國內(nèi)外混凝土路面管理系統(tǒng)發(fā)展簡介

　　隨著交通運輸需求日益急切，混凝土道路的新建成本與日俱增，已有道路面臨著維修與養(yǎng)護的問題，路面管理系統(tǒng)(Pavement Management System,PMS)應運而生。美國在1966年美國各州公路工作者協(xié)會(American Association of State Highways Officials,AASHO)進行的全國公路研究合作項目計劃(National Cooperative Highway Research Program,NCHRP)中最早將混凝土路面設計與維修養(yǎng)護作業(yè)引入系統(tǒng)化管理的理念。此后，全球混凝土路面管理系統(tǒng)的發(fā)展以美國最為蓬勃，歐洲以西歐與北歐較為普遍。

　　近年來我國經(jīng)濟加速發(fā)展，各地交通量和汽車載重量日益增加，對路面結(jié)構(gòu)的損壞也不斷加重，不僅加快了早期修建的舊水泥混凝土路面接近其壽命的速度，而且使得某些新建的水泥混凝土路面在遠未達到設計年限時就出現(xiàn)了不同程度的損壞。他山之石，可以攻玉。借鑒國外混凝土路面管理系統(tǒng)的先進經(jīng)驗，對提升我國混凝土道路的管理水平和使用壽命具有重要意義。

　　根據(jù)美國公共工程協(xié)會（American Public Works Association，APWA）的定義，混凝土路面管理系統(tǒng)（PMS）由許多子系統(tǒng)所組成，它采用系統(tǒng)化的分析方法，對所有與路面相關(guān)的決策信息進行收集、儲存與提取，借助計算機信息技術(shù)迅速處理各種資料，分析路面狀況，結(jié)合路面歷史信息進行決策，提供最優(yōu)化的路面管理作業(yè)程序。路面管理系統(tǒng)可視作決策過程中的一個工具，即是一個決策系統(tǒng)，包括路面的規(guī)劃、設計、施工及養(yǎng)護（包括改建）等項目。以下重點介紹數(shù)套國外混凝土路面管理系統(tǒng)（PMS）的系統(tǒng)特色與發(fā)展目標。

　　一、美國

　　1、加州路面管理系統(tǒng)

　　加州路面管理系統(tǒng)依加州路面發(fā)展經(jīng)驗分為柔性及剛性兩種分別建立。柔性路面管理系統(tǒng)（FPMS）由美國FHWA設計完成，目的是考核現(xiàn)有道路系統(tǒng)路面現(xiàn)況及提供路面重建或修復的維修決策。系統(tǒng)考慮六種破壞項目依照評分子系統(tǒng)分別給予評分，界定為嚴重破壞、輕微破壞與無破壞三等級，另配合駕駛舒適性及日交通量（ADT）制定維修優(yōu)先級建議維修策略。系統(tǒng)包含破壞評分系統(tǒng)（Condition Rating System）、路面狀況調(diào)查系統(tǒng)（Pavement Condition Survey）、路面評估系統(tǒng)（Pavement Evaluation System）等三個子系統(tǒng)。剛性路面管理系統(tǒng)（RPMS）與柔性路面管理系統(tǒng)（FPMS）僅在破壞項目、破壞等級與維修策略等有所不同。

　　2、內(nèi)華達州卡森市路面管理系統(tǒng)

　　卡森市路面管理系統(tǒng)（Carson City PMS）依使用地區(qū)路網(wǎng)特性，以瀝青混凝土路面為主，鑒定參數(shù)包括年平均日交通量與交通指數(shù)、加鋪厚度、養(yǎng)護修復歷史資料、以撓度值代表路面結(jié)構(gòu)能力、路面服務能力。系統(tǒng)包含（1）破壞調(diào)查輸入：考慮龜裂、松散與縱/橫向裂縫等破壞項目，以行駛評分為主，將各項破壞嚴重性分為輕（S）、中（M）、重（V）三個等級；（2）路面狀況（Condition Score）計算：以一百分為滿分，根據(jù)破壞等級的不同破壞百分比及嚴重程度所查得的扣減分數(shù)扣減；（3）養(yǎng)護優(yōu)先次序：以每車一英里為單位，依計算所得的效益成本比決定優(yōu)先順序；（4）數(shù)據(jù)輸出：包括路段資料輸出查詢、路面歷史維修資料查詢、路面調(diào)查資料查詢、路面破壞狀況排序結(jié)果查詢輸出、維修路段及維修方法輸出查詢。

　　3、美國伊利諾州路面管理系統(tǒng)

　　伊利諾州路面管理系統(tǒng)（ILLINET）由伊利諾斯州立大學和伊利諾斯州交通局共同開發(fā)，可以利用靜態(tài)和動態(tài)圖象的方式，在彩色屏幕上顯示過去和現(xiàn)在的路面狀況，路面評估結(jié)果和維修的各種假設方案。系統(tǒng)以C＋＋語言編繹，可WINDOWS 環(huán)境下執(zhí)行。

　　系統(tǒng)可以圖示的形式顯示所有數(shù)據(jù)庫中的資料和預估的路面狀況、提供34個決策方案、交互式的決策方案，可依使用者實際需要予以調(diào)整；其所使用的參數(shù)，可依狀況改變、操作簡單、方便。

