期末考前辅导.ppt

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1、考前辅导,一、绪论,1、路面管理系统的概念及作用 用于优化利用路面养护可用资源，包含信息采集、信息分析和方案决策的管理方法，是包括硬件设备和计算机软件系统的技术实体。（需依据所学的知识自己总结）路网评价路况性能分析养护资金需求分析养护资金优化分配,路面管理系统,应用检测设备获取路面破损数据，建立相应的数据库，制定路面破损评价方法.标准和优先养护排序模型的以计算机为工具的路面管理技术称为路面管理系统。,路网参照系统,对公路路网实行相对或绝对空间定位的方法系统，是路段划分的基础，从而为路网管理提供前提条件。目前主要有两种：里程桩定位参照系统和大地坐标定位参照系统。,2、路面管理系统的各组成部分及其

2、作用(P2)数据采集系统数据库管理系统网级路面管理系统项目级路面管理系统地理信息及电子地图管理系统,网级系统主要从整个路网的角度出发，通过对各路段现状进行对比分析，为保持路网良好的使用性能而提出科学合理的养护决策，让有限的公路养护资金发挥最大的经济效益和社会效益；项目级路面管理系统则是针对特定的具体的路段养护项目，提出详细的可供操作的养护方案。,网级系统是涉及整个路网的、用于指定路网养护政策、确定路网养护需求和养护费用优化分配的宏观分析系统；项目级系统则是根据网级系统的决策，以路段为对象，从技术和经济的角度分析养护方案的系统。网级路面管理系统的范围，包括一个地区(省、市)的公路网或一大批工程项

3、目。它的主要任务是为管理部门进行关键性的行政决策提供对策，网级路面管理系统一般由数据库、使用性能评价模型、对策分析模型、使用性能预估模型、分析模型和优化模型等部分组成。项目级路面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。它以数据库为核心，通过对与路面相关的各种数据的采集形成数据库，利用这些数据进行路面使用性能评价，得出各种相关的使用性能指数，通过这些指数确定路面所处的损坏状况，由此给出各路段的养护、改建方案，对各方案加以经济分析比较，得出适合该路段的费用效益最佳方案。当数据积累到足够程度后，便可以建立路面使用性能预估模型，对

4、路面的各项使用性能指标进行预估。,二、路面破损及其分类,1、路面破损分析 按成因主要可分为功能性破损和结构性破损，功能性破损包括：局部裂缝纵向不平整性车辙桥头跳车剥落、松散和坑槽刨光波浪、拥包和泛油修补,结构性破损包括：横向裂缝纵向裂缝龟裂块裂,2、路面破损分类 路面破损分为4大类，又可细分为23类：1）裂缝类轻龟裂、中龟裂、重龟裂轻块裂、重块裂轻纵裂、重纵裂轻横裂、重横裂 2）松散类轻坑槽、重坑槽轻松散、重松散,3）变形类轻沉陷、重沉陷轻车辙、重车辙轻拥包、重拥包轻波浪、重波浪 4）其他泛油修补,三、路面检测设备及检测方法,主要掌握以下几种数据检测：路面表面破损路面弯沉路面平整度路面抗滑性能

5、在掌握路面检测设备及检测方法的同时，注意关注新技术的应用情况，体会检测手段的发展趋势。,1、表面破损检测人工破损检测高效摄影破损检测：多功能检测车装备照明及摄影设备，拍摄路表破损图片，再通过人工判读或计算机软件识别等方式得到破损数据。,2、弯沉检测(P15)1）静力弯沉检测贝克曼梁：利用杠杆作用原理，由载重汽车对路面加载，通过百分表观测路面回弹弯沉；自动弯沉仪：在贝克曼梁基础上发展而来，具有自动量测弯沉的功能，原理同贝克曼梁；2）稳态动力弯沉检测稳态动力弯沉仪：利用动荷发生器对路面产生周期性荷载，由分布于路面的一组传感器采集弯沉盆信息。,3）脉冲动力弯沉检测落锤式弯沉仪（FWD），通过计算机控

