溫姣　馮紅耀

【摘 要】針對(duì)于當(dāng)前瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策采用病害類型、單一費(fèi)效模型、模糊決策評(píng)價(jià)模型等方法存在的問(wèn)題，提出將瀝青路面的使用性能看成是具有自主決策能力的局中人，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)集與措施集為策略集，費(fèi)效比為贏得值的對(duì)策論整合模型，并且提出了預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施選擇流程圖，建立了二人零和對(duì)策模型。

【關(guān)鍵詞】道路工程；瀝青路面；預(yù)防性養(yǎng)護(hù)；對(duì)策論；決策

我國(guó)自20世紀(jì)90年代中后期開(kāi)始引入預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的概念，近年來(lái)針對(duì)于瀝青路面進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)對(duì)策提出了眾多決策模型，如費(fèi)效模型、決策樹(shù)、模糊概率決策等；利用費(fèi)效模型進(jìn)行時(shí)機(jī)決策時(shí)，一般都是假定采用的措施是利用決策矩陣確定的或是主觀確定的；另外預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實(shí)施后路面性能曲線標(biāo)定需要預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實(shí)施后測(cè)定的實(shí)際數(shù)據(jù)，而對(duì)于確定首次預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)和措施的問(wèn)題來(lái)說(shuō)，這是不可能的。因而本文提出預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施實(shí)施后路面性能衰變曲線擬采用與原路況近似的性能曲線，并通過(guò)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施選擇流程圖確定了措施集，利用費(fèi)效模型確定了贏得值，從而建立以瀝青路面使用性能為局中人的二人零和對(duì)策模型。

一、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)費(fèi)效計(jì)算模型

1989年美國(guó)的奧布賴恩（OBrien）認(rèn)為，選擇預(yù)養(yǎng)護(hù)對(duì)策時(shí)，預(yù)養(yǎng)護(hù)效益可用路面性能曲線圍成的面積表征。國(guó)內(nèi)目前針對(duì)于瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)確定的計(jì)算模型中大多采用費(fèi)效模型實(shí)現(xiàn)，利用路面性能曲線圍成的面積來(lái)描述預(yù)防性。

1.預(yù)防性養(yǎng)護(hù)效果估算。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)效果估算采用路面使用性能曲線所圍的面積來(lái)確定，因而路面性能的指標(biāo)體系應(yīng)該首先確定；然后確定針對(duì)于單項(xiàng)指標(biāo)或是綜合指標(biāo)的最低可接受水平，從而可以確定預(yù)防性養(yǎng)護(hù)效果估算的計(jì)算區(qū)間。（1）瀝青路面使用性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。1999～2001年間，美國(guó)密西根公路局在分析預(yù)防性養(yǎng)護(hù)效果時(shí)，采用路面狀況破損率DR和行使質(zhì)量指數(shù)RQI；蒙大拿州則采用SCI、ACI、MCI；參考文獻(xiàn)[3]建議采用判斷指標(biāo)PCI、抽檢指標(biāo)SSI、RQI。綜合考慮，本文路面使用性能評(píng)價(jià)指標(biāo)采用綜合指標(biāo)和抽檢指標(biāo)的綜合模型，具體如下：綜合指標(biāo)PQI：PQI=0.33CRI+0.28RDI+0.21RQI+

0.18SRI。式中：CRI、RQI、RDI、SRI分別為裂縫率指數(shù)、道路行駛質(zhì)量指數(shù)、車轍深度指數(shù)、路面抗滑性能指數(shù)。抽檢指標(biāo)SSI（PSSI）。（2）最低可接受水平?！陡咚俟佛B(yǎng)護(hù)質(zhì)量檢評(píng)辦法》中規(guī)定，PQI為90時(shí)，對(duì)應(yīng)的路面狀況為“優(yōu)”；PQI為75時(shí)，對(duì)應(yīng)的路面狀況為“中”。國(guó)內(nèi)外也普遍將（75，90）作為PQI指標(biāo)確定預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的依據(jù)。本文確定預(yù)防性養(yǎng)護(hù)區(qū)間時(shí)采用單項(xiàng)指標(biāo)的經(jīng)驗(yàn)公式反算，各單項(xiàng)指標(biāo)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)區(qū)間確定中的最小值代入相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，以便確定瀝青路面使用性能的最低可接受水平，具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表1。

（3）效益面積計(jì)算。效益面積是指表征路面性能指標(biāo)的衰變曲線與可接受水平基準(zhǔn)線所圍面積；因此，采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)前效益面積是指原路面性能指標(biāo)的衰變曲線與可接受水平基準(zhǔn)線所圍面積；預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實(shí)施后相應(yīng)衰變曲線發(fā)生變化，效益面積增加的部分稱為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)效益面積。根據(jù)路面使用性能評(píng)價(jià)指標(biāo)的不同，計(jì)算效益面積所采用的衰變曲線也不相同，常用的路面性能指標(biāo)中，其衰變曲線共分為兩種，上升型和下降型；預(yù)防性養(yǎng)護(hù)效果面積計(jì)算的起點(diǎn)和終點(diǎn)也不相同，分為：?jiǎn)我恢笜?biāo)效益面積計(jì)算和多指標(biāo)效益面積計(jì)算，多指標(biāo)效益面積計(jì)算與單指標(biāo)的情況基本相同，唯一不同的是效益面積計(jì)算的區(qū)間不同。為簡(jiǎn)化計(jì)算，一般計(jì)算預(yù)防性養(yǎng)護(hù)效益面積歸類為單指標(biāo)下降型的情況，直至最低可接受水平基準(zhǔn)線（最低可接受水平可取可拓?cái)?shù)（71.72，75）），具體形成的示意圖見(jiàn)圖

