[科普中国]-路面养护管理系统

路面养护管理系统是指最有效地利用现有各种资金，使得公路网中的路面处于最佳的服务水平或产生的经济效益最大。路面养护管理系统既与路面设计和施工有区别，也与传统的公路管理不同。它是综合运用路面专业知识，用系统工程科学管理的方法，借助计算机处理与路面养护活动有关的问题。1

简述路面在使用过程中，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，包括泛油、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——效果最佳的方案。2

层次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：

(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。

网级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。对于养护项目段还要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：

(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，效益一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。2

作用就一般情况而言，科学的路面养护管理系统，可以为管理决策者解决如下的问题：

1．路网中现有路面的使用性能及服务水平如何；

2．在一定养护资金限制下，优先安排哪些路段进行养护可产生较大的经济效益；

3．不同投资水平下路网的状况如何；

4．在现有路面状况下，本年度和中长期养护计划的安排。1

发展路面养护管理系统是近40年在公路界出现的一项研究成果。它运用现代管理科学的理论、系统分析的方法和计算机运算手段，为管理部门提供分析工具和方法，使有限的资源实现最佳配置，提供足够服务水平的路面。经过30余年的发展，路面养护管理系统已从一个概念变为在许多国家实际运转的系统，成为路面养护中一个受欢迎的现代化辅助决策工具。

路面养护管理系统的研究起源于美国和加拿大，1971年首次出现了路面养护管理系统PMS的术语。20世纪70年代后期，美国和加拿大的许多州和省相继建立和实施网级路面养护系统，到80年代中期，约有35个州和省已建成或基本建成路面管理系统。其中，较有代表性的有美国加利福利亚州1978年建成的网级路面养护系统，亚利桑那州1980年建成的供财政规划用的网级优化系统，美国陆军工兵团1983年建立的军用机场和城市道路管理系统PAVER，加拿大阿尔伯达省1983年建立的路面信息和要求系统PINS(后改建成信息和优先排序系统PIPPS)以及1987年建立的城市路面养护管理系统MPMS。其他有代表性的还有1980年丹麦的路面养护管理系统及英国运输和道路研究会(TRRL)的公路养护评价系统CIIAR。如今，路面养护管理系统的理论和方法已近成熟。我国路面养护管理系统的研究始于1984年，1985年首先在辽宁营口地区移植了英国的沥青路面养护管理系统。尔后，北京、广东、河北、山东、河南、云南和江西等省市的公路部门相继建立了省市级或地区级沥青路面养护管理系统。经过“七五”、“八五”攻关工作，我国路面养护管理系统的理论水平已接近或达到发达国家水平。但在实用上，尚有大量工作有待进行，这包括提高认识、改善数据采集手段、投资上予以倾斜等。3

本词条内容贡献者为:

胡建平 - 副教授 - 西北工业大学