路面管理系统：发展与研究概况

路面管理系统的概念于70年代最早起源于加拿大的路面养护管理工作。70年代以来美国、西欧、日本以及一些发展中国家和地区也根据各自的实际情况相继开发和实施了路面管理系统。我国对路面管理系统的研究开始于80年代中期。“七五“和“八五”期间，许多单位对路面管理系统进行了较广泛的研究和推广应用工作。

路面在使用过程中，其使用性能会因行车荷载和环境因素的不断作用而逐渐变坏。路面使用性能的恶化，将增加车辆的运行费用，包括汽油、轮胎和保修材料的消耗及行程时间等费用。因而，在路面使用期内，还需继续投入大量资金用以养护或改建，使之保持一定的使用性能。

路面管理是应用系统分析的方法，综合考虑技术、经济、社会和政治等方面的因素，协调各项路面管理活动。从道路有关数据的采集、整理和分析，到根据具体情况建立相关的数学模型，最后提出和编制相应的道路维修、养护乃至改建计划，并使计划得以实施的整个过程。

路面管理系统则是以路面管理为目的，运用计算机和现代管理科学等先进技术来实现管理的目标。其中，道路工程学是道路管理系统的基础。但整个系统则是道路工程学、管理科学、计算机科学三者有机的结合。它综合考虑了技术、经济、政治、环境等多方面的因素，使得整个管理过程系统化、科学化和现代化，为管理部门的决策人员提供了分析的方法和工具，并为管理部门提供了可靠的依据，积累了管理经验。系统的核心在于研究如何在有限的资源（资金、劳动力、材料、能源等）下以最低的消耗，提供并维持路面在预定使用期内具有足够的服务水平，也即在预定的标准和约束条件下，选用费用一效果最佳的方案。

路面管理系统可划分为网级管理和项目级管理两个层次，以分别适应不同管理层次的需求，两者具有不同的结构和功能。网级管理系统的范围，适用于一个地区（省、市）的公路网或一大批工程项目。主要任务是为管理部门在进行关键性的行政决策时提供相应的对策。网级管理的主要内容如下：

（1）分析路况。路网内路面的使用性能的评价及未来路况的发展变化预估。

（2）规划路网。根据路况分析确定路网内要进行养护和维修、改建的项目。

（3）优化排序。根据预定标准、约束条件决定项目的优先排序，制订维修计划。

（4）经济分析。路网达到不同预定的服务水平时，各年度所需要的养护管理资金。

（5）计划实施。根据上述分析结果，将资源进行分配，并积累实施计划后反馈回来的信息。

管理系统对路网进行系统地优化决策后，将提出路面养护项目清单。对于养护项目还需进行更详细的设计分析，提出各种可能的设计方案，优化比较得到一个技术可行、经济合理的最优方案。这便是路面管理系统项目管理的主要工作。因此项目级管理系统仅针对一个工程项目，它的主要任务是为管理部门，对某一工程进行技术决策时提供对策，以选择费用效益最佳的方案。项目级管理的主要内容如下：

（1）路面结构分析。对路面结构损坏情况进行分析和路面使用性能进行预估。

（2）寿命周期费用分析。针对各项目在路面寿命周期内所有费用（包括初建、养护、改建、用户费用等）进行分析。

（3）经济评价。根据实际需要，在现值法、年费用法、收益率法、效益—费用比法等诸多经济分析方法中选择合适的方法对各项目的分析结果进行评价。

（4）优化排序。把由网级管理系统得到的三方面目标：行动目标（采取哪一类养护、改建措施）、费用目标（可分配到的最高投资额）和使用性能目标（预定期限内应具有的使用性能指标）作为约束条件，选择合适的优化模型以费用最少为目标进行优化，并选择最佳的方案。

（5）方案实施。实施最佳方案，并利用使用性能监测系统收集方案实施后，反馈的信息。(www.xing528.com)

由上述分析可知，路面管理系统无论是网级还是项目级，均包含以下要素：

（1）道路使用性能状况日常检查和数据库管理系统。采集、存贮、处理、检索路面管理系统所需的各种数据。包括：路面、桥梁结构设计数据、施工数据、养护改建历史数据、使用性能状况数据、费用数据、交通环境数据等。数据的准确程度直接影响到路面管理系统的运行质量。因此，它是路面管理系统的核心。

（2）使用性能评价模型。依据采集来的数据，选择能反映道路设计结构特点、功能特点、服务特点、管理特点的指标，按照一定的标准进行评定，其结果是进行道路设施养护对策分析、需求分析以及项目优化排序的重要依据。

（3）养护对策模型。依据技术状况，综合考虑技术、材料、环境、经济等因素，选择技术上先进、经济上合理的对策方案。

（4）设施使用性能预估模型。从资源合理分配的角度出发，结合上述的各个模型考虑道路设施在寿命周期内的费用与效益情况，采用多目标决策和数学规划原理，将有限的道路养护维修资金合理分配到道路中去以尽可能提供最好服务水平的道路设施。它是进行项目规划和排序的重要依据之一。

实施路面管理系统的重要意义在于它帮助管理部门改善所要作出的决策，扩大了决策范围，为决策的效果及时提供反馈信息，以积累管理经验，并保证管理部门内部的协调一致。需要强调的是，路面管理系统只是一种辅助决策工具，它是专门为相关管理部门的决策提供依据和进行项目分析的工具，其本身并不进行决策。它的功能主要体现在以下几个方面：

（1）可通过检测手段采集到的客观资料来说明路面现状，以便能及时采取相应的措施来解决出现的和存在的问题。

（2）可迅速、及时地查询有关管理信息、数据、资料等，利用客观的数据来分析解决日常管理工作中所遇到的问题，提高决策的科学性和效率。

（3）可以利用具有一定可靠性的预估模型预测未来路面状况的发展变化及采取养护和改建措施的对策。

（4）申请投资时，可以用客观的数据作为依据，并可以论证不同投资水平对路段、路网状况和服务水平的影响。

（5）为合理、有效、科学地分配有限的资金和资源提供费用—效益最佳方案。

（6）可合理评价各种设计方案，为选择费用—效益最佳方案打下基础。

（7）利用采集到的数据，可考察、评价设计、施工乃至养护、改建工作的情况，为改善和更新不合理的设计、施工、养护方法提供客观、科学的依据。

（8）实施管理系统将带来管理方式和观念上的更新。