路网级路面养护决策技术研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

路面养护是公路交通基础设施建设和管理的重要环节，直接关系到道路的使用寿命、行车安全和舒适性，以及整个公路网络的运营效率和社会效益。

传统的路面养护决策往往依赖于经验判断和局部优化，缺乏对路网整体性和长期效益的考虑，难以适应现代化公路交通发展对路面养护决策科学化、精细化、智能化的要求。

本选题以路网级路面养护决策技术为研究对象，旨在打破传统养护决策模式的局限性，构建一套系统、科学、智能的路网级路面养护决策理论与方法体系，为实现路网养护资源的优化配置和养护效益的最大化提供技术支撑。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着公路交通基础设施建设的快速发展和路网规模的不断扩大，路面养护决策的重要性日益凸显，国内外学者在路面养护决策领域开展了大量的研究工作，并取得了丰硕的成果。

1. 国内研究现状

国内学者在路面养护决策领域的研究起步较晚，但发展迅速。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将以路网级路面养护决策技术为核心，围绕路面性能衰变规律、养护决策模型、优化算法、决策支持系统等方面展开深入研究。

1. 主要内容

1.路网级路面性能衰变规律研究:分析影响路面性能衰变的关键因素，包括交通荷载、环境因素、路面结构等，构建能够准确预测路网路面性能随时间变化趋势的模型，为养护决策提供科学依据。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟、案例研究等多种方法，并结合相关软件工具，按照以下步骤逐步开展：
1.文献调研与需求分析:全面梳理国内外路面养护决策技术相关文献，总结现有研究成果、不足和发展趋势，明确本研究的重点和难点，并在此基础上进行详细的需求分析，确定研究目标、内容和技术路线。

2.路网路面性能衰变模型构建:收集整理相关道路基础数据、交通数据、环境数据等，采用统计分析、回归分析等方法，建立适用于特定区域或路网的路面性能衰变模型，并对模型进行参数标定和验证。

3.路网级路面养护决策模型构建:分析路网养护决策的影响因素和决策目标，构建以路网整体效益最大化为目标的养护决策模型，并对模型进行求解算法设计和编程实现。

5. 研究的创新点

本研究预期在以下几个方面实现创新:
1.构建考虑路网整体性和多目标协同的路面养护决策模型:突破传统以单一路段为对象的决策模式，从路网的整体性和长期效益出发，构建能够综合考虑路网性能、养护成本、交通影响、资金约束等多重因素的养护决策模型，并探索风险评估和不确定性分析在决策中的应用，以提高决策的科学性和精准性。

2.研究适用于路网级大规模路面养护决策问题的优化算法:针对路网养护决策模型的特点，研究适用于大规模路网、多目标优化问题的求解算法，例如改进的遗传算法、模拟退火算法、粒子群算法等，以提高算法的效率和精度，并寻求最优或近似最优的养护决策方案。

3.开发功能完善、操作便捷的路网级路面养护决策支持系统:基于研究成果，开发集路网数据管理、路面性能评估、养护需求预测、决策优化、方案生成、效果评估等功能于一体的路网养护决策支持系统，并注重系统的实用性和可操作性，使其能够为养护管理部门提供有效的辅助决策工具。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 谢永利,张宏伟,郭强,等.基于gis-lcm的路网多目标预防性养护决策方法[j].东南大学学报(自然科学版),2021,51(6):1181-1189.

[2] 冯硕,徐友强,邵春雷.路网级桥梁多目标养护决策方法研究[j].中国公路学报,2020,33(12):142-151.

[3] 魏涛,陈卓,陈锐.基于路网可靠性的路面预防性养护决策方法[j].长安大学学报(自然科学版),2020,40(2):103-111.