CN115700666A - 一种山区公路路基养护排查智能化综合评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种山区公路路基养护排查智能化综合评价方法，包括构建评价体系数据库；获取排查数据，并将其与评价体系数据库进行对应关联，构建数据管理体系；构建评价体系模型，根据数据管理体系的排查数据进行分析计算；制定评价机制，输出评价等级及评价结果。其以公路挖方路基、填方路基为评价载体，直观地开展多项排查，实现排查数据与评价体系数据库进行对应关联；并通过构建评价体系模型，完成智能化算法，并输出多类评价结果，提高数据利用效率的同时更贴切于对边坡现状的评价输出，疏通了多重排查之间的数据壁垒，节省路基养护排查的资源和实施工作量，为阶段性的养护决策和防灾减灾统筹管理工作提供切实的参考依据。

Description

一种山区公路路基养护排查智能化综合评价方法

技术领域

本发明涉及一种山区公路路基养护排查智能化综合评价方法，属于公路管养技术领域。

背景技术

随着经济的高速发展，公路通车里程大大増加，随之对公路的安全保障和服务能力方面的运维技术也提出了更高要求。尤其是对于地形复杂的高原、山区地区，受地形和气候环境影响，这无疑在很大程度上增加了交通道路实施建设的难度与挑战，具体有以下问题：公路的高填深挖方路基比例大，段落多，边坡高度大，运维管养难点问题突出；路基防护工程复杂，山区高速公路沿线滑坡、堆积体、岩溶等不良地质发育，路基处治工程技术复杂；地质条件脆弱、雨量充足，气候环境复杂，地质灾害频发，边坡构造物病害多、损毁严重等等客观条件都给高速公路的管理和运营带来了极大的压力。

目前，为了实现山区公路的全面排查，养管会制定多种养护排查措施，如日常排查、隐患排查、快速排查等，每种排查需要收集多种数据，工作量极大，费时费力且效率低下，尤其是及时性差，导致公路运营存在极大的安全隐患。申请人在申请号为202110205862.8的专利申请中公开了一种山区营运高速公路路基路面安全隐患风险评估方法，基于既有的大数据、云计算、人工智能等新技术，能让有关规范规程能够准确高效的实施，也能够减轻一线工作人员的工作量，同时加强安全风险防控工作标准化，可快速的为风险管控和养护工作实施提供可靠的决策依据。但是，其主要针对的是高速公路隐患风险评测，排查方法不够全面，无法应用于其它排查措施，利用效率较低。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是提供一种山区公路路基养护排查智能化综合评价方法，可以克服现有技术的不足。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种山区公路路基养护排查智能化综合评价方法，其包括以下步骤：

y1、构建评价体系数据库，

包括评价载体类型、集成化基础数据池、安全隐患评价数据库、状况调查评定数据库、SCI评定数据库、快速评定指标数据池、养护管理数据库；

y2、获取排查数据，并将其与评价体系数据库进行对应关联，构建数据管理体系；

y3、构建评价体系模型，根据数据管理体系的排查数据进行分析计算；

y4、制定评价机制，输出评价等级及评价结果。

前述步骤y1中，所述评价载体类型包括排查路线范围内的所有满足条件的挖方边坡和填方边坡，采用编码方式统计至评价体系数据库内；

所述的集成化基础数据池包括基础病害类型和标准记录字段记录表；

所述安全隐患评价数据库包括安全隐患分类、评价指标及权重体系；

所述状况调查评定数据库包括路基病害在调查标准表；

所述SCI评价体系包括路基损坏扣分标准表；

所述快速评定指标数据池包括坡体、坡面、排水系统和防护措施对应的病害类型和病害采集字段，根据病害严重程度从低至高分为Ⅰ—Ⅳ类风险快速评定指标数据池；

所述养护管理数据库包括评价载体信息、评价等级及制定对应的养护管理措施。

前述步骤y2中，所述排查数据包括静态数据、准静态数据和动态数据，

所述静态数据为地质数据；

所述准静态数据为容纳边坡在公路运营过程中的动态变化情况数据，包括外观形态数据、防护及支挡结构、周边环境；

所述动态数据为养护排查产生的动态数据，包括日常巡查、定期巡查、专业排查和承灾体普查，通过构建的集成化基础数据池，进行日常巡查、定期巡查、专业排查和承灾体普查操作。

