高速公路路面预防性养护工程成本预测模型探讨

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论文字数:32522 论文编号:sb2024040621042552149 日期:2024-04-08 来源:硕博论文网

本文是一篇工程管理论文,本文对26条已中标的高速公路成本数据进行了模型仿真分析,以验证预测方法的可行性和准确性。实际结果表明,该方法既可行又具有较高的精确度。
第一章绪论
1.1研究背景及意义
1.1.1研究背景
高速公路作为衡量国家综合国立和地区现代化进程的重要指标,其建设情况可以反映出一个国家和地区的交通运输状况以及经济发展。因此,作为国家经济和社会生活的基础公共设施,政府与社会各界都对其高度重视。我国高速公路是道路建设的重中之重,其经历了初期开发、稳定开发、加速开发、跨越式开发和全面、高质量开发五个发展阶段。
自1978年至1988年,中国经历了改革开放的深入推进,道路运输需求逐渐高涨,交通行业开始对高水平道路的建设产生了认知。在1988年,中国建成了上海通往嘉定的高速公路,这是我国第一条高速公路。这一年年底,中国大陆的高速公路总里程已经达到147公里,成功实现了零的突破,彻底终结了中国大陆无高速公路的历史。自1989年至1997年,邹家华同志明确表态:“高速公路的建设不只是发展问题,而是必须发展的问题”,为高速公路的迅速发展铺垫了基础。1990年,被誉为“神州首条高速公路”的沈大高速公路完成全线建设并开始通行,总长度达371公里,这标志着中国高速公路的发展进入了一个新的时代。到1997年末,中国高速公路的通车里程已达4771公里,且年均增长近477公里,诸如沈大、京津塘、成渝、广深、济青等具有重要影响力的高速公路相继建成。自1998年至2007年,党中央和国务院相继推行积极财政政策和宽松货币政策、西部大开发以及国家高速公路网规划等举措,由此使得我国高速公路建设成果显著;2007年底,我国高速公路里程达到5.39万公里,相较于原计划,高速公路总里程达3.5万公里的“五纵七横”国道主干线系统提前13年基本贯通,国家高速公路骨架基本成型,高速公路网对经济社会发展的推动作用愈发明显。在2008至2015的数年里,党中央和国务院采取了新的政策,来扩大内需,以促进经济增长,具体措施是继续大力推进国家高速公路的建设。在“十二五”期间,根据《国家高速公路网规划》(“71118”网),高速公路建设取得了前所未有的新成就,2012年高速公路的通车里程达到了惊人的9.6万公里,成为世界上首个超过美国的国家。到2015年底,高速公路的通车里程已经达到了12.4万公里,覆盖了中国97.6%的20万以上人口的城市;从2016年起,在改革开放后的四十年发展之后,中国的高速公路里程已经跃居世界第一位。
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1.2国内外研究现状
1.2.1国内研究现状
当前,关于高速公路的研究我国主要集中在对路基路面、排水、桥涵、隧道以及附加设施的工程问题。王清平[3]利用电气测量的四极法实验数据,研发了一套能快速评估土壤物理属性和水分含量的设备,并提出了用于监控和评价高速公路路基状况及问题的方法。秦雨昭[4]阐述了路面抗滑表层工程特性,具体介绍了抗滑表层施工所用沥青混合料原材料设计方案,重点对路面抗滑表层施工技术要点进行研究。蒋云飞[5]以实际高速公路工程项目为例,首先分析了排水路面设计,然后从施准备、防水黏结层施工、混合料拌制、混合料摊铺以及碾压等方面探讨了排水路面施工技术。许福金[6]依托高速公路桥涵工程实际,首先分析高速公路桥涵施工质量控制必要性,进而研究桥涵施工关键施工技术及实施要点,列举桥涵工程典型病害,并有针对性的提出具体的质量控制措施,以为相关高速公路桥涵工程技术实施及质量提升提供理论参照。赵文学[7]为了提升高速公路隧道工程质量,以超前支护施工技术作为研究对象,探讨了隧道工程中该技术的应用实践,最后提出提升超前支护施工质量的措施。韩卫珍[8]介绍了现阶段高速公路附属设施清洁能源供暖改造的各种形式,并介绍了各种形式的优缺点,提出各种新型的煤改清洁能源的形式,并指出各地区应根据实际情况慎重选择。
