道路工程师职称论文范文浅析路面管理系统

　　摘要：本文从路面管理系统的产生及发展谈起，介绍了路面管理系统的概念、组成和作用，重点介绍了路面管理系统的研究现状及发展的趋势。

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　　路面管理系统是近20年来在道路工程界出现的一个新研究领域，它的研究起源于美国和加拿大，最初针对的是路面的养护和改建。路面管理系统是一个复杂的决策系统，它涉及了道路工程、工程经济、系统工程及计算机技术，是公路养护工程师路网评价、路矿性能分析、养护资金需求及养护资金优化分配的辅助决策工具，是与道路规划、设计、施工、养护、评价和研究各种活动相关的、协调的、综合统一的集合。随着我国经济建设的不断发展，路面养护和管理的问题已经突显出来。道路管理部门应该尽快建立起自己辖区的路面管理系统，为路面的养护、改建提供科学的数据和分析方法，以便有效使用资源，提供良好的路面，达到降低社会运输成本，节约资源的目的。

　　1路面管理系统的概念及发展

　　对于路面管理系统的概念比较一致的看法是“一个与道路规划、设计、施工、养护、评价和研究各种活动相关的、协调的、综合统一的集合”。路面管理系统的目的是使管理部门通过这样一个平台能有效地使用资源，以最低的资源消耗，提供并维持在预定使用期限内具有足够服务水平的路面。

　　路面管理的概念起源于 20 世纪 60 年代的加拿大。最初的路面管理系统本质上就是一个设计系统，目标在于消除路面、线形以及道路容量等路网技术缺陷，提供优化的设计方案，比较有代表性的系统有加拿大安大略省的OPAC系统。之后，美德等发达国家的路网建设基本完成，管理部门的注意力开始从扩展路网和新建道路转向改善和维护现有的路网。网级的路面管理系统得到了蓬勃发展，从系统体系和管理内容可以分为档案管理系统、专家系统、智能型决策支持系统三个阶段。

　　2路面管理系统的组成和作用

　　路面管理系统从功能上划分一般由以下四个部分组成：⑴数据采集系统。通常，需要采集的数据包括：平整度、路面损坏程度、结构承载力和抗滑能力四方面，它们是道路养护和改建的依据。⑵数据库管理系统。该系统由路网参照系统、数据文件和数据管理3部分组成。⑶网级管理系统。其主要任务是为管理部门进行关键性行政决策时提供对策。其内容主要包括路况分析、路网规划、计划安排、预算编制以及资源分配。⑷项目级管理系统。项目级路面管理系统仅针对一个工程项目，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，以选择费用与效果最佳的方案。各个路面管理系统大体上具有类似的组成结构，它们的差别主要在于参数指标和测定方法的选用、决策标准、分析方法和输出报表。

　　路面管理系统的作用主要体现在：⑴利用路面使用性能评价模型，分析现有路网内路面状况及今后路面状况变化，了解路网的基本状况。⑵利用速度预测模型，分析预测各路段的道路通行能力及车流速度，进行路网内需养护、新建、改建项目的规划。⑶规定路网各级道路的养护标准，估计养护需求，对新建、改建项目进行优先排序。⑷分析年度内路网达到不同预定服务水平时所需的最小投资额;⑸利用优化决策模型对各行政区域或不同等级道路或不同项目的资金进行优化分配，确定最优的投资水平;⑹敏感性及风险性分析。⑺在新建或改建可选方案间进行比选，确定最佳方案。因此路面管理系统给道路各方提供了一个科学化、规范化、高效化的平台。

　　3 我国路面管理系统的研究现状

　　我国路面管理系统的研究起源于1984 年。1985年在辽宁营口地区移植了英国的沥青路面养护管理系统。而后， 北京、广东、河北等省市相继建立了省市级或地区级沥青路面管理系统。在“七五”期间，开发了一系列的路面管理系统。其中贡献最大的当属 CPMS，该系统是在国家重点公关项目“干线公路路面评价养护系统成套技术”的研究基础上建立的我国干线公路路面评价养护系统，作为交通部重点推广项目，已在我国多个省市得到应用。