前述步骤y3中，所述评价体系模型包括隐患评价模型、状况评定模型、SCI评定模型和快速评定体系。

根据安全隐患评价数据库中的公路指标体系类型及各指标体系对应的权重取值，进行风险指标融合分析计算，构建隐患评价模型，具体步骤有：

(1)分别进行路基、路面、边坡及构造物、排水系统、沿线设施指标体系的分项计算，获得所属分项的安全隐患评分；

(2)将各分项的安全隐患评分进行融合计算，获得总体路基路面安全隐患评分。

根据状况调查评定数据库的标准进行记录扣分及结合对应的权重取值，进行路基技术状况指数融合分析计算，构建状况评定模型，具体步骤有：

(1)进行路肩、路堤与路床、边坡、既有防护及支挡结构物、排水设施的分项计算，获得所属分项的技术状况指数；

(2)将各分项的技术状况指数进行融合计算，获得总体路基技术状况指数。

其根据SCI评定数据库的标准进行记录扣分及结合对应的权重取值，进行路基技术状况SCI计算，构建SCI评定模型。

根据快速评定指标数据池进行排查，制定快速评定体系标准表，包括评价等级，评价等级根据路基稳定程度从低至高分为Ⅰ—Ⅳ类，及与每类评价等级对应的总体评价和分类特征。

前述步骤y4中，所述评价机制包括：

1)同一病害以最新数据评定，不同病害以有无评定；

2)没有数据录入时，全部为初始状态的等级，初态等级以良好或最低为准；

3)有部分数据录入时，全部评定，开展详细工作的输出相应准确结果，未开展详细工作的输出模糊的结果；

4)有全部数据录入时，全部评定，评定结果根据工作的详细情况输出；

输出的评价等级包括：隐患等级，状况等级、SCI等级和快速评定等级，通过养护管理数据库对应进行等级养护管理，

针对隐患评价模型，输出对应的隐患等级，更加隐患严重程度从低至高依次为I级—Ⅳ级四个等级；

针对状况评定模型和SCI评定模型，对应输出状况等级、SCI等级：即优、良、中、次、差五个等级；

针对快速评定体系，输出快速评定等级，评定等级根据路基稳定程度从低至高依次为Ⅰ类—Ⅳ类四个等级。

与现有技术比较，本发明公开的一种山区公路路基养护排查智能化综合评价方法，包括构建评价体系数据库；获取排查数据，并将其与评价体系数据库进行对应关联，构建数据管理体系；构建评价体系模型，根据数据管理体系的排查数据进行分析计算；制定评价机制，输出评价等级及评价结果。其以公路挖方路基、填方路基为评价载体，在评价体系数据库中制定集成化基础数据池，体系中所属工作均可在数据池中获取数据实体内容和对应格式，具体地，可以集成化基础数据池为依据，对路基直观地开展日常巡查、定期巡查、专项巡查、承灾体普查等，实现排查数据与评价体系数据库进行对应关联；并通过构建评价体系模型，用户只需按要求录入排查数据，模型可通过内部关联的数据体系完成智能化算法，同时输出隐患评价、状况评定、SCI评定、快速评定等结果；最后，制定评价机制，进行录入数据更新，同步实现隐患评价、状况评定、SCI评定、快速评定的等级输出，提高数据利用效率的同时更贴切于对边坡现状的评价输出，疏通了多重排查之间的数据壁垒，节省路基养护排查的资源和实施工作量，为阶段性的养护决策和防灾减灾统筹管理工作提供切实的参考依据。此外，该套智能化评价方法可内置到相应的数字化管养系统中，应用便捷，因此本套智能化评价方法应用广泛、效益显著。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明的工作流程示意图。

图2为数据管理体系的系统框图。

图3为评价体系模型的工作流程示意图。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

如图1-图3所示，一种山区公路路基养护排查智能化综合评价方法，其包括以下步骤：

y1、构建评价体系数据库，

包括评价载体类型、集成化基础数据池、安全隐患评价数据库、状况调查评定数据库、SCI评定数据库、快速评定指标数据池、养护管理数据库；

y2、获取排查数据，并将其与评价体系数据库进行对应关联，构建数据管理体系；

y3、构建评价体系模型，根据数据管理体系的排查数据进行分析计算；

y4、制定评价机制，输出评价等级及评价结果。

步骤y1中，

所述评价载体类型包括排查路线范围内的所有满足条件的挖方边坡和填方边坡，采用编码方式统计至评价体系数据库内。编码方式包括挖填方边坡编码及挖填方边坡内结构和病害编码。

挖填方边坡编码，采用不定长编码，也作为挖填方边坡的名称：主线边坡编码为：1-ZW1-K1+100～K1+300、1YW1-K1+100～K1+300、3-ZT1-ZX-K1+400～K1+600，编号中第一个数代表路线中第几处边坡；ZW1代表左侧挖方第一个边坡，右幅时为YW1，ZT1代表左幅第一个填方；K1+100～K1+300代表边坡的具体桩号。

匝道边坡编码为：5-ZT4-RZK69+100-AK0+800～AK0+900，编号中第一个数代表路线中第几处边坡；R代表匝道；ZK69+100代表匝道桩号，且表明匝道位于路基的左幅还是右幅；AK0+800～AK0+900为边坡在A匝道内的具体桩号。