随着我国高速公路逐渐进入饱和状态,高速公路养护与管理开始占据重要位置。关于高速公路养护的研究,崔凯[9]关于高速公路养护管理的关键性,结合当前阶段的实际养护管理状况,探讨如何加强高速公路保养管理的措施进行讨论,希望为高速公路养护管理的提升,提供一些借鉴意义。黎卫兰[10]基于某高速公路路面现状,探讨了路面病害成因,并对局部病害采取了处理措施,旨在提升高速公路路面病害治理水平,从而保证高速公路运营的稳定性。黄奕辉[11]在养护施工应用基于多种物联网传感技术的施工监管机器人和基于红外围栏的施工安全预警系统,管理部门在远程使用APP或微信小程序实现随时随地有效监管,极大地提升了公路养护施工的安全管理水平和防护水平,保障了人员的生命和财产安全。卢一菁[12]审视了超载和超限车辆对高速公路产生剧烈冲击,以及为养护高速公路带来全新难题的现实情况并强调了必须认真对待高速公路养护施工,并且深入分析了影响施工安全的关键因素。同时,她也深入研究了养护施工安全管理的有效方法和措施。孙久民[13]结合高速公路试验路段的实际情况,通过技术经济的详尽评估,确定采用微表处预养护措施,并对微表处混合料的特性中的材料选择、配合比设计进行了深入分析,通过配合比初试和配方验证,确定适宜的油石比。
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第二章相关理论概述
2.1高速公路路面预防性养护概述
2.1.1预防性养护的基本概念
在20世纪90年代初,美国提出了预防性养护的观念。AASHTO公路标准委员会把路面预防性养护的定义描述为“不增加路面结构承载力的情况下,计划性地对结构完好的路面或附属设施,实施具有经济效益的方法,以养护并改进路面系统、延缓损坏、保持或提升路面性能的状态”。美国联邦公路管理局则对路面预防性养护的概念表述为“为了防止路面早期破坏并延迟路面破坏的过程,而采取的一种措施,其目的在于延缓路面的破坏,延长路面的使用寿命”。
路面预防性养护的国内界定包含两个核心步骤:首先,定期进行路况调查,迅速找到路面上的小规模损坏和病害迹象;随后,深入分析这些病害产生的原因,并针对性地实施保护性养护措施,以防止其进一步扩大并减缓路面使用性能的下降速度,从而保持路面始终处于较高的服务水平。
预防性养护作为一种养护方式,相较于传统养护有其独特之处。传统养护方式一般在公路设施出现明显病害或部分功能丧失时,才会采取相应的性能恢复或结构性恢复措施。然而,预防性养护的重心并非在于公路结构的修复,其核心在于保持路面结构的完整性,延缓道路的损坏速度,并纠正非荷载性破坏。经过预防性养护,路面的使用寿命得以延长,避免了大修、中修和重建活动的高昂成本,从而节省了养护维修资金。此外,预防性养护作为一种养护措施,其费用—效益显著,堪称一种经济可行的养护手段。
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2.2成本预测概述
2.2.1成本的含义
工程项目成本即在不同的建设阶段,工程项目的费用和成本表现为各种不同的造价要素。根据建设过程的各个阶段,造价可以进行分类为估算造价、概算造价、修正概算造价、预算造价、合同价、结算价、决算造价。具体如图2.1所示。