　　近几年来 ，由于地理信息系统的广泛引用，研究者逐渐发现GIS 应用到 PMS 中的潜力与广阔前景。广东省高速公路数据库管理系统开发时加入了GIS子模块，实现了数据库管理系统开发时加入了GIS子模块，实现了简单数据的图形及文字之间的相互查询，但由于没有动态分段功能，故不能实现路段数据的动态显示功能。由孙立军主持的基于GIS的城市道路管理系统中，在实现基本的道路管理及分析功能的基础上，在数据管理部分通过GIS功能实现了数据的可视化管理，使得系统软件交互性、直观可读性增强。总的说来，我国路面管理系统取得了长足的进步，在GIS应用方面也做了些有益的探索，但其进一步应用还有待深入研究。同时我国目前的路面管理系统大多应用程度不高，范围狭窄，主要功能并没有得到发挥和利用，需要进一步努力。

　　4国内外路面管理系统的发展趋势

　　路面管理系统不仅仅包括一个软件系统，还是与道路工程有关的各种活动的集合。当前国际与国内的路面管理研究领域，主要趋势集中在以下几个方面：

　　⑴从路面管理拓展到设施管理

　　自90年代中后期开始，已着手开始将独立的路面管理和桥梁设施管理结合在一起。美国纽约州公路管理部门已考虑建立独立系统来对公路和桥梁进行管理。通用性也是系统集成需要重点考虑的要素和重点。

　　⑵网级与项目级管理结合

　　路面管理通常分为网级管理系统和项目级管理系统两个层次，在路面管理发展的阶段中分别称为当时的研究重心。近年出现了利用网级分析中的经济分析模型与项目级的设计结合的趋势。国内一些研究者也开始考虑并致力于将道路使用寿命周期内的经济分析与设计综合进行研究。

　　⑶专家系统体系的改进

　　随着新技术的发展，路面管理部门也同样需要采用新技术对路面管理系统进行升级。目前的研究集中在某一方面的专家知识改进与改善方面，在土木工程领域研究较为活跃的人工神经元网络和遗传算法的研究反映了这一趋势，在路面管理的应用主要针对的是优化路网以及桥梁的资金分配方案。同时，作为评价路面管理系统“好”与“坏”的最终标准仍然是系统内部的使用性能评价以及预测模型，因此对于各种路面类型、气候条件和地区条件下的系统模型的研究一直是研究的热点。

　　⑷标准化与新技术平台

　　近年来，地理信息系统技术应用在交通运输领域形成了GIS的专门分支GIS-T。基于GIS的管理系统基础工作是空间数据库的建立，即对管理对象进行数字化，完成基础地形图和属性联结。这项工作耗时耗资巨大，而且需要周期性进行更新，因此带来的空间数据标准的建立和数据共享以及相关的研究，成为路面管理的研究者和开发者关心的问题。

　　⑸数据采集技术

　　路面管理的基础是道路现状数据的动态采集。研制新的数据采集仪器设备和相关软件技术的研究一直是国际与国内道路工程界比较前沿的方向。其中，比较具有代表意义的有利用模式识别技术进行路面损坏状况自动或半自动检测和交通数据采集，以及采用无破损检验技术进行路面结构探测和道路结构承载能力检测以及相应的模量反算研究等。这类仪器的数据与路面管理系统的数据通信研究也始终是路面管理研究者需要解决的问题。

　　5结语

　　路面管理系统是为适应大规模、高效率和高质量的道路养护管理要求而发展起来的现代综合管理技术，它改变了传统落后的道路管理模式，使道路管理决策更加客观化、信息化和科学化。各国路面管理系统应用的实践表明，建立和实施路面管理系统是未来发展的必然趋势。尽管目前路面管理系统在实际应用中还存在一些不足，但随着人们研究的不断深入，各种新技术、新方法的不断出现，最终必将促进路面管理系统的发展和完善。

　　参考文献：

　　[1] 姚祖康.路面管理系统.北京：人民交通出版社.1993年.

　　[2] 潘玉利.路面管理系统原理.北京：人民交通出版社.1998年.

　　[3] 李明，陈谦应等.路面管理系统发展综述.重庆交通学院学报.2005年6月.第24卷第3期.