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高速公路路面养护管理系统决策优化的研究
| 论文题名： | 高速公路路面养护管理系统决策优化的研究 |
| 关键词： | 高速公路;路面管理系统;养护管理;决策优化;评价预测;模型 |
| 摘要： | 由于目前我国尚缺乏统一的高速公路养护技术标准和规范，而且各地的高速公路养护管理模式都有所不同，因此本文的研究对高速公路自身和区域社会经济的可持续发展都具有重要的理论意义，对高速公路主管部门和具体养护部门的管理决策工作有积极的现实意义。 本文针对我国高速公路路面养护管理的现状，以省级范围的高速公路网级路面养护管理决策问题为研究对象，在路面使用性能评价和预测的基础上，构建了高速公路网级路面养护管理系统决策优化研究的主要框架，建立了路面养护资金分配优化模型，讨论了模型的求解算法，并结合四川省高速公路养护管理的现状，运用本文提出的方法与模型，进行了网级路面养护管理决策的案例分析。 论文研究的两个关键问题是：路面使用性能预测与评价、路面养护管理决策优化。 在路面使用性能评价方面，论文提出了一种适用于我国高速公路路面使用性能评价的基于属性评价和客观性权重计算的模糊综合评价方法，将属性综合评价的思路与方法用于属性测度计算，采用向量夹角余弦的客观性权重计算方法，并探讨了权重系数的调整确定原则；在路面使用性能预测方面，论文提出了一种将灰色系统预测模型与马尔可夫概率预测模型相结合的方法，并给出了一种计算转移概率矩阵的简化方法。 论文研究的核心内容是高速公路网级路面养护管理系统的决策优化问题，其目标是在一定规划期内制定科学合理的路面养护维修计划和资金分配方案。研究建立了路面养护资金分配优化的马尔可夫决策规划模型(MDP模型)，建模基本思路是：将路面使用性能的发展变化视为一个多阶段动态随机过程，用路面性能组合状态的转移概率把握其变化规律，采用线性目标函数形式描述系统优化条件，用线性规划算法求解MDP模型，实现养护资金分配优化的目标。同时，论文还讨论了MDP模型最优解的存在性和采用线性规划方法求解的可行性，对路面养护资金分配优化的财政规划和项目规划问题两类模型，采用在切割面上求优的线性规划核心算法进行求解，并研究了每一决策阶段养护需求量，决策措施的选择，路面组合状态分布情况三者间的相互关系。 |
| 作者： | 喻翔 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 彭其渊 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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