[发明专利]路网级道路基础设施结构综合养护决策方法及系统

说明书

本发明实施例提供一种路网级道路基础设施结构综合养护决策方法及系统，所述方法包括：确定分析对象，并获取分析对象的历史数据，组成基于路网归集度的分析数据矩阵；对分析对象的历史数据进行分类和区间分布统计，获得路网级道路基础设施结构总体技术状况评定目标值；根据分析数据矩阵、全局优化目标函数、分析对象对应的权重系数以及分析对象对应的分项处治费用，进行综合养护决策计算，获得养护方案和养护时机；进行资金分配并对养护前后的养护效果进行检验。本发明实施例适用于相同路网归集度的路网级道路基础设施不同参数之间的综合养护决策，也适用于不同路网归集度的路网级道路基础设施相同参数之间的综合养护决策。

技术领域

本发明涉及公路养护技术领域，更具体地，涉及一种路网级道路基础设施结构综合养护决策方法及系统。

背景技术

公路养护决策系统是公路道路基础设施养护信息化方面的核心，对指导公路基础设施养护起到重要的指导作用。公路养护决策方法也在国内外得到了相应的开发应用。

现有技术中存在以下公路养护方法：

1)根据原始数据种类创建相应的影响因子，并由历年原始数据和养护方法建立样本池并作归一化处理和集合；对已有养护对象进行序列化，得到每种养护方法代表值；建立基于样本数据的学习模型；获取需要养护决策的数据，计算得到养护方法代表值集；对进行反归一化得到最优决策养护方法；

2)根据病害成因分析模块得出的病害原因，给出养护处治方案和周期。系统根据待测桥梁病害特征信息与系统内存储的桥梁病害成因进行分析对比，自动分析筛选出最有可能造成桥梁病害的原因，并给出合适的养护处治方案；

3)进行路面养护决策时进行路段静态属性的归一化调用，结合实际路况指标确定路段的养护级别，对路段进行分级养护以提高养护决策的准确度。

4)除此之外，养护决策方法还有：层次分析法、马尔可夫方法、半马尔可夫过程、可靠性方法、决策树、逐步加权评估比率分析(SWARA)、加权加法和积评估(WASPAS)、模糊公理化设计(FAD)、加性比评估(ARAS)等。

现有的公路养护方法存在以下问题：路网级道路基础设施养护规划与现有规范的结合不够，对养护决策模式的研究有待于进一步研究，较难得到科学、合理的养护方案，难以综合评定路网级道路基础设施结构之间的养护决策。

发明内容

本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的路网级道路基础设施结构综合养护决策方法及系统。

第一方面，本发明实施例提供一种路网级道路基础设施结构综合养护决策方法，包括：

确定路网级道路综合养护决策优化的分析对象，并获取所述分析对象的历史数据，组成基于路网归集度的分析数据矩阵；

对所述分析对象的历史数据进行分类和区间分布统计，获得路网级道路基础设施结构总体技术状况评定目标值；

确定全局优化目标函数、所述分析对象对应的权重系数以及所述分析对象对应的分项处治费用；

根据所述分析数据矩阵、全局优化目标函数、分析对象对应的权重系数以及分析对象对应的分项处治费用，进行综合养护决策计算，将综合养护决策计算的结果提供给用户，以供用户选择相应的道路综合养护模式，获得满足所述路网级道路基础设施结构总体技术状况评定目标值的养护方案和养护时机；

确定所述养护方案和养护时机对应的养护资金分配组合方案；

对所述养护方案和养护时机进行养护决策效果评价；

其中，所述分析对象包括：不同或相同路网归集度的道路基础设施结构物，每个结构物所对应的处治对象，以及每个结构物及其部件、构件或处治对象所对应的技术参数；还包括温湿度、交通量、降雨量等环境因素和历史养护费用；