路面修复作业区的规划：整合成本，工期，和对用户的影响外文翻译资料

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路面修复作业区的规划：整合成本，工期，和对用户的影响

Joatilde;o Morgado, Ph.D.1; and Joseacute; Neves, Ph.D.2

摘要：本文介绍了一种方法以支持决策者在规划作业区的路面维护和修复干预，其中包括整合成本，工期和对用户的影响。该方法依赖于两个关键阶段。首先，计算机模型生成的作业区布局和安排可行的选项，并结合他们的干预计划和承诺去包含所有的选项。随后，多准则决策模型是用来比较所有的替代方案，包括在先前获得使用代理成本的集合，工期和流量延迟为标准，根据权重来对应决策者的偏好。它构成了一个预先在当前的知识下，通过避免以前特性描述的每一个替代方案，并且基于上述标准的新的整合，指向方案能够值得进一步分析。双例研究对不同的流量水平进行讨论，展示这种方法的功能，同时为每个情境明确最合适的替代方案。DOI：10.1061 /（ASCE）co.1943-7862.0000888.copy;2014美国土木工程师学会。

关键词：公路和公路建设；路面；维护；修复；建设成本；调度；交通延误；计算机模型；成本和进度。

引言

根据每一个特定的情境，路面的维护和恢复（M amp; R）干预执行可能会显著影响用户。当用户穿过作业区时，干预类型、设备特点和交通水平这些将会决定在何种程度上影响用户。关于服务质量的关注，如交通扰乱最小化或在维护维修干预期间的安全保证，也会针对这种目的导致监管行为。

在道路路面管理，用户成本核算通常是通过估计货币价值完成，然后将其添加到代理成本。各种方法都是可以利用的，比如道路施工模型包括高速发展管理模型版第四版（班尼特和绿林2001），德克萨斯部门的道路运输用户成本模型（丹尼尔斯等人。2000），或美国联邦公路管理局（FHWA）用户成本模型，包括路面设计技术公告的寿命周期成本分析（强和史密斯 1998）。然而，在高流量道路上，用户成本往往是决定某一具体项目的决定性因素。在这些情况下，用户成本计算产生值远远高于其代理成本，由于用户所经历的延迟的大小的结果（哈斯2001），主要目的就在于改变其过程。这不应该导致用户成本的遗漏，而是需要给他们一个加权的最终评估，以这样的一种方式，决策者认为是合适的（霍尔等人。2003）。

1.研究员，高级研究所Teacute;cnico，里斯本大学，AV. 罗维斯科 派斯，1049-001里斯本，葡萄牙（通讯作者）。电子邮件：joao.g.morgado@tecnico.ulisboa.pt

2.助理教授，高级研究所Teacute;cnico，里斯本大学、AV.罗维斯科 派斯，1049-001里斯本，葡萄牙。电子邮件： jose.manuel.neves@tecnico.ulisboa.pt

注意：这份手稿于2013年11月9日提交，2014年4月25日通过，在2014年6月25日在线出版。讨论期公开至2014年11月25日；单独讨论必须提交单独的论文。本文是建筑工程和管理杂志的一部分，copy;ASCE，ISSN 0733-9364 / 04014050（10）/ 25美元。

此外，人们进行了大量的研究工作集中在路面相关的作业区域，这些问题包括容量、速度和延迟估计，或者安全和操作条件。其中发现了大量的可变因素（贝内克霍等人。2004，翁和孟2011）可以决定性地影响这些参数，如当同时穿越该区域时的作业区容量和车辆速度，因此在用户的使用成本上会有明显的延迟影响。然而，在作业区内的速度和队列的形成和所产生的行程时间延迟的评估也被用作直接输入用户成本估算（chitturi等人。2008）。作业区的功能（例如，作业区长度或工作调度）已经在许多文献报道中得到优化（唐和近 2008; 江和 阿德里 2003;陈和舍恩菲尔德2005）。然而，用户成本广泛使用在总成本功能函数中来确保它的最小化，从而导致上面提到的相似问题。

作业区仿真工具，如CA4PRS（李和ibbs2005）或QuickZone（联邦公路管理局2013年）也已开发与提供决策者与特定干预替代方案的潜在影响的评估意图。而Quickzone主要是对用户影响的估计，CA4PRS也考虑了施工过程（科卢拉等人，2010）。交通微观仿真模型也被用于在作业区的背景分析（近等人，2002，edara 和Chatterjee2010）。就法律和监管方面的重点维护规划而言，其收到影响的用户也得到了解决。其他承包方式，例如A B投标，设计建造承包、激励-约束规定和车道出租已被用于提供最小可能的作业区交通中断（Herbsman等人，1995），以及工作调度考虑到夜间操作的具体干预规则（马奥尼等人，2007）。