挖填方边坡内结构和病害编码：均不编码，结构物采用文字和图片描述，病害采用文字和图片描述其位置和基本情况并记录病害位置的中心桩号即可。

所述的集成化基础数据池包括病害类型和标准记录字段记录表，见附表1-1，其参考《贵州山区营运高速公路安全隐患评价与风险管控技术指南(试行)》(JTT52/05-2021)执行，路基状况调查评定参考《公路路基养护技术规范》(JTG 5150-2020)执行、路基技术状况(SCI)参考《公路技术状况评定标准》(JTG 5210-2018)、《自然灾害综合风险公路承灾体普查技术指南》(第二册)等规范的基础上，结合既有工程实践经验，形成为40项通用的集成化基础数据池；

附表1-1集成化基础数据池

所述安全隐患评价数据库包括安全隐患分类、评价指标及权重体系，其参考《公路技术状况评定标准》、《公路养护技术规范》等标准文件，再结合贵州省高速公路建养经验获得。

具体地，安全隐患评价数据库包括路基安全隐患评价指标体系(表2-1)，边坡及构造物(坡面)安全隐患评价指标体系(表2-2)，边坡及构造物(护面墙)安全隐患评价指标体系(表2-3)，边坡及构造物(骨架护坡)安全隐患评价指标体系(表2-4)，边坡及构造物(挡土墙)安全隐患评价指标体系(表2-5)，边坡及构造物(锚杆锚索)安全隐患评价指标体系(表2-6)，边坡及构造物(抗滑桩)安全隐患评价指标体系(表2-7)，边坡及构造物(锚喷)安全隐患评价指标体系(表2-8)，边坡及构造物(土钉墙)安全隐患评价指标体系(表2-9)，边坡及构造物(防护网)安全隐患评价指标体系(表2-10)，边坡构造物权重值(表2-11)，排水系统安全隐患评价指标体系(表2-12)、公路边坡坡体安全隐患评估指标(表2-13)，路面安全隐患评价指标体系(表2-14)和沿线设施安全隐患评价指标体系(表2-15)。

表2-1路基安全隐患评价指标体系

注：分级指标中，只要有一项指标为中，分级为中；一项指标为重，即为重。如某1km评价单元内沉降有4处，其中2处为轻、1处为中、1处为重，则该路段沉降取‘重’参与评价。

表2-2边坡及构造物(坡面)安全隐患评价指标体系

注：分级指标中，只要有一项指标为中，分级为中；一项指标为重，即为重。

表2-3边坡及构造物(护面墙)安全隐患评价指标体系

注：分级指标中，只要有一项指标为中，分级为中；一项指标为重，即为重。

表2-4边坡及构造物(骨架护坡)安全隐患评价指标体系

注：分级指标中，只要有一项指标为中，分级为中；一项指标为重，即为重。

表2-5边坡及构造物(挡土墙)安全隐患评价指标体系

注：分级指标中，只要有一项指标为中，分级为中；一项指标为重，即为重。

表2-6边坡及构造物(锚杆锚索)安全隐患评价指标体系

注：分级指标中，只要有一项指标为中，分级为中；一项指标为重，即为重。

表2-7边坡及构造物(抗滑桩)安全隐患评价指标体系

注：分级指标中，只要有一项指标为中，分级为中；一项指标为重，即为重。

表2-8边坡及构造物(锚喷)安全隐患评价指标体系

注：分级指标中，只要有一项指标为中，分级为中；一项指标为重，即为重。

表2-9边坡及构造物(土钉墙)安全隐患评价指标体系

注：分级指标中，只要有一项指标为中，分级为中；一项指标为重，即为重。

表2-10边坡及构造物(防护网)安全隐患评价指标体系

注：分级指标中，只要有一项指标为中，分级为中；一项指标为重，即为重。

表2-11边坡构造物权重值

表2-12排水系统安全隐患评价指标体系

表2-13公路边坡坡体安全隐患评估指标

注：岩土体类型参考《工程岩体分级标准》(GBT50218-2014)4.1条规定。

表2-14路面安全隐患评价指标体系

上表的分级指标中，只要有一项指标为中，分级为中；一项指标为重，即为重。

表2-15沿线设施安全隐患评价指标体系

所述状况调查评定数据库包括路基病害在调查标准表，见表3-1；其参考《公路路基养护技术规范》(JTG 5150-2020)相应方法进行评价，路基病害在调查时，可按表3-1的标准进行记录和扣分。

