复杂交通基础设施系统进化理论与级联管理方法研究

The transportation infrastructure performance in Xinjiang Uygur Autonomous Region influences the efficiency and quality of cities and towns directly. Traditional approach treats infrastructure network as a single system and management resource is allocated on a random basis.To further optimize the allocation of resources a multi-tier system is proposed in this research, where the transportation infrastructure network is divided into multiple tiers based on the functional class, performance, service areas and other relative factors. The approach philosophy behind the multi-tier system is to shift the limited resources to the most utilized or best served infrastructure systems. Meanwhile the upgrade strategies of transportation infrastructure play a key role in the progress of area development. Due to limited transportation infrastructure maintenance and upgrade budgets, it has been forced to develop alternative technologies to be able to maintain the system at quality levels. Allocation of financial resources will be critical. Multi-tier pavement management resource allocation approach and upgrade strategies for transportation infrastructure in Xinjiang Uygur Autonomous Region will be emphasized in this research project.

由于国家战略发展的需要，经济高速发展区域如新疆地区交通基础设施得到重点投资，区域在很短的时间内形成了优质的交通骨架，同既有相对落后的设施系统融合后形成了新的异常复杂的交通基础设施体系。在这一设施进化过程中系统会面临三个问题：现有设施的技术兼容升级问题、现有设施的服务水平改善问题以及不同发展区域的协调问题。解决这些问题可从交通基础设施的不同服务能力、不同服务对象以及基础设施的区域差异进行层次化级联管理，对区域整体的资源分配起到明确的导向和分流作用。与交通基础设施层次化管理相对应的是硬件设施升级问题。通过对交通基础设施升级可提高系统的技术状况、改善设施服务水平并促进基础设施建设养护行业的发展。通过优化升级决策，对交通基础设施的养护升级进行技术创新，提出适合区域交通基础设施升级的有效管理方法。该项目的主要目标是对复杂交通基础设施系统进化理论进行探讨，同时展开级联管理方法研究。

在国家战略下，新疆交通基础设施得到重点投资，在短时间内形成的优质交通骨架，与既有相对落后的基础设施形成新的复杂交通体系。带来了现有设施技术兼容升级、现有设施服务水平改善以及不同发展区域的协调的一系列问题。本项目基于以上问题①分析公路网层次化级联管理的模式，研究公路级联管理方法，用灰色聚类法对新疆区域交通进行划分，最终达到新疆资源合理配置的目标。②用特尔菲-理想点法完成高等级公路升级改造路面评价，为新疆高速路面提供了合理评价方法。③研究公路检测技术，重点研究路面纹理与抗滑间的关联，分析了各种路面纹理的检测方式，及指标表示；指出Rado接触模型、压力胶片系统及有限元软件在胎—路有效接触与抗滑关系的研究优势；利用自主研发的检测车采集路面性能数据，对采集到的数据利用最小二乘法进行质量控制；分析了EMD，EEMD和CEEMD时频分析技术，为公路选择适用的非线性非平稳信号的处理方法。④研究公路养护管理评价方法，建立基于“平衡计分卡”的新疆公路绩效评价体系。⑤将可卷曲式的预制路面与降噪路面相结合，对预制路面的卷曲进行可行性研究，并为了增强卷曲性能以及保护卷曲式路面，对其结构和基底进行设计。在实现道路可卷曲式预制的前提下，对路面进行降噪功能的赋予。