　　二、英國CHART路面管理系統(tǒng)

　　CHART路面管理系統(tǒng)由英國運輸與道路研究所（TRL Limited）于1980年開發(fā)，調(diào)查項目包括TRRL（high-speed Rofilometer）縱斷面平坦度或舒適度，系統(tǒng)功能主要有路面損壞形狀、位置圖、路面斷面、路面破損評估與維修工法列表、列出維修區(qū)間位置、破壞評估與對應工法的統(tǒng)計柱形圖等。

　　三、澳大利亞RTA-NSW路面管理系統(tǒng)

　　澳大利亞RTA-NSW（The Roads and Traffic Authority of New South Wales）路面管理系統(tǒng)為集合多元模塊化的路面管理系統(tǒng)，系統(tǒng)架構(gòu)分別以CMIS（Condition Management Information System）建立路網(wǎng)資料、CMIS處理路網(wǎng)道路的狀況、TNOS評估路網(wǎng)的標準（Treatment Scheduling Network Optimization System）、TNOS建立道路和網(wǎng)絡破壞模式、FNOS評估路網(wǎng)維修成本（Financial Planning Network Optimization System）。分別由四個子系統(tǒng)所組成：a.路況管理信息系統(tǒng)（Condition Management Information System，簡稱CMIS）包括查詢路網(wǎng)的道路或橋梁狀況、針對整體路網(wǎng)所選的路段/橋梁進行統(tǒng)計分析以比較其間變化差異，并打印報表、計算改善路網(wǎng)績效不同方案的成本、產(chǎn)生路網(wǎng)圖以顯示路況較差路段；b.財務預算網(wǎng)絡最優(yōu)化系統(tǒng)（Financial Planning Network Optimization System，簡稱FNOS）功能在于幫助道路管理方及工程師預測特定的服務標準要求下，維修路網(wǎng)所需要的預算或成本；c.養(yǎng)護程序最優(yōu)化系統(tǒng)（Treatment Scheduling Network Optimization System，簡稱TNOS）為養(yǎng)護資金預算排序的最優(yōu)化系統(tǒng)，利用程序的模塊化，輔助道路路面維修養(yǎng)護的預算及程序安排，使資金的運用更有效率。d.道路登錄系統(tǒng)（Road Register，簡稱RR）提供數(shù)據(jù)輸入及管理功能，并在上述三項系統(tǒng)進行分析時，適時支持所需資料。

　　四、新加坡路面管理系統(tǒng)

　　新加坡路面管理系統(tǒng)以儀器調(diào)查路面狀況為主。此系統(tǒng)根據(jù)儀器調(diào)查路況好壞制定各路段路面養(yǎng)護需求的優(yōu)先級、有效分配年度養(yǎng)護經(jīng)費、分析各路段采用養(yǎng)護策略、評估不同預算安排對路網(wǎng)路面整體績效的影響。其路面功能性調(diào)查以地表糙度及車轍為主，平坦度調(diào)查采用高速道路調(diào)查儀（High-Speed Road Monitor），結(jié)構(gòu)性調(diào)查儀以測量撓度的Deflectograph為主，同時采用SCRIM 儀以測定路面抗滑系數(shù)。

　　五、中國

　　我國的路面管理系統(tǒng)研究始于1984年，1985年首先在遼寧營口地區(qū)施行英國的瀝青路面養(yǎng)護管理系統(tǒng)，標志著我國的路面養(yǎng)護管理系統(tǒng)的研究和應用的開始。1987年湖南省開發(fā)了適合本地區(qū)的路面養(yǎng)護系統(tǒng)，自此之后，廣東、北京、杭州、河南、陜西、江西等地區(qū)也開發(fā)了適合本地區(qū)的路面養(yǎng)護系統(tǒng)。1988年，交通部在云南引進了世界銀行的HDM-III公路養(yǎng)護標準模型，開始了我國在公路養(yǎng)護領(lǐng)域經(jīng)濟分析研究的先例，研究成果為CPMS（Chinese Pavement Management System）提供了方法和經(jīng)驗。在“七五”國家重點攻關(guān)期間，交通部建立了我國自己的路面管理系統(tǒng)CPMS（Vnl.O）?！鞍宋濉逼陂g，國家在14個省市推廣使用CPMS系統(tǒng)。

　　近年來，因大量高速公路投入運營，各級養(yǎng)護管理部門對養(yǎng)護管理系統(tǒng)的迫切需求，我國對高速公路養(yǎng)護管理系統(tǒng)的研究發(fā)展很快。北京SOGER路面管理系統(tǒng)是第二個衛(wèi)星所建立的道路數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，架構(gòu)分為：（1）路面結(jié)構(gòu)資料；（2）維修方法；（3）工作項目編碼系統(tǒng)；（4）工作項目單位價格化；（5）計算工作項目經(jīng)費的平均值；（6）建立成本－效益矩陣，推算出成本最小，效益最大的維修方式。

　　參考文獻：
　　http://www.fhwa.dot.gov/cadiv/techapps/pms.htm
　　http://www.culvercity.org/uploads/pw_projects
　　http://www.mrutc.org/about/00486.pdf
　　http://www.transportation.org/sites/maintenance/docs/NCHRP20-07184FinalReport.pdf