评判指标，构造判断矩阵a'＝(a'ij)m×n其中i＝l,2,…,m；j＝l,2,…,n；a'ij为针对待选时刻ti，评判指标j的量测值；将判断矩阵a'进行归一化处理得到评判指标矩阵a：

14、

15、a的元素aij为：

16、对于效益型指标：

17、对于成本型指标：

18、式中，a'min表示同一指标下不同对象中的最低得分；a'max表示同一指标下不同对象中的最高得分；aij的值越接近于1，表明选择的时刻越优，aij的值越接近于0，表明选择的时刻越差；

19、s22：基于指标j在所有时刻的量测值离散程度之和确定反映量测信息的指标客观权重

20、进一步，步骤s22所述确定反映量测信息的指标客观权重，具体步骤如下：

21、s221：将第1个时刻t1的第j个指标值a1j设为基准值，计算其余时刻第j个指标值与其差值的绝对值，并进行累加：

22、

23、s222：将第2个时刻t2的第j个指标值a2j设为基准值，计算其余时刻第j个指标值与其差值的绝对值，并进行累加：

24、

25、s223：以此类推，直至m个时刻的第j个指标值均进行了差值绝对值的累加，对dj1、dj2、…、djm求和：

26、

27、式中，dj为指标j的离差和；aij为针对时刻ti，指标j的归一化值，akj为针对时刻tk，指标j的归一化值，i或k＝1,2,...,m且k≠i；j＝1,2,...,n；

28、s224：计算n个指标的总离差：

29、

30、式中，dt为所有指标的总离差；

31、s225：构造并计算各指标的客观权重：

32、

33、式中，w+j为指标j的客观权重j＝1,2,...,n，反映指标j量测数据离散程度占据所有指标量测数据总离散程度的比重；

34、s226：让专家针对各指标的重要性直接给出主观权重w-j，0≤w-j≤1且

35、s227：在构造出各评判指标客观权重w+j与主观权重w-j的基础上，确定各评判指标综合权重wj：

36、

37、进一步，步骤s3具体包括以下步骤：

38、将n个评判指标转化为n维直角坐标系“x1-x2-...-xn”，每一个评判指标对应坐标系的一个方向轴xj，坐标系上一点(x1,x2,...,xn)与另外一点(y1,y2,...,yn)的欧氏距离dn如下：

39、

40、当n＝1时坐标系为一维坐标系，欧式距离d1为：

41、

42、当n＝2时，此时坐标系为二维坐标系，欧式距离d2为：

43、

44、当n＝3时，此时坐标系为三维坐标系，欧式距离d3为：

45、

46、针对待选时刻ti，理想的评判结果即理想点位为ai1＝ai2＝...＝aij＝...＝ain＝1；实际评判结果即实评点位在n维坐标系里对应的点坐标为(ai1,ai2,...,aij,...,ain)，考虑评判指标的权重，实评点位和理想点位的欧式距离dn,i为：

47、

48、dn,i取最小值对应的时刻即为沥青路面预防养护最优实施时刻。

49、本发明的有益效果在于：本发明通过计算预防养护窗口期内各待选时刻评判指标综合权重及指标的归一化值，并依据欧几里得距离度量准则，从而精准判定沥青路面预防养护最优实施时刻，为公路、市政、港口、机场等基础设施沥青路面或铺面的预防养护科学决策，奠定了坚实的技术基础。

50、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种沥青路面预防养护最优实施时刻抉择方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的沥青路面预防养护最优实施时刻抉择方法，其特征在于：所述预防养护待选时刻评判指标体系具体如下：

3.根据权利要求2所述的沥青路面预防养护最优实施时刻抉择方法，其特征在于：将影响时刻选择的各因素划分为经济类指标、技术类指标和其它类指标。

4.根据权利要求1所述的沥青路面预防养护最优实施时刻抉择方法，其特征在于：步骤s2具体包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的沥青路面预防养护最优实施时刻抉择方法，其特征在于：步骤s22所述确定反映量测信息的指标客观权重，具体步骤如下：

6.根据权利要求1所述的沥青路面预防养护最优实施时刻抉择方法，其特征在于：步骤s3具体包括以下步骤：

技术总结本发明涉及一种沥青路面预防养护最优实施时刻抉择方法，属于养护工程领域，包括以下步骤：S1：构建预防养护待选时刻评判指标体系；S2：根据客观量测数据与主观判断结果，确定指标综合权重；S3：依据欧氏距离度量准则，在预防养护窗口期内遴选最优实施时刻。本发明通过计算预防养护窗口期内各待选时刻评判指标综合权重及指标的归一化值，并依据欧几里得距离度量准则，从而精准判定沥青路面预防养护最优实施时刻，为公路、市政、港口、机场等基础设施沥青路面或铺面的预防养护科学决策，奠定了坚实的技术基础。技术研发人员：李聪,张东长,周游,阎宗岭,叶伟,袁明园,王火明,陈飞受保护的技术使用者：招商局重庆交通科研设计院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11