6、制下的液压系统提升并释放重锤，对路面施加脉冲荷载，以模拟行车荷载对路面的作用，路面弯沉由一组传感器测定。滚动式弯沉仪（RWD），在高速行驶过程中，利用激光多普勒技术测试地面在荷载作用下的垂直下沉速度，再通过分析程序计算弯沉盆数据。记录真实受力状态，目前最先进。,3、平整度检测 1）断面类平整度检测设备水准测量：应用水准仪及水准尺测路表高程得到纵断面；梁式断面仪激光断面仪：在测试车身上安装竖向加速度计，以得到惯性参考系，由加速度计的信号，通过二重积分后可得到车身位置；车身同路表之间的距离，可以通过装在车上沿路表滚动的跟随轮，利用线性电位计量测到。将此相对位移同加速度计得到的车身位移叠加后可得到路

7、表纵断面。适宜于较平整的路面。纵断面分析仪：一种惯性断面仪。,2）反映类平整度检测设备车载式颠簸累积仪：英国产拖车式颠簸累积仪：英国产PRDAS平整度仪：澳大利亚产,4、抗滑性能检测 1）检测路面磨擦系数定点式磨擦系数测试仪：摆式仪连续式磨擦系数测试仪：锁定车轮型；侧向力型（英国SCRIM、GripTester、英国Mu-Meter）；2）构造深度检测设备主要测试路面构造从而计算抗滑能力。,四、数据库管理系统,主要重点掌握以下内容：数据库在路面管理系统中的主要作用路网参照系统的概念及类型路线、区间及路段的概念及划分原则路线、区间及路段的编码方式内容见该部分讲义,数据库在路面管理系统中的主要作用

8、如下：1、通过数据转换接口与数据采集设备相关联，直接接收并存储来自数据采集设备的数据；2、通过数据库管理模块接收并存储手工输入数据；3、通过数据转换接口，接收或向其它应用系统传送数据；4、存储并管理系统的模型参数数据；5、为网级和项目级系统提供数据；6、通过结果输出模块输出路网基本数据信息。,路网区间编码 区间是路面管理系统里程桩参照系统的第二级。区间编码数据库包括区间编码、起止点桩号、长度、所属政区、所属养管单位及技术等级等信息。路网区间的主要划分原则 区间的划分时应考虑以下划分原则：行政区划的分界点养管单位的分界点，一般与行政区划分界点重合交通量分界点，一般发生在交叉路口技术等级分界点人为

9、分割点，因区间长度不宜超过30km并且尽可能考虑区间长度的均匀性,我国公路的命名规则,1公路路线名称由路线起讫点的地名中间加连接符“”组成。路线简称采用起讫点地名的首位汉字表示，如G202爱辉大连路线，简称“爱大线”；也可以采用起讫点所在省（市）的简称表示，如银川西安路线，简称“银陕线”。2公路路线名称及简称不可重复。如出现重复时，采用第二或第三位汉字等方式加以区别。3公路路线若为环城线时，其简称可称“环线”；不连续的环线亦可称“东环线”、“西环线”等。4路线地名应采用规定的汉字或罗马字母拼写表示。路线起讫点地名的表示，应取其所在地的主要行政区划的单一名称。5各省级行政区域内的路线名称不应重复

10、，其具体地点的详细位置应另行描述。,编号结构 国标GB 917.12000公路路线标识规则 命名、编号和编码中对公路编号结构的规定是：公路路线编号由1位字母标识符和数字编号组成，国道、省道、县道、乡道和专用公路的编号结构分别为：“G#”、“S#”、“X#”、“Y#”和“Z#”。Q表示其它道路。,五、路面使用性能评价,1、路面使用性能评价需要的4种路面基本数据路面表面破损数据：破损面积、破损类型权重、综合破损率DR路面弯沉数据：实测弯沉、容许弯沉、代表弯沉路面平整度数据：国际平整度指数IRI路面抗滑性能数据：路面摩擦系数skid,路面容许弯沉：,2、路面使用性能评价4种主要模型路面状况指数PCI

11、：主要和破损率相关路面强度指数SSI、PSSI：主要和弯沉相关路面行驶舒适性指数RQI：主要和平整度相关路面综合指数PQI各种评价模型的类型及计算方法互有差别，本课程所讲的主要参照交通部颁规范。课程前面所讲的各指标计算方法，部分指标没有转换为百分制，都以这次课为准！,综合破损率DR的计算：,其中：DR：路面破损率，%Ai：第i类破损的面积 wi：第i类破损权重 A：路面总面积,路面状况指数PCI的计算 PCI=100-15.0DR0.412PCI：路面状况指数DR：路面综合破损率,由于路面结构的不均匀性，使得实测弯沉表现出较大的离散性。为了评价某一路段的强度状况，一般采用代表弯沉值。代表(计算