表3-1路基病害在调查标准

注：1.按照表中每种病害的单项扣分，扣完100分为止。

2.若路基结构物缺少分项，不扣分。

3.表中长度是指沿路线方向的长度，“每20m为一处，不足20m按一处计”是指若某种病害在一处计量单元中存在若干不连续的现象，统一按一处计。

4.同一位置同时存在两种及两种以上病害时，按各自病害分项分别扣分。

5.对于标“*”的病害，按有关规定执行。

6.病害为排水设施不完善，在进行路基技术状况评定时不扣分，仅作为安排路基养护计划的依据。

所述SCI评价体系包括路基损坏扣分标准表，见表4-1；其参考《公路技术状况评定标准》(JTG 5210-2018)进行评价。

表4-1路基损坏扣分标准

所述快速评定指标数据池包括坡体、坡面、排水系统和防护措施对应的病害类型和病害采集字段，根据病害严重程度从低至高分为Ⅰ—Ⅳ类风险快速评定指标数据池，见表5-1～表5-4；

表5-1Ⅰ类风险快速评定指标数据池

表5-2Ⅱ类风险快速评定指标数据池

表5-3Ⅲ类风险快速评定指标数据池

表5-4Ⅳ类风险快速评定指标数据池

所述养护管理数据库包括评价载体信息、评价等级及制定对应的养护管理措施，辅助及时、合理地开展公路养护工作。具体地，所述养护管理数据库包括安全隐患养护管理数据库，定状况评定、SCI评定养护管理数据库，快速评定养护管理数据库，所述安全隐患养护管理数据库可根据输出的隐患等级制定对应的养护管理措施；定状况评定、SCI评定养护管理数据库根据输出的状况、SCI等级制定对应的养护管理措施；快速评定养护管理数据库根据输出的快速评定等级制定对应的养护管理措施；

步骤y2中，所述排查数据包括静态数据、准静态数据和动态数据。

所述静态数据为地质数据，主要包括地层产状(走向、倾向、倾角)、地层岩性，区域分部的断层，以及区域地震带情况等参数。

所述准静态数据为变动频次比较低的数据，容纳边坡在公路运营过程中的动态变化情况数据，包括外观形态数据、防护及支挡结构、周边环境。

其中，外观形态数据包括边坡长度、边坡高度、边坡走向、坡面特征等；防护及支挡结构包括防护结构增加、防护结构减少、防护结构取消等情况；周边环境包括地形地貌、区域排水汇水、建构筑物等情况等。

所述动态数据为养护排查产生的动态数据，包括日常巡查、定期巡查、专业排查和承灾体普查。通过构建的集成化基础数据池，进行日常巡查、定期巡查、专业排查和承灾体普查操作。

具体地，日常巡查为公路管养单位日常在公路上或在特定关注点位置进行巡查，并按通用的集成化基础数据池的表格记录日常巡查层次所能获取的数据内容；定期巡查是日常巡查的延伸，内容上可以比日常巡查更细致，填写数据的依据依然为附表1；专业排查是详查，详查的内容若边坡存在附表1的内容均要进行记录，但可以不仅限于该部分内容，同时专业排查要给出相应的结论，可以综合分析给出相对可靠的快速评定等级的结论；承灾体普查为区域性的普查，参考《自然灾害综合风险公路承灾体普查技术指南》(第二册)进行实施，排查对象可以输出普查的过滤条件，从上述日常巡查、定期巡查、专业排查中查询快速获取普查对象及历史灾害信息和现状信息，现场工作主要为补漏信息和确认信息，可以极大地减轻承灾体普查的工作量。

一般情况下，日常巡查和定期巡查对象为全线范围的挖方和填方边坡，专项排查和承灾体普查对象为岩质边坡高度大于等于30m、土质边坡高度大于等于20m，计入养护排查范围，特殊关注点边坡除外。

可通过设置与评价体系数据库信号连接的用户PC系统、移动APP进行日常巡查、定期巡查、专业排查和承灾体普查，在评价体系模型中录入对应的排查数据，分为初始状态，即无数据；部分工作数据，即做了日常巡查、定期巡查、专项排查、承灾体普查中的任意一种或几种工作；全部工作数据，即日常巡查、定期巡查、专项排查、承灾体普查均开展了相应的工作。

步骤y3中，所述评价体系模型包括隐患评价模型、状况评定模型、SCI评定模型和快速评定体系。y3.1、构建隐患评价模型：调用安全隐患评价数据库的公路指标体系类型及各指标体系对应的权重取值，进行风险指标融合分析计算，步骤有：

