随着我国经济的飞速发展，我国高速公路里程持续增加，与此同时公路养护维修工作日益频繁。高速公路养护维修工作的基础就是做好养护维修决策工作，制定科学合理的养护维修方案具有重要的技术价值和经济效益。我国目前的高速公路养护决策考虑的因素主要有经费预算、路面检测指标、急需程度等，大多养护都在经费可能情况下安排实施。而对于交通可行性、交通影响成本、材料的再生利用、用路者需求以及环境影响等方面考虑不足，缺乏对养护方案综合效益的定量评价方法。本文以高速公路的多目标养护决策方法为目标，对考虑交通影响、环境影响的养护决策问题进行研究，同时对基于全寿命理论的高速公路养护方案制定方法进行了探讨。

1高速公路全寿命分析

全寿命周期成本理论包含周期成本分析和周期成本管理两个方面，寿命周期成本分析主要针对项目投资决策阶段，寿命周期成本管理则是控制项目从决策设计到报废的整个寿命周期各阶段的成本，以公路养护工程总效益为出发点寻求最佳方案，以实现全寿命周期成本最小化的目标。

高速公路建设中建设方案分析和比选所采用的分析方法之一即全寿命理论，该分析方法以高速公路使用寿命为分析周期，对该周期内的建设和养护投资、社会经济效益等进行综合分析，从而比选和优化建设方案。该方法具有科学性和可行性，因此，高速公路全寿命理论越来越多的应用于公路养护决策中。全寿命分析的基本思路是，以新建公路或公路大修后的设计寿命为分析周期，以路面的使用性能或公路的服务水平为评价指标，综合分析周期内采用不同养护模式、不同养护方法的公路路面使用性能状况和服务水平的变化情况，通过养护模式、养护方法的优化，从而得到固定养护投资下的公路最佳服务水平。

基于全寿命理论的养护计划决策是在一定的道路生命分析期内，通过分析公路的养护成本和交通影响成本来评价其经济价值的过程。在路面大、中修和重建时，常常用到全寿命周期评估法。预防性养护能缓解路面破坏，推迟昂贵的路面大修活动，但预防性养护要求提前支付养护费用。与此同时，在不同时期支付同样多的费用有不同的经济价值，所以有必要将分析期内不同时间支出的费用，按某一预定的贴现率转换为现在的费用（现值），通过转换成单一的现值进行经济分析。所以就需要对各种方案进行比较，选取使用效益与经济效益最佳的方案。

2养护目标分析

以养护的高速公路沥青路面长期性能作为多目标优化中的效益目标，最终实现成本最小化、性能效益最大化的养护决策体系。

(1) 成本最小化：为对高速公路中长期养护方案进行整体规划，基于全寿命周期理论，结合养护方案一次养护后性能衰变趋势，寻找各路段一个规划寿命期内最佳养护时间点和养护方案，使得一个寿命周期内所有路段使用的养护方案费用总和最小。

(2) 性能最优化：各路段养护后依据采用的养护方案不同，其不同性能将有不同程度提升。通过路面养护使得路面性能提升是养护工程最终要实现的目标。3高速公路沥青路面养护费用和效益分析

在分析期内，养护方案由一系列养护措施组成。养护措施在满足路面技术要求的前提下，经济上应该是节约的。费用-效益分析主要考察的是养护措施的经济因素，它是养护对策选择的经济合理性的重要保证。每一个方案其总的费用效益可根据分析期内每种措施的效益总和与费用现值总和的比值来确定。由不同养护措施随机组成的养护方案中，效益-费用比最大的方案被认为是最优的养护方案。对于单路段多年决策，采用搭建决策树、建立性能衰变模型的方法确定各路段每一年的备选养护方案。对于多路段多年决策，以养护公司年度养护预算费用为约束，以寿命周期内路面使用性能指数提升最大为决策目标，对各路段寿命周期内不同的养护方案组合进行优化求解，分别确定高速公路沥青路面养护有费用约束和无费用约束下最优方案的求解方法。

4高速公路沥青路面性能衰变与养护决策

高速公路沥青路面的使用性能会在其使用过程中随时间或行车荷载作用次数的增加而逐渐衰减。当损坏达到某一预定值时，则需采取改建措施对路面进行恢复以提高其使用性能。养护决策是根据路面使用状况，考虑养护方案的技术性、经济性以及其他限制条件，确定采取何种方案何时养护可以得到最佳的效果。全寿命周期分析涉及路面性能预测、不同养护措施的路面性能改善效果、费用和效益的分析范围等内容。在过去的费用分析中，养护维修的建设成本、用户成本等是主要考虑的问题，随着近年来交通量的增加和对环境问题的重视，效益成本分析的对象也涵盖了不同养护措施导致的不同交通和环境影响。综合考虑沥青路面养护维修的经济、技术、交通、环境影响，其具体决策过程为：

（1）全面调查路面历史使用状况的及其现状，包括路面破损状况、抗滑性能、平整度、结构强度等，同时根据需要收集交通量、气候条件等其他相关资料；

（2）统计分析收集的数据，依据预防性养护的特点及约束条件，区分出需要采取预防性养护措施和矫正性养护措施的路段范围。

（3）对养护路段进行区段划分，将相似或相近性能路段进行聚类，分别制定可能的养护措施组合。

（4）根据路面性能历史数据，确定不进行养护条件下的路面性能衰变预测模型。根据不同的养护措施，确定不同养护措施下的路面性能预测模型。

（5）确定全寿命分析期，计算全寿命周期内的养护维修的效益。

（5）计算全寿命周期内的各项成本，包括交通影响成本和环境影响成本。

（6）进行全寿命效益和费用分析，根据效益费用比确定最佳养护方案。

5结语

基于全寿命理论，高速公路沥青路面技术状况评价指标细化、不同养护模式的沥青路面性能衰变预测、多目标养护决策和路面结构病害机理等相关内容，应在今后的高速公路养护工程等实际工程中进行广泛应用。

参考文献

[1]鲍亮亮.基于组合原理的高速公路沥青路面使用性能评价与预测方法[D].长沙:湖南大学,2008.

[2]任勇. 基于生命周期费用的沥青路面预防性养护时机研究[D]. 长安大学,2006.

[3]李光明. 应用全寿命分析法研究高速公路沥青路面结构[J].路基工程, 2010,(4):108-110.

[1]王永明，男，1975.7.5，副高级工程师，