下面的研究结果，推动了本文提出方法的发展:

1.规划的道路路面的维护和修护干预措施已经成为了一个更大的挑战，用户的潜在影响也必须被考虑进去，因为大多数的道路设施交通量会加大。

2.通过一个用户的成本显式计算来估计对户的影响会导致价值远高于代理成本，作业区的规划问题直接考虑交通相关参数是一个可行的选择（作为论证的使用工具如Quickzone或交通微观仿真模型）。

3.建筑相关问题的正确整合以及其与预期用户影响评估的关系是当前知识的空白。

因此，这种方法的目标是协助决策者，尽可能去反映涉及到的不同问题，同时规划作业区，特别是在高流量的地方有多种可供选择的干预选项和约束存在

方法论

模型演示

这里所描述的道路路面维护和修复的设计方法是指在对所采取的干预措施进行定义的时候使用，以对规划和发展的方式进行分析，考虑的2个关键阶段为：

1.一个模型能够为给定的路面维护和维修干预措施产生和描述一套可行的替代规划方案，同时也要考虑网站和项目的特点

2.对于一个给定的上下文，选择一个最合适的方案，协助决策者支持该方案做一个定义。

根据图1，该模型的输入包括活动的描述（例如，现有的路面铣刨，安置的新层等）和工作涉及的数量；几何数据和流量数据；（每日交通量及小时分配）。基于不同的工作计划策略和作业区布局，该模型会产生不同的替代方案。

用来描述每个替代所代表涉及的问题的选择属性，也涉及到了随后决策支持方法的使用。除了代理成本，几个属性可以从用户的角度考虑，特别是在特点显著高流量地区流向这儿的交通中断几率也更高。因此，用来测量不同方面的其他属性类型的选择：干预工期和用户的影响。干预工期目的是评估用户将不得不面对由于作业区造成多久的交通中断（或更广泛意义的讲，暴露在施工现场）。用户影响（属性，例如行程时间延迟或队列长度）意味着由于作业区的存在的那些中断的大小的指标。

决策者偏好

成本和生产力数据

可行方案

作业区布局

工作计划

图1 模型总流程图

鉴于特点是高交通设施，如城市或郊区高速公路的分析语境，方法是专门为双车道道路发展，包括在每个方向上发展两个或两个以上车道。相对于路面类型来说，只有柔性路面被认为是由于结构和维护技术基本不同。

替代方案的产生

该方案的产生过程是基于不同的作业区布局和工作计划可获得可行集合的替代方案，可以进行进一步的分析。关于作业区布局选项，对于给定上下文中的模型的开发，包括以下：

1禁止或允许使用交通移位；

2任何车道关闭选项从n到nminus;1，或任何其他（其中n是车道初始的号码），取决于肩或窄车道的使用；

3作业区长度是指可用的时间周期或一个固定值；

4要考虑的作业区类型。

作业区域类型指的是保持到位的作业区中的工作正在开展的时间（临时作业区）的选项，或者相反，保持作业区域在整个干预的持续期间（永久工作的选择区域）。除了不同的管理具有材料和设备的处理，关键区别对焦在每个选项上流量的影响。虽然在很短的工期里（例如10小时），临时作业区的交通制约在干预期唯一存在，但是在整个工期里，干预存在长久的作业区制约，无论工程正在开展与否。

作业区布局方案，在模型中是需要考虑的常用方案时，路面维护和修护干预在高速公路上面得到执行。如需要缓解策略的迂回规划的全封闭道路方案被排除在选项之外，因为它需要一个网络级的方法。

工作日程的主要关注点是定义一组典型的政策，其中包括在这种类型的干预措施的背景下，所有相关的和普遍采用的选择。它也是必不可少的把作业区类型（临时或永久性）组在一起，其目的是考虑时间表相关的选项。例如，夜间的工作是为临时作业区，其中预计约束将这一时期的工作集中。

表1描述了工作进度基于选项都是为了临时和永久的作业区。考虑临时作业区最先的的两个选项（附表1和2）都是指夜间工作，但是第一个选择只包括从星期一到星期四的晚上，而第二个则是包括每个晚上。附表3是从星期五晚上到星期一早晨的周末工作。附表4指的是白天工作在工作日高峰小时排除根据交通流是双向的，例如，工作从10:00至20:00在一个方向上，从早上7:00到17:00在相反方向上。然而，这个时间表是适用于非对称方向时的每小时流量分布的存在，在作业区布局上不涉及交通转移。

表1。临时和永久性作业区可用的工作时间表

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