s3.1.1、分别进行路基、路面、边坡及构造物、排水系统、沿线设施指标体系的分项计算，获得所属分项的安全隐患评分；

1)路面安全隐患评分计算计算公式为：

式中参数按表2-14确定，

LUMCI——路面安全隐患评分，值域为0～100分；

W_i——路面病害分项权重；

T——安全隐患评价影响系数，高速公路、一级公路取1；

i——路面病害类型，如i表示裂缝，坑槽等；

η_i——第i类病害异常指标的权重。

2)路基安全隐患评分计算公式为：

其中：其中参数按表2-10确定，

式中：LUCI——路基安全隐患评分，值域为0～100分；

BHCI——路基隐患类型评分，值域为0～100分；

YCCI——路基病害分项权重，当取值表中病害分项权重为‘—’时，取1；

W_i——路基病害指标分项权重；

T——路基安全隐患评价影响系数，高速公路、一级公路取1；

i——路基病害类型，如i表示路肩损坏，路基沉降等；

l——第i类病害的第l类异常指标；

α_il——第i类病害的第l类异常指标的权重。

3)边坡总体安全隐患评分的计算公式为：

式中：D_s——边坡总体安全隐患评分，值域为0～100分；

BPCI——边坡构造物安全隐患评分；

PTCI——边坡坡体安全隐患等级评分；

W_PM——坡面在整个边坡中的权重，取0.3，当边坡没有构造物时，取1.0；

W_BP——边坡构造物在整个边坡中的权重，取0.7；

λ——公路边坡总体安全隐患影响系数，按表2-15取值。

所述边坡构造物安全隐患评分的计算公式为：

其中，参数按表2-1—表2-11取值；

对于锚杆锚索、抗滑桩：

实际工作中当存在边坡没有设置某些构造物时，将此缺失的构造物权重重新分配给其他部件，即：

式中：BPCI——边坡构造物安全隐患评分，值域为0～100分；

BBHCI——边坡构造物病害类型评分，值域为0～100分；

BYCCI——边坡构造物病害分项权重；

BYCCI′——边坡构造物病害分项指标权重，当取值表中病害分项权重为‘—’时，取1；

W_i——边坡第i类构造物权重，按表2-11取值；

W′_i——边坡第i类构造物重分配权重；

W_j——缺失的第j类构造物权重值，按表2-11取值；

i——边坡构造物类型，如i表示挡墙，抗滑桩等；

l——第i类病害的第l类异常指标；

γ_il——第i类病害的第l类异常指标的权重。

所述边坡坡体安全隐患等级评分计算如下：

高速公路工程边坡可按岩土组合、坡高、坡度进行分类。

①按岩土组合分类

可分为土质边坡和岩质边坡2类。

土质边坡：黏土边坡、砂土边坡、堆积体边坡。

岩质边坡：逆向边坡、切向边坡、顺层边坡(岩层倾角大于坡度)、顺层边坡(岩层倾角小于坡度)。

②按边坡的高度划分

按边坡高度不同可分为高边坡(坡高＞50m)、中边坡(20m≤坡高≤50m)和低边坡(坡高＜20m)3类。

③按边坡的坡度划分

按边坡坡度不同可分为平缓边坡(坡度＜15°)、陡坡边坡(15°≤坡度＜35°)、急坡边坡(35°≤坡度＜55°)和悬坡(55°≤坡度≤90°)4类。

公路边坡坡体安全隐患主要考虑岩土类型(土质边坡、岩质边坡)、边坡高度、边坡坡度等指标，评估指标的分类、赋值参见表2-13。

所述边坡坡体安全隐患等级评分计算公式为：

其中，参数按表3-1-13取值；

式中：PTCI——边坡坡体安全隐患等级评分，值域为0～100分；

δ_i——指边坡坡体分项指标权重；

W_i——指边坡坡体分项权重；

i——边坡坡体分类指标，如边坡坡度、边坡高度。

按表2-16确定公路边坡坡体安全隐患等级；

表2-16公路边坡坡体安全隐患等级

根据边坡坡体安全隐患等级，确定公路边坡总体安全隐患影响系数，如表2-17所示；

表2-17公路边坡总体安全隐患影响系数

公路边坡坡体安全隐患等级	λ值
		Ⅰ级(隐患小)	0.9
Ⅱ级(隐患中)	1.0
		Ⅲ级(隐患大)	1.1
Ⅳ类(隐患极大)	1.2

4)排水系统安全隐患评分的计算公式为，

其中，参数按表2-12取值；

式中：PSCI——排水系统安全隐患评分，值域为0～100分；