工程管理论文怎么写
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本文的投标预算成本从承包商的视角出发,研究关注项目在招标和投标阶段的养护工程建设成本计算。这一预算成本是根据中国招投标计价准则和工程造价的基础理念综合评估而来的。具体而言,标前预算成本是一个经过精密计算和汇总的数值,它基于工程造价理论和符合国内招投标计价规范。这个成本预算全面反映了承包商为实现招标项目范畴内的全部工程任务所需的理论性。本文的养护工程成本是根据高速公路路面预防性养护项目特点,涵盖了公路维护工程费、设备采购费、公路养护工程其他费用、预备费及其他。
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第三章 高速公路路面预防性养护工程成本预测模型构建 ................ 25
3.1 成本预测模型研究设计...................... 25
3.2 成本预测模型指标体系建立 ................................ 26 
第四章 实证研究 .......................... 35
4.1 案例选取 ............................................... 35
4.2 指标数据处理 .......................................... 35
第五章 结论与展望 ............................. 45
5.1 结论 ................................. 45
5.2 展望 .................................... 46
第四章实证研究
4.1案例选取
经过文献调研阅读资料,本研究选取的案例工程均是2012年以后山西省内的高速公路路面预防性养护工程项目,由于这些工程都位于相同的地理区域并且项目性质相似,因此具有很高的可比性。
经过资料收集和整理,本研究最初选择了26个案例工程,作为建筑成本预测的研究样本。26个样本工程都会作为高速公路路面预防性养护样本工程进行防真,其原始数据如表4.1所示。在第三章构建的成本预测指标体系、7个相应预测指标以及完成数据收集工作的基础上,将建立的高速公路路面预防性养护工程成本预测模型应用于实际工程案例中,进行实证研究。其中,26个样本工程在基于MATLAB的BP神经网络预测模型中,用21个样本工程作为训练数据集,而另外5个样本工程则用作测试数据集进行模拟分析。

工程管理论文参考
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第五章结论与展望
5.1结论
伴随着我国社会经济飞速发展,建筑行业的竞争愈加激烈,投标主体也更加多元化。为了企业持续健康发展,涉及建设行业的建设单位、施工单位、勘察单位、设计单位乃至监理单位,都开始重视工程估算问题。对于一个建设项目说来,建设项目初期投资的估算是整个工程造价的核心,影响程度通常可达80%左右。特别是对承包商来说,快速准确的成本估算在工程起始阶段-投标阶段确定目标利润和投标价格起了关键作用。
本文以高速公路路面预防性养护工程成本预测作为研究对象,探讨了国内外的研究成果和相关理论基础,在分析灰色关联度分析和BP神经网络的优缺点的基础上,总结了两种算法的优势,构建了以灰色关联分析和BP神经网络为主的高速公路路面养护成本预测指标体系。在此基础上,本文对26条已中标的高速公路成本数据进行了模型仿真分析,以验证预测方法的可行性和准确性。实际结果表明,该方法既可行又具有较高的精确度。
通过研究分析得出如下结论:
(1)合理建立成本指标体系对预测结果至关重要。
为确保高速公路路面养护工程成本预测指标体系的完整性与准确性,本文对其特征指标的选取进行了深入探讨。基于工程造价、工程估算、成本预算等因素研究相关文献资料的调查和分析,选择了7项符合指标体系构建原则的预测指标,并结合本研究具体项目特征,构建了完整的高速公路路面养护工程成本预测指标体系。这一指标体系的构建,为高速公路路面养护工程成本的预测提供了科学依据。
(2)灰色关联度分析确定权重使得输入层更加科学。
在工程成本预测中,众多影响因素构成了复杂的格局,每个因素对工程成本的影响程度不尽相同。鉴于此,为了提升预测的精度,本文需要考虑如何公正地确定预测指标的权重。在本研究中,通过对算法理论知识的学习,运用灰色关联度分析,为各预测指标设定权重,以确保预测结果的准确性。
参考文献(略)


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