基于CPMS技術的預防性公路養護計劃

摘要：目前，由于汽車銷售業的大幅度攀升，國省道干線路面承受巨大的交通流量壓力，迫使相關公路養護部門進行技術革新和道路養護措施的改革。自燃油稅改革實施以來，公路養護資金由財政預算撥款，使得公路的科學養護備受關注。為了使公路基礎設施更好服務于大眾，公路管理部門須提高公路管理質量和水平，制定有效的公路養護的預防性計劃。CPMS技術是目前最適用的道路管理系統，基于對CPMS技術的應用以提高公路養護的預防性質量。本文從CPMS技術在預防性公路養護方面的應用，提出部分觀點。并且，在基于CPMS技術的預防性公路養護計劃的制定方面提出看法。

關鍵詞：CPMS技術 預防性 公路 養護計劃

1 CPMS技術簡介

CPMS，全稱Pavement Management System for China hi-

ghways，即國省道干線公路路面管理系統。它是綜合國外PMS科技合作、“七五”CPMS國家重點科技攻關、“八五”CPMS國家重點新技術推廣和“九五”交通部重點項目研究基礎上，經過大規模的實驗開發出的新一代路面管理系統。CPMS技術具體說是一項通過系統工程收集方法，根據路況情報作出相應對策判斷的新設計理念下的發展中技術。它引進了地理信息系統，由電子計算機實現對現有路網的綜合評價并預測了未來的路面情況。

它幫助維修人員確定路面損壞情況，并分析出損壞原因，優化養護和大修情況的實施方案并在最恰當的時間內進行維護，將路面的損壞情況控制到最小。目前，CPMS技術已推廣至全國。從1998年至今，得力于CPMS技術的推廣，公路養護部門在管理模式上進入了現代化的先進管理，淘汰對傳統僅憑工程師工作經驗進行的養護決策，是科技時代的體現。

CPMS技術的路面管理系統分為網級和項目級兩個層次的適用范圍。網級系統是以整個網絡為對象，用于指定路網養護對策，確定路網養護需求和養護資金的優化分配等宏觀上的分析。項目級系統以具體路段為對象，從技術和經濟的角度分析采取何種具體的養護方案。經驗顯示，大量的初期建設投入能延長高速公路的大中修養護時間，減少道路使用者費用，但也可能導致不必要的資金浪費。反之，初期投入過少時，雖然能節省初期建設成本，但是將可能面臨更高的后期養護投入，通過CPMS技術的相關數據分析，能有效平衡、改善上述問題的發生。

2 CPMS技術在公路養護中的工作內容

過程一：數據的采集，包括外業數據和內業數據的采集。外業數據主要有路面破損、路面彎沉值的測定、路面平整度測定、抗滑性能及路段交通量調查等。內業數據主要有:路線編碼、政區編碼、養護單位編碼、區間編碼、路段編碼、路面技術資料、路基路面結構類型和維修改造歷史數據等。數據采集是后續建模分析的基礎，所以數據的精準性要求嚴格。

過程二：系統運行。通過數據的采集，按數據類別進行填表、計算、檢查、校核、補充等一系列工作，接著運行CPMS系統。CPMS的工作內容為：

①路面數據采集；

②建立數據庫；

③研究分析確定路面使用性能評價模型、評價標準、養護管理和處治決策模型；

④在必要的投資條件下編制年度養護計劃；

⑤輸出養護管理需要的圖表。數據采集后，在CPMS系統中建立數據庫，基本的數據庫包括交通量數據、路面損壞數據、平整度數據、路面處治歷史數據、基礎數據庫等。模型管理在數據庫管理之后，輸入公路養護分析所要求的各種標準、參數、路面結構、評價模型等數據信息都集中在CPMS公路模型數據庫中，實行統一管理。CPMS系統模型庫主要包括養護對策數據庫和路面管理系統模型庫兩部分。CPMS系統提供有評價模型、養護標準、預測模型、決策模型等信息，輔助公路養護計劃的制定。