12、)弯沉的计算：,为保证率系数，按公路等级取值；K1、K2、K3分别为季节、湿度、温度影响系数。,路面强度指数SSI、PSSI的计算,SSI的取值不是百分制，所以拟合转化为PSSI值；,行驶舒适性指数RQI的计算,前一次的公式RQI取值不是百分制表示，以这次为准；,路面综合指数PQI的计算,1 2 3 4分别取值为0.3、0.3、0.3、0.1；SFC的取值与磨擦系数skid相关：skid0.5 SFC=92 0.5skid 0.4 SFC=85 0.4skid 0.3 SFC=70 skid0.3 SFC=55,评价标准统一为百分制后，评价标准也可以统一：85 优 8570 良 7055 中

13、5540 次 40 差,六、路面使用性能预测,主要重点掌握以下内容：路面使用性能力学预测模型概念及分析方法,路面使用寿命是指路面在达到预定的损坏状况之前使用的年数和能承受标准轴载累计作用次数。,路面使用性能力学预测模型概念：利用力学分析理论，通过结构分析得到路面在荷载作用下的应力、应变或位移方程，利用室内和室外试验结果确定相应的模型参数，从而实现对路面结构使用性能的变化情况进行有效预测。,七、经济效益分析,主要重点掌握以下内容：工程经济评价方法及其指标体系,八、路面养护决策,主要重点掌握以下内容：路面养护优化决策的几种目标形式。,九、网级、项目级路面管理系统,主要重点掌握以下内容：网级、项目级

14、路面管理系统的概念及其本质特征体会网级路面管理系统应用的7种基本类型路网养护方案决策分析过程路面补强设计过程,十、3S技术在PMS中的应用,主要重点掌握以下内容：GIS、GPS、RS的概念GIS、GPS、RS技术的工作原理GIS、GPS、RS技术在PMS应用中各起到什么作用国内外3S技术在公路管理中的应用状况及应用前景注意不要仅限于课堂上所讲的内容，可查阅其他资料，认真体会。,里程桩定位参照系统每一条路线具有其特定的编号及沿一定方向建立的、表示与路线起点距离的里程桩，其与公路上的实际位置一一对应。路面综合破损率（DR）某路段路面各类破损总面积与该类破损权重乘积的总和与该路段路面总面积的比值。空

15、间定位系统（GPS）空间定位系统GPS是利用多颗导航卫星的无线电信号，对地球表面某点进行定位、报时或对地表移动物体进行导航的技术系统。,地理信息系统（GIS）通常泛指用于获取、储存、综合、处理、分析和显示与地球表面位置相关的数据的计算机系统。两个特征：1.它是一个计算机系统；2.它处理的数据是与地球表面位置相关的。遥感是应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的科学及综合性探测技术。,路线、区间、路段的定义及三者之间的关系。路线指的是某一条公路在本行政区域（如省或地区）内的全部。将路线按一定的划分原则，依不同的特性划分为若干部分

16、，每一部分称作为一个区间。将区间按照里程桩划分为若干个指定长度的部分，每一部分称作为一个路段。,GPS系统的组成。GPS由三个独立的部分组成：1、空间部分：21颗工作卫星，3颗备用卫星。2、地面控制系统：1个主控站，3个注入站，5个监测站。3、用户设备部分：接收GPS卫星发射信号，以获得必要的导航和定位信息，经数据处理，完成导航和定位工作。GPS接收机硬件一般由主机、天线和电源组成。,区间的划分原则。区间的划分时应考虑以下划分原则：1、行政区划的分界点；2、养管单位的分界点，一般与行政区划分界点重合；3、交通量分界点，一般发生在交叉路口；4、技术等级分界点、5、人为分割点，因区间长度不宜超过30km并且尽可能考虑区间长度的均匀性。,网级路面管理系统与项目级路面管理系统的不同作用。网级系统主要从整个路网的角度出发，通过对各路段现状进行对比分析，为保持路网良好的使用性能而提出科学合理的养护决策，让有限的公路养护资金发挥最大的经济效益和社会效益；项目级路面管理系统则是针对特定的具体的路段养护项目，提出详细的可供操作的养护方案。,