[发明专利]一种路桥养护决策优化方法及装置

权利要求书

1.一种路桥养护决策优化方法，其特征在于，包括：

获取路桥的病害的类型及具体信息，所述病害的类型及具体信息利用终端设备通过巡查的形式进行采集；

结合路桥养护技术规范进行计算和定量评价，得到路桥的质量状况得分；

利用所述质量状况得分，建立路桥的养护决策优化模型，包括单目标养护决策优化模型、多目标养护决策优化模型；

求解所述路桥养护决策优化模型，得到养护决策全局最优的方案；

所述路桥的病害的类型及具体信息，包括：

存在病害的道路或桥梁的名称、病害类型、具体问题、长度、面积、位置、上报日期、上报手机号、描述、图片；

所述病害类型、具体问题按照《城镇道路养护技术规范》(CJJ 36-2016)中的病害类型、具体问题进行选择；所述位置为通过终端设备定位获取的坐标；

所述结合路桥养护技术规范进行计算和定量评价，得到路桥的质量状况得分，包括：

对于道路，根据《城镇道路养护技术规范》(CJJ 36-2016)的规范要求和沥青路面损坏单项扣分表，利用式1，计算道路状况指数作为道路的质量状况得分：

式1中，PCI为道路状况指数，范围为0-100，n表示单项损坏类型总数，i＝1,2,...n；m表示单项损坏类型中所包含的子类损坏类型总数，j＝1,2,...,m；DP_ij表示某子类的扣分值，ω_ij表示某子类扣分值的权重，其中ω_ij计算公式如下：

对于桥梁，根据《城市桥梁养护技术规范(CJJ99—2003)》，利用式4计算桥梁状况指数作为桥梁的质量状况得分：

BCI＝BCI_m*ω_m+BCI_s*ω_s+BCI_x*ω_x    式4

其中，BCI_m，BCI_s，BCI_x分别表示桥梁桥面状况指数，桥梁上部结构状况指数和桥梁下部结构状况指数。ω_m，ω_s，ω_x分别表示桥梁桥面系，上部，下部结构的权重；

所述建立路桥的养护决策优化模型中，对于道路的单目标养护决策优化模型表示为：

式5为模型的目标函数，其中，n表示道路总数，PCI_i表示道路养护以后的状况指数，PCI_i0表示第i条道路养护前的状况指数，x_i表示第i条道路是否需要养护，为二值变量，取值1表示需要养护，取值为0表示暂时不需要养护；

式6为模型的约束条件，其中，Area_i表示第i条道路需要养护的面积，常量P表示每平方米道路养护费用，Budget表示道路养护的总预算，常量D表示道路养护阈值，当道路养护指数低于该阈值时，认为道路目前的状况为较差，必须进行养护。

2.根据权利要求1所述的路桥养护决策优化方法，其特征在于：

所述单目标养护决策优化模型为有限预算养护成效最大模型，该模型以最大化路桥的质量状况得分提升效果为目标，路桥总的养护成本有限为约束条件；

所述多目标养护决策优化模型为养护成效最大预算最低模型，该模型的目的是同时保证路桥养护提升效果最大，预算最低。

3.根据权利要求1所述的路桥养护决策优化方法，其特征在于，所述路桥的养护决策优化模型中，对于道路的多目标养护决策优化模型表示为：

式7、式8为模型的目标函数，函数Z₁为道路养护指数PCI提升总和，函数Z₂表示道路养护的总成本，PCI_i0表示第i条道路养护前的状况指数，x_i表示第i条道路是否需要养护，为二值变量，取值1表示需要养护，取值为0表示暂时不需要养护。