3 基于CPMS技術的公路預防性養護計劃

現階段，一方面是交通流量造成的路面損壞加劇，另一方面是大眾對路面質量狀況的期許值加大，對于路面養護工作的壓力與日俱增。改善路面質量狀況的關鍵在于正確的公路養護決策和養護計劃。具體的養護措施有：

①保持路面的使用性能，延長大中修的養護周期。

②減少養護占道的時間，養護施工可以夜間、閑時進行。

③做好小修、中修的維修養護工作，避免局域路面破壞的進一步加劇。

④在資金允許的條件下，引進先進的檢測裝備，快速客觀地收集數據。

現在的公路養護計劃制定過程中，以“預防性公路的養護”為基本思想。在公路的使用過程中，以“預防性公路養護”為前提，在公路逐漸損壞到不堪收拾的地步前，有充裕的時間來實施有效的養護措施，可以達到延長路面使用年限的目標。如果沒有“預防性養護”的基本思想，導致重大改建施工對養護費用數倍的浪費，造成養護費不能合理分配于其它養護施工，惡性循環。所以說來，“預防性公路養護”是以資源最大化，資金最大化，效益最大化為目的，是創造實際效益和經濟效益的體現。

高速公路養護計劃是與養護規劃對應的短期（1年）養護項目計劃程序。養護計劃的目的是根據高速公路養護質量檢測評定情況、大中修養護需求，確定未來一年的養護工程計劃。預防性公路養護計劃的制定由以下幾方面考慮：養護資金比例關系、路面大中修和日常養護費用的比例關系、路面長期使用性能結果、養護需求分析、養護預算需求、戰略養護標準與養護投資分析。數據表明，受養護資金的局限，通過CPMS技術制定的管理計劃并不能完全實現。通過CPMS的養護資金計劃分析，將養護費用用在最需要養護的路段，達到資源的合理配置。由此可見，養護工作水平的關鍵就在于在養護資金范圍內盡可能地實現養護目標的最大化。預防性公路養護計劃的制定需要參照CPMS技術的多項參數和模型，如評價方法與評價模型、評價標準、預測方法與預測模型、分析方法與優化決策模型、道路壽命周期費用分析方法、經濟評價方法與評價指標、速度預測與速度模型、車輛運營費用、時間價值與時間費用模型及事故損失與事故模型。

4 結語

本文從CPMS技術在公路養護計劃制定中所起作用和制定公路養護計劃的部分參考展開討論。CPMS技術作為將道路養護決策優化的管理方法，使有限的養護資金發揮巨大經濟效益和社會效益。CPMS技術在公路養護管理上的運用，實踐了科學化、規范化、現代化的管理要求。由于CPMS技術應用電子計算機對有關路面破損、平整度、彎沉、抗滑以及交通量和路面結構等原始數據為依據，對路面狀況的綜合評價符合客觀事實，方便進一步的科學決策，在路面養護管理中成效顯著。而且，CPMS技術在公路養護決策和公路養護計劃制定上發揮著巨大的作用。在制定計劃方面，具體應用于所構筑的數據模型幫助綜合分析影響的各方面因素，提高決策的準確性。未來，希望引進先進技術和設備，進一步完善CPMS技術網絡，提升公路養護的科學化水平，造福人民。

參考文獻：

[1]朱定勤，梁平安，潘玉利.基于CPMS技術的公路預防性養護規劃與計劃[J].公路.2006.8.

[2]劉軍.安徽省路面管理系統（CPMS）的應用與思考.公路交通科技（應用技術版）2010.7.

[3]黃勇堅.CPMS在公路路面管理系統的應用.民營科技.2009.6.

[4]梁志業.CPMS公路路面管理系統推廣應用的總結.廣西交通科技.

2000.9.

[5]潘玉利.高速公路現代化管理技術的研究[J].2007.10.