1。

變曲線；LBC為最低可接受水平基準(zhǔn)線對(duì)應(yīng)的PQI值；x2為采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)前路面性能衰變曲線與基準(zhǔn)線的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的路齡。第二，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)效益面積計(jì)算：

中：E為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)效益；ADN為采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)前效益面積；APT為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)效益面積。

2.預(yù)防性養(yǎng)護(hù)費(fèi)用計(jì)算模型。路面管理系統(tǒng)中，道路運(yùn)營(yíng)費(fèi)用主要包括：建設(shè)費(fèi)用、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用、路面殘值、用戶費(fèi)用（車輛運(yùn)營(yíng)費(fèi)、輪胎消耗費(fèi)和保修費(fèi)、延誤費(fèi)、行程時(shí)間費(fèi)、事故費(fèi)）等，考慮到預(yù)防性養(yǎng)護(hù)費(fèi)效模型，主要是標(biāo)定預(yù)防性養(yǎng)護(hù)前后路面使用性能的改變帶來(lái)的效果與費(fèi)用的改變，因而本文建立的費(fèi)用計(jì)算模型，僅考慮與使用性能相關(guān)的那些費(fèi)用；預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的效果直接表現(xiàn)在用戶費(fèi)用的減少，和路面殘值的增加，考慮措施效果區(qū)間對(duì)應(yīng)的日常養(yǎng)護(hù)費(fèi)用和預(yù)防性養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。最終形成的費(fèi)用計(jì)算模型為：總費(fèi)用C=日常養(yǎng)護(hù)費(fèi)用Cmi+預(yù)防性養(yǎng)護(hù)費(fèi)用Cy，式（4）。日常養(yǎng)護(hù)費(fèi)用采用國(guó)內(nèi)典型的模型，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)費(fèi)用根據(jù)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方案利用定額和相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)推算。具體的計(jì)算采用現(xiàn)金流量圖的形式，見(jiàn)圖2；全部利用現(xiàn)值公式（5）折算到路面開(kāi)始通車日期，具體的折現(xiàn)率根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況進(jìn)行確定：

圖2 費(fèi)用計(jì)算模型現(xiàn)金流量圖

3.預(yù)防性養(yǎng)護(hù)費(fèi)效計(jì)算模型。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的費(fèi)效模型就是預(yù)防性養(yǎng)護(hù)效果與費(fèi)用的比值，采用效用指標(biāo)，即每個(gè)方案的費(fèi)效比除以眾多方案中的最大費(fèi)效比，從而歸一化。計(jì)算公式如下：二、瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)對(duì)策模型

瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)對(duì)策模型主要是措施和時(shí)機(jī)的確定，根據(jù)對(duì)策理論，對(duì)策行為必須具備三要素：局中人、策略集、贏得值，而且對(duì)策論明確指出，局中人并不是單指現(xiàn)實(shí)中有決策能力的法人，這里的局中人是廣義上的概念，既可以指自然人、利益一致的團(tuán)體、集體，還可以指能夠決定對(duì)策的大自然。將高速公路瀝青路面的性能看成是一個(gè)具有自主決策能力的大自然，將措施選擇背后的自然人或是養(yǎng)護(hù)中心看成是另外一個(gè)局中人，他們的對(duì)策行為共同構(gòu)成二人零和對(duì)策，以效果和費(fèi)用比作為他們的所得或是所失。因而建立的對(duì)策模型如下：

1.預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施集選擇。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施選擇按照本文第三章模糊綜合決策模型進(jìn)行，根據(jù)圖3瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施選擇流程圖選擇出針對(duì)于相應(yīng)路面病害狀況的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施集合，可以表

3.預(yù)防性養(yǎng)護(hù)對(duì)策模型。局中人Ⅰ、Ⅱ與各自的策略集形成之后，根據(jù)費(fèi)效模型就可以計(jì)算出針對(duì)于不同時(shí)機(jī)、采取不同措施的效果費(fèi)用比，作為對(duì)策模型中的贏得值，具體的計(jì)算按照本章中費(fèi)效三、結(jié)語(yǔ)

（1）本文采用了決策初選和模糊綜合決策復(fù)選相結(jié)合確定了瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策模型，并建立了瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施選擇流程圖。（2）指出費(fèi)效模型并不是單純的效果費(fèi)用比值，而是效果估算的理論，包括效果評(píng)定指標(biāo)選取、評(píng)定指標(biāo)最低可接受水平等；和費(fèi)用計(jì)算的理論，包括費(fèi)用計(jì)算模型、費(fèi)用計(jì)算區(qū)間的確定、費(fèi)用計(jì)算現(xiàn)金流量圖等，最后形成費(fèi)效模型。（3）整合了費(fèi)效模型，形成了以瀝青路面使用性能為局中人，以時(shí)機(jī)集和策略集為措施集的二人零和對(duì)策，為瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)對(duì)策選取奠定了對(duì)策論理論基礎(chǔ)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]任奕，談至明，孫明偉.基于路面性能衰變規(guī)律的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施和時(shí)機(jī)選擇[J].公路.2007（9）：201～204

[2]馮紅耀，凌天清，牛石超.瀝青路面運(yùn)營(yíng)期實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)區(qū)間界定[J].公路與汽運(yùn).2010，7（4）：125～129