PBHCI——排水系统病害类型评分，值域为0～100分；

PYCCI——排水系统病害分项权重；

W_i——排水系统病害分项权重；其中，W_i＝1/n；n为排水系统的个数；

i——排水系统类型，如i表示边沟，截水沟等；

l——第i类病害的第l类异常指标；

β_il——第i类病害的第l类异常指标的权重。

5)沿线设施安全隐患评价计算公式为：

其中：

式中参数按表2-15确定，

SSCI——沿线设施安全隐患评分，值域为0～100分；

SBHCI——沿线设施病害类型评分，值域为0～100分；

SYCCI——沿线设施病害分项权重，当取值表中病害分项权重为‘—’时，取1；

W_i——沿线设施病害分项权重；

i——沿线设施类型，如i表示标志，标线等；

l——第i类病害的第l类异常指标；

ω_il——第i类病害的第l类异常指标的权重。

y3.1.2、将各分项的安全隐患评分进行融合计算，获得总体路基路面安全隐患评分，

所述隐患评价模型为路基路面安全隐患评分的计算公式为；

D_r＝LUMCI×W_M+LUCI×W_J+D_s×W_S+PSCI×W_P+SSCI×W_SS

其中，参数按表2-18取值；

式中：D_r——路基路面安全隐患评分；

LUMCI——路面安全隐患评分；

W_M——路面安全隐患所占权重；

LUCI——路基安全隐患评分；

W_J——路基安全隐患所占权重；

D_s——边坡总体安全隐患评分；

W_S——边坡及构造物安全隐患所占权重；

PSCI——排水系统安全隐患评分；

W_P——排水系统安全隐患所占权重；

SSCI——沿线设施安全隐患评分；

W_SS——沿线设施安全隐患所占权重。

表2-18路基路面不同种类安全隐患权重值

安全隐患类型	权重
		路面(W<sub>M</sub>)	0.10
路基(W<sub>J</sub>)	0.25
		边坡及构造物(W<sub>S</sub>)	0.35
排水系统(W<sub>P</sub>)	0.15
		沿线设施(W<sub>SS</sub>)	0.15

y3.2、构建状况评定模型，路基技术状况SCI评定应以1000m路段长度为一个基本单元，不足1000m按一个基本单元计，与路基病害调查的基本单元划分相一致，其根据状况调查评定数据库的标准进行记录扣分及结合对应的权重取值，进行路基技术状况指数融合分析计算。

具体步骤为：

y3.2.1、进行路肩、路堤与路床、边坡、既有防护及支挡结构物、排水设施的分项计算，获得所属分项的技术状况指数；

路肩技术状况指数VSCI应按下式计算：

VSCI＝100-Σ(GDiV×ωiV)

式中：GDiV——第i类路肩病害的总扣分，按表3-1的规定执行；

ωiV——第i类路肩病害的权重，按表3-2的规定取值；

表3-2路肩病害权重

病害名称	路肩或路缘石缺损	阻挡路面排水	路肩不洁
				权重	0.4	0.4	0.2

路堤与路床技术状况指数ESCI应按下式计算：

ESCI＝100-Σ(GDiE×ωiE)

式中：GDiE——第i类路堤与路床病害的总扣分，按表3-1的规定执行；

ωiE——第i类路堤与路床病害的权重，按表3-3取值；

表3-3路堤与路床病害权重

病害名称	杂物堆积	不均匀沉降	开裂滑移	冻胀翻浆
					权重	0.2	0.3	0.3	0.2

边坡技术状况指数SSCI应按下式计算：

SSCI＝100-Σ(GDiS×ωiS)

式中：GDiS——第i类边坡病害的总扣分，按表3-1的规定执行；

ωiS——第i类边坡病害的权重，按表3-4取值；

表3-4边坡病害权重

既有防护及支挡结构物技术状况指数RSCI应按下式计算：

RSCI＝100-Σ(GDiR×ωiR)

式中：GDiR——第i类既有防护及支挡结构物病害的总扣分，按表3-1的规定执行；

ωiR——第i类既有防护及支挡结构物病害的权重，按表3-5取值；

表3-5既有防护及支挡结构物病害权重

排水设施技术状况指数DSCI应按下式计算：

DSCI＝100-Σ(GDiD×ωiD)

