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基于LCA-LCCA的高速公路沥青路面绿色养护效益评估研究
| 论文题名： | 基于LCA-LCCA的高速公路沥青路面绿色养护效益评估研究 |
| 关键词： | 高速公路;沥青路面;绿色养护;效益评估;生命周期评价;生命周期费用分析 |
| 摘要： | 本文基于生命周期评价（Life-CycleAssessment，LCA）理论，综合考虑了资源稀缺、路用性能、经济效益和环境影响四个因素，建立了适用于江苏省高速公路的绿色养护效益评价体系，并基于该体系进行了不同目标下养护策略的长期效益分析。 首先建立了路用材料资源稀缺性评估体系。从存量稀缺、进口稀缺和技术稀缺三个维度将资源的稀缺性量化为货币当量计入成本清单中，作为资源稀缺成本。 以半刚性基层路面为研究对象，重新定义了沥青路面的LCA系统范围和清单指标；并参照江苏省典型道路结构，依托PMS沥青路面养护管理决策支持系统，本地化建模，提出了常见典型养护措施的LCA能耗与排放因子。 得到环境效益清单后，参考生命周期费用分析（Life-CycleCostAnalysis，LCCA）理论，衡量污染气体对环境损害的当量成本。得到资源稀缺、道路性能、成本和环境四维统一的货币指标；并关注边际成本，从寿命阶段、材料特征、养护工艺等角度开展综合评价。 在优化部分，采用动态规划方法求解出不同交通等级下、不同目标所对应的道路寿命分析期内最优养护序列，以更加科学的开展长期养护决策。 最后根据江苏省应用实际情况建立数据库，对所提框架进行验证与分析。数据库包含就地再生类、铣刨重铺类和罩面类三种、12个养护方案。研究结果表明：节能减排方面，大力发展“公转铁”运输、谨慎选择石料来源与沥青种类、推广连续式拌和设备、优化施工组织流程、提高施工水平均可有效促进达成目标；考虑综合效益，旧料处理不当将造成10-20%的额外损失，优化施工流程以降低用户的间接经济损失、提高施工水平以降低用户的直接油耗开支，谨慎选择材料、开展科学养护决策，能够节省政府端开支；多目标策略分析时，最优解总是倾向于养护次数少的方案，就地热再生长期应用不具优势，而铣刨重铺、M.SMA罩面展现出更高的性价比，就地冷再生在重交通下的延误成本过大，削弱了其长期应用的优势。最后开展敏感性分析，确定清单结果对重载货车比例十分敏感。 |
| 作者： | 黄梦雨 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 倪富健 |
| 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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