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区域路网道路基础设施服务性能评估与预警平台研究
| 论文题名： | 区域路网道路基础设施服务性能评估与预警平台研究 |
| 关键词： | 区域路网;基础设施;服务性能;评估体系;预警平台 |
| 摘要： | 区域路网道路基础设施长期在交通荷载和自然环境因素共同作用下，出现不同程度的病害，服役性能也随之衰减，同时随道路基础设施规模高速增长，交通网络复杂化程度日益增加，面临着各种突发事件（交通事故、自然灾害）的挑战。基于此，为实现区域路网道路基础设施智能化管理，为突发事件预测预警与应急处置提供支持，本文开展区域路网道路基础设施服务性能评估与预警平台研究。 首先，调研分析区域路网道路基础设施各组成单位的结构特点与病害特征，探究不同病害对区域路网道路基础设施服务性能的影响程度，基于科学性、完全性等指标选取原则，提取出反映行车安全、道路基础设施健康状态的区域路网服务性能评估指标体系，并参考各类设施相关规范确定指标的量化标准。 其次，为建立区域路网道路基础设施由病害层到系统层、由系统层到设施层、由设施层到路网层的服务性能评估方法，在对区域路网道路基础设施调研评估基础之上，采用累积折减函数计算得到系统层评分；基于变权理论对系统层权重二次分配，进而计算区域路网设施层得分值；兼顾区域路网道路基础设施服役性能和路网空间拓扑结构的影响，建立基于邻接信息熵的路网层评估模型。 再次，考虑区域路网发挥的主要作用与空间结构，提出区域路网道路基础设施的路面性能衰变、关键设施指标、路网运行效率多维度预警体系。路面性能衰变预警方面，结合实测数据对比灰色预测、支持向量回归、时间序列模型的适用性，结果表明时间序列模型针对路面车辙深度的预测精度较高；关键设施指标预警方面，梳理路网设施关键监测预警指标，结合实例论证经验模态分解（Empirical Mode Decomposition，简称EMD）方法的有效性，提出基于Beta分布的动态阈值设置方法；路网运行效率预警方面，在假设行程时间服从对数正态分布基础上，建立路段、路径、路网的行程时间可靠度计算模型，给出基于行程时间可靠度的路网运行状态预警方法。 最后，针对区域路网道路基础设施服务性能评估与预警的实际需求，在本文提出的评估与预警体系基础之上，设计出一套内容完整、功能齐全、具有安全预测和辅助决策能力的系统平台，平台包括首页（路面、边坡、桥梁、隧道、应急事件）、预警信息（路基路面、桥隧设施、路网运行）、决策信息（应急事件、养护方案）等页面，可为区域路网道路基础设施管理方案制定及科学决策提供有力支撑。 |
| 作者： | 王智涵 |
| 专业： | 交通运输工程;道路与铁道工程 |
| 导师： | 钱振东;吴春颖 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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