式中：GDiD——第i类排水设施病害的总扣分，按表3-1的规定执行；

ωiD——第i类排水设施病害的权重，按表3-6取值；

表3-6排水设施病害权重

病害名称	排水设施不完善	排水设施堵塞	排水设施损坏
				权重	0	0.5	0.5

y3.2.2、将各分项的技术状况指数进行融合计算，获得总体路基技术状况指数；

路基技术状况指数SCI按下式计算：

SCI＝VSCI×ωV+ESCI×ωE+SSCI×ωS+RSCI×ωR+DSCI×ωD

式中：VSCI——路肩技术状况指数；

ESCI——路堤与路床技术状况指数；

SSCI——边坡技术状况指数；

RSCI——既有防护及支挡结构物技术状况指数；

DSCI——排水设施技术状况指数；

ωV——VSCI在SCI中的权重，取值为0.1；

ωE——ESCI在SCI中的权重，取值为0.2；

ωS——SSCI在SCI中的权重，取值为0.25；

ωR——RSCI在SCI中的权重，取值为0.25；

ωD——DSCI在SCI中的权重，取值为0.2。

y3.3、构建SCI评定模型：其根据SCI评定数据库的标准进行记录扣分及结合对应的权重取值，进行路基技术状况SCI计算：

式中：GD_iSCI——第i类路基损坏的累计扣分，最高扣分为100，按表4-1规定计算；

w_i——第i类路基损坏的权重；

i——路基损坏类型；

i₀——路基损坏类型总数，取7。

y3.4、快速评定模型：

根据快速评定指标数据池进行排查，路基稳定现状快速评定标准见表1，包括评价等级，评价等级根据路基稳定程度从低至高分为Ⅰ类(稳定)、Ⅱ类(基本稳定)、Ⅲ类(欠稳定)和Ⅳ类(不稳定)，及与每类评价等级对应的总体评价和分类特征；

路基稳定现状快速评定标准见表2-6，快速评定体系标准化后的数据池见表2-1～表2-5。

表2-6路基稳定现状快速评定标准

步骤是4中，所述评价机制包括：

1)同一病害以最新数据评定，不同病害以有无评定；

2)没有数据录入时，全部为初始状态的等级，初态等级以良好或最低为准；

3)有部分数据录入时，覆盖没有数据的结论，并全部评定，开展详细工作的输出相应准确结果，未开展详细工作的输出模糊的结果；

4)有全部数据录入时，覆盖没有数据和有部分数据的结论，并全部评定，评定结果根据工作的详细情况输出。

输出的评价等级包括：隐患等级、状况等级、SCI等级和快速评定等级。

针对隐患评价模型，输出对应的隐患等级，更加隐患严重程度从低至高依次包括I级(隐患小)、Ⅱ级(隐患中)、Ⅲ级(隐患大)、Ⅳ级(隐患极大)四个等级。

可在评价体系模型中制定安全隐患养护管理数据库，所述的安全隐患养护管理数据库中，包括路基、路面、边坡及构造物、排水系统、沿线设施及与之一一对应的病害类型、病害分级指标、病害位置信息和病害的风险等级，及制定出对应的防控措施：

I级(隐患小)：日常养护管理，不需要重点养护，排查频率也可结合实际情况适当降低；

II级(隐患中)：加强日常养护管理，增加排查频率，必要时可制定简易的观测点等辅助加强监控；

III级(隐患大)：公路管养部门应进行风险警示，并委托专业单位进行专项评估，制定专项监测方案或治理方案，开展工程处治；

IV级(隐患极大)：公路管养部门应进行道路封闭，启动预案，开展应急抢险，并委托专业单位进行勘察设计。

针对状况评定模型和SCI评定模型，对应输出状况等级、SCI等级：均按《公路技术状况评定标准》(JTG 5210-2018)规定的等级为准，即优、良、中、次、差五个等级。

评定指标	优	良	中	次	差
						SCI、PQI、BCI、TCI	≥90	≥80，＜90	≥70，＜80	≥60，＜70	＜60
PCI、RQI、RDI、PBI、PWI、SRI、PSSI	≥90	≥80，＜90	≥70，＜80	≥60，＜70	＜60

注：1.高速公路路面损坏状况指数PCI等级划分标准应为“优”大于或等于92，“良”在80～92之间，其他保持不变。

2.水泥混凝土路面行驶质量指数RQI等级划分标准应为“优”大于或等于88，“良”在80～88之间，其他保持不变。

可在评价体系模型中制定状况评定、SCI评定养护管理数据库，所述状况评定、SCI评定养护数据库管理中，包括路基损害部位名称及一一对应的损害扣分指标、损害位置信息和损害等级，及制定出对应的养护措施：

优：常规养护；

良：日常养护并进行损害部位排查监控；

中：制定治理方案，开展工程处治

次；进行专项评估，制定专项监测方案或治理方案，开展工程处治；

差：公路管养部门应进行道路封闭，启动预案，开展应急抢险，并委托专业单位进行勘察设计。

针对快速评定体系，输出快速评定等级，评定等级根据路基稳定程度从低至高分为I类(稳定)、II类(基本稳定)、III类(欠稳定)、IV类(不稳定)四个等级，路基稳定现状快速评定标准见表2-6。

可在评价体系模型中制定快速评定养护管理数据库，所述快速评定数据库中，包括病害部位名称、病害位置信息、分类特征、损害等级，及制定出对应的养护措施：

Ⅰ类(稳定)：常规养护；

Ⅱ类(基本稳定)：日常养护并进行损害部位排查监控；

Ⅲ类(欠稳定)：进行专项评估，制定治理方案，开展工程处治

Ⅳ类(不稳定)：公路管养部门应进行道路封闭，启动预案，开展应急抢险，并委托专业单位进行勘察设计。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式保密的限制，任何未脱离本发明技术方案内容、依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种山区公路路基养护排查智能化综合评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1、构建评价体系数据库，

