公路养护成本优化

摘 要：公路养护成本优化问题是目前公路基本建成和公路网建成以后的一个重要问题,需要高度关注和研究.首先对公路养护成本进行定义,并作组成分析.构建公路养护成本指标,无量纲化处理和赋予权重,构建成本优化模型.期望为公路养护规划管理部门提供执行参考.

关 键 词：公路；养护成本；成本优化；优化指标

中图分类号：F230文献标志码：A文章编号：1673-291X（2013）33-0178-02

收稿日期：2013-08-17

基金项目：淮阴工学院青年基金项目“公路养护成本与效益的优化研究”阶段成果（HGC1108）

作者简介：姜晴（1980-）,女,江苏淮安人,讲师,硕士研究生,从事交通运输规划与管理研究；钱忆佳（1993-）,男,江苏苏州人,学生,从事交通工程研究.

引言

公路是现代社会经济发展的必然产物,也是现代社会高速发展的重要体现,它的运行,缩短人们之间的时空距离,带来客流、货流、信息流、商业流、金融流、文化流等各方面的高速运转,它的使用质量和运转效率直接影响到人们的生活质量、工作效率,社会制度的发展水平,以及经济和商业活动发展的可持续性[1～3].但随着公路的发展和投入使用,其养护成本在逐年增加,费用之大,数以千万计,其资金来源缺口也很大,所以优化公路养护成本非常必要.

一、公路养护成本定义组成

(一)狭义公路养护成本

狭义公路养护成本是指过程增值或结果有效已发生或应发生的资源消耗,主要是指人力、物力、财力和信息等资源,不涉及政治、军事等非经济因素.养护的直接成本,包括人、机、料费用以及其他各种养护取费成本.

中国现有的公路养护成本管理存在两个弊端：一个是缺乏公路养护项目生命周期内资金的使用计划,依据年度养护成本最低所做的决策,对于公路养护项目生命周期来说不一定是最优的,因为现在养护成本低,将来的养护成本可能很高,从而带来公路养护项目生命周期成本的大幅度增加；另一个是中国现有的公路养护决策,虽然也考虑道路的怎么写作水平,但这种考虑不能很好的量化,不能和公路养护直接成本结合在一起来考虑,从而带来决策的困难.因而,公路养护项目的资金使用决策,既要考虑当前的需要,又要考虑未来发展的需要；既要考虑近期的养护成本,又要考虑未来的养护成本,即要以公路养护项目的生命周期成本作为衡量公路养护策略优劣的标准.它能从投资决策的合理性角度、设计方案的合理性角度、工程项目实施的角度和环保和生态的角度说明工程造价管理的优越性.

(二)广义公路养护成本

广义公路养护成本[4～5]包括业主成本、用户成本和其他成本,广义公路养护成本组成（见图1）.

图1公路广义养护成本组成

二、公路养护成本优化指标构建与无量纲化处理

公路养护成本优化可以建立如表1所示的指标[6～7]体系框架.由于各个指标的意义彼此不同,表现形式也不一样,有的是绝对数指标,有的是相对数指标,有的还是平均数指标；对评价对象系统的作用取向也不一致,有的属于正指标,有的属于逆指标,还有的属于适度指标,各个指标之间不具有可比性.此外,当各指标间的水平相差很大时,如果直接用原始指标值进行分析,就会突出数值较大的指标在综合分析中的作用,相对削弱数值水平较低指标的作用,从而使各指标以不等权参加运算分析,也就是各个指标具有不可公度性的特点,如果不进行无量纲化处理,就无法进行综合,也就失去了综合评价的真正意义和价值.因此,需要统一指标量纲和缩小指标间的数量级差.科学地进行无量纲处理便成为综合评价过程的关键.无量纲处理,也就是对评价指标数值的标准化、正规化处理.它是通过一定的数学变化来消除指标量纲影响的方法,即把性质、量纲各异的指标转化为可以进行综合的一个相对数量化值.权重（见表1）.

三、成本优化模型构建

maxz1等于a1x1+等+anxnmaxz2等于b1x1+等+bnxn（1）

st.AX≤BAeqX等于beqLower≤xi≤Upper（2）

式中：z1——投资收益；z2——养护后整体效果（包括使用性能高、成本低）；xi——决策变量,即所采取的养护方案（i等于1,等,n,如果采取第i种养护措施xi等于1,否则xi等于0）；ai——第i种养护方案对应的投资收益；bi——第i种养护方案对应的养护效果；A,B——对应的非线性约束决策矩阵,A为k×n矩阵,即目标函数系数矩阵,B为m×n矩阵,即约束方程系数矩阵；Aeq,beq——对应的等式约束决策矩阵；Lower,Upper——各决策变量的下边界与上边界.

结论

公路的发展,有效地促进、支撑国家的消费结构升级,所以,公路不仅是交通现代化的重要标志,也是一个国家现代化的重要标志.但是公路养护成本的高额化,使得多数路网路段养护资金严重缺乏.在此对养护成本做了定义和组成分析,对优化养护成本做了指标和模型的构建,但是指标和模型构建的可行性和合理度有待实际实施验证.