
国外道路养护管理决策
国外道路养护管理决策体系是由道路养护管理系统逐步发展而来,主要经历三个阶段。
20世纪60年代末至70年代初
1966年,美国全国公路研究计划(NCHRP)首次提出了路面养护管理系统的概念。在干线道路网基本形成之后,西方发达国家将道路发展的重点由大规模建设转为养护与管理。随着大量路面损坏的出现,面对有限的养护资金,养护管理人员遇到了道路网养护项目科学筛选、养护费用优化分配和养护项目全寿命分析设计等一系列前所未有的复杂问题。如何准确了解道路网使用性能、如何实施路面技术状况客观评价、如何科学地预测道路网的养护需求、用怎样的方法把有限的养护资金分配到最需要养护的路段上等问题,直接影响着资金使用效率及养护效果。
在关注路面损坏检测技术和检测设备的同时,西方发达国家研究了路面使用性能评价方法、评价技术和评价标准。在此基础上,通过路面长期使用性能观测,探索了路面损坏影响因素和路面损坏规律,建立了路面长期性能预测模型。根据系统工程的理论,开发了路面养护分析决策模型、养护资金优化分配模型。利用工程经济原理,研究开发了道路养护投资效益分析技术与方法。基于养护分析理论、方法与技术,北美国家在20世纪先后提出路面养护管理系统PMS(Pavement Management System)概念,并通过计算机技术实现了道路网评价、性能预测、需求分析、养护项目排序和优化决策,开发形成了最早用于网级路面养护辅助决策的系统。
20世纪70年代后期至80年代中期
美国和加拿大约有35个州(省)建成了路面养护管理系统。
截至20世纪80年代末期,不断完善的PMS系统已被公路管理部门采纳作为政府决策确定养护对策的必备程序,一旦决策结果形成后,如果需要更改,则需要拿出充足的证据证明新方案的科学有效性,在此期间产生了许多以PMS为经营主体的科技公司,协助政府或工程企业完成路面养护管理和决策工作。
20世纪90年代至今
20世纪90年代个人电脑技术的发展及普及,使计算机辅助规范化管理成为一种趋势,对路面养护全过程管理的需求越来越旺盛,一些延伸的与日常养护管理工作相关的应用系统也成为路面养护管理系统的重要组成部分。
20世纪90年代初,全美国50个州都已建成和实施了路面养护管理系统,并受“冰茶法案”影响开始推广适用于中小城镇的路面养护管理系统。
发展至今,道路养护管理系统已在美国、加拿大、澳大利亚、日本等发达国家和地区广泛应用。部分非洲、南美洲和东南亚的发展中国家也在世界银行、国际道路协会等机构的帮助下,开始建立和实施符合本国国情的道路养护管理系统。如今,国外有影响力的路面养护管理系统,包括世界银行组织开发的HDM、英国开发的UKPMS及美国开发的道路路面养护管理系统ROADCARE等。
综上所述,部分发达国家的道路养护决策体系主要有三方面特点。
首先,美欧发达国家道路养护管理决策系统建设起步早、发展成熟,早已形成了“路网评价、性能预测、需求分析、养护项目排序和优化决策”的完整框架结构。通过软件与自动化检测设备的无缝对接,以及数据图像信息采集技术、处理技术、激光录像技术、地理信息技术的应用,智能化道路分析系统能够准确定量评估道路的结构破损和功能破损程度,基本实现了自动化、高速化、精确化。
其次,以世界银行制定的道路设计和养护信息系统(HDM-IV)为代表,道路养护管理系统的各种模型功能齐全(主要包括信息管理、系统分析、资金分配和管理、计划安排与报告),各种预测技术(马尔可夫模型、残存曲线模型、灰色理论、人工神经网络)、决策技术(决策树、排序法、线性规划、动态规划、遗传算法、专家系统、网络优化方法)等较为成熟。
最后,美国大多数地区将道路养护管理决策系统出具的决策方案作为下一年度制定预算的最主要依据,把养护方案受人为因素影的响降到最低。英国通过立法将UKPMS分析结果作为国家路网监控和申请道路养护预算的基本依据。这些都为道路养护管理决策系统的应用及完善提供了良好的基础。