包括评价载体类型、集成化基础数据池、安全隐患评价数据库、状况调查评定数据库、SCI评定数据库、快速评定指标数据池、养护管理数据库；

s2、获取排查数据，并将其与评价体系数据库进行对应关联，构建数据管理体系；

s3、构建评价体系模型，根据数据管理体系的排查数据进行分析计算；

s4、制定评价机制，输出评价等级及评价结果。

2.根据权利要求1所述的山区公路路基养护排查智能化综合评价方法，其特征在于：步骤s1中，所述评价载体类型包括排查路线范围内的所有满足条件的挖方边坡和填方边坡，采用编码方式统计至评价体系数据库内；

所述的集成化基础数据池包括基础病害类型和标准记录字段记录表；

所述安全隐患评价数据库包括安全隐患分类、评价指标及权重体系；

所述状况调查评定数据库包括路基病害在调查标准表；

所述SCI评价体系包括路基损坏扣分标准表；

所述快速评定指标数据池包括坡体、坡面、排水系统和防护措施对应的病害类型和病害采集字段，根据病害严重程度从低至高分为Ⅰ—Ⅳ类风险快速评定指标数据池；

所述养护管理数据库包括评价载体信息、评价等级及制定对应的养护管理措施。

3.根据权利要求1所述的山区公路路基养护排查智能化综合评价方法，其特征在于：步骤s2中，所述排查数据包括静态数据、准静态数据和动态数据，

所述静态数据为地质数据；

所述准静态数据为容纳边坡在公路运营过程中的动态变化情况数据，包括外观形态数据、防护及支挡结构、周边环境；

所述动态数据为养护排查产生的动态数据，包括日常巡查、定期巡查、专业排查和承灾体普查，通过构建的集成化基础数据池，进行日常巡查、定期巡查、专业排查和承灾体普查操作。

4.根据权利要求1所述的山区公路路基养护排查智能化综合评价方法，其特征在于：步骤s3中，所述评价体系模型包括隐患评价模型、状况评定模型、SCI评定模型和快速评定体系。

5.根据权利要求4所述的山区公路路基养护排查智能化综合评价方法，其特征在于：根据安全隐患评价数据库中的公路指标体系类型及各指标体系对应的权重取值，进行风险指标融合分析计算，构建隐患评价模型，具体步骤有：

（1）分别进行路基、路面、边坡及构造物、排水系统、沿线设施指标体系的分项计算，获得所属分项的安全隐患评分；

（2）将各分项的安全隐患评分进行融合计算，获得总体路基路面安全隐患评分。

6.根据权利要求4所述的山区公路路基养护排查智能化综合评价方法，其特征在于：根据状况调查评定数据库的标准进行记录扣分及结合对应的权重取值，进行路基技术状况指数融合分析计算，构建状况评定模型，具体步骤有：

（1）进行路肩、路堤与路床、边坡、既有防护及支挡结构物、排水设施的分项计算，获得所属分项的技术状况指数；

（2）将各分项的技术状况指数进行融合计算，获得总体路基技术状况指数。

7.根据权利要求4所述的山区公路路基养护排查智能化综合评价方法，其特征在于：其根据SCI评定数据库的标准进行记录扣分及结合对应的权重取值，进行路基技术状况SCI计算，构建SCI评定模型。

8.根据权利要求4所述的山区公路路基养护排查智能化综合评价方法，其特征在于：根据快速评定指标数据池进行排查，制定快速评定体系标准表，包括评价等级，评价等级根据路基稳定程度从低至高分为Ⅰ—Ⅳ类，及与每类评价等级对应的总体评价和分类特征。

9.根据权利要求1所述的山区公路路基养护排查智能化综合评价方法，其特征在于：步骤s4中，所述评价机制包括：

1）同一病害以最新数据评定，不同病害以有无评定；

2）没有数据录入时，全部为初始状态的等级，初态等级以良好或最低为准；

3）有部分数据录入时，全部评定，开展详细工作的输出相应准确结果，未开展详细工作的输出模糊的结果；

4）有全部数据录入时，全部评定，评定结果根据工作的详细情况输出。

10.根据权利要求1所述的山区公路路基养护排查智能化综合评价方法，其特征在于：输出的评价等级包括：隐患等级，状况等级、SCI等级和快速评定等级，通过养护管理数据库对应进行等级养护管理，

针对隐患评价模型，输出对应的隐患等级，更加隐患严重程度从低至高依次为I级—Ⅳ级四个等级；

针对状况评定模型和SCI评定模型，对应输出状况等级、SCI等级：即优、良、中、次、差五个等级；

针对快速评定体系，输出快速评定等级，评定等级根据路基稳定程度从低至高依次为Ⅰ类—Ⅳ类四个等级。

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