1.研究的目的和意义

随着社会的进步，人类对于交通的需求迅速增长，形成了由多种运输方式组成的交通运输体系。交通运输是国民经济的基础产业之一，他把国民经济各个领域和各个地区联系起来，在生产和消费之间起着纽带作用；是保障全社会蓬勃发展的网络大动脉，起着命脉作用；也是人类在政治、文化、生活及军事等方面交往的主要通行方式，起着工具作用。而公路交通作为交通运输体系的重要组成部分,在当今国民经济发展中正发挥着越来越重要的作用。它以强大的通行能力,快捷的运行速度,灵活的运行方式等特性极大地提高和丰富了运输的能力和内容。公路运输对创造就业机会、调整产业结构、合理开发自然资源以及发挥城市的经济辐射作用均有着重要意义,国民经济的发展离不开公路运输的支撑。近几十年来，随着经济的快速发展，我国公路事业也飞速发展。据统计公路方面，截至2017年底，全国公路通车总里程达477.35万公里，是1978年的5.4倍，高速公路覆盖97%的20万以上人口城市及地级行政中心，里程增加到了13.1万公里，位居世界第一位，比美国的高速公路里程多了近3万公里，国省干线公路连接了全国县级及以上行政区，农村公路通达99.99％的乡镇和99.98％的建制村。

在随着公路交通里程不断增加的同时，我们不难发现一个问题，那就是随着社会经济的发展以及人们生活水平的提高，公路交通量和交通荷载也在不断增加，机动车的轴载等级和运行的总数量跟以前相比发生了翻天覆地的变化，公路客、货运输量不断增加。从而导致了公路普遍出现交通量过大，负载过重的现象，在这过大的交通荷载和自然环境的综合作用下，不管是沥青路面还是水泥混凝土路面都会出现不同程度以及不同方式的结构破坏或破损现象，进而直接影响公路的使用性能。同时，随着我国公路建设的快速发展与公路网逐渐完善，公路管理部门的重心逐渐从公路网的建设转向对已有公路的养护。

从以上论述来看，针对公路路面使用性能的研究分析以及评价，进而运用于合理地制定路面养护维修计划和资金分配方案，成为了近些年来公路研究发展的重心。

2.国内外路面使用性能评价体系以及存在的问题

我国沥青路面的评价体系主要从道路的结构性能、功能性能、结构承载力和安全性能四个方面来评价，该评价体系能够满足基本要求，但是也存在一系列的问题。对于路面使用性能的评价一般先由工程师和调查人员依据自身经验和测试数据对路面损坏状况、路面平整度以及强度等因素作出评估，然后依据规范要求，提出相应的决策。在此过程中将会存在各种各样的问题：1）路况调查方法不科学、劳动量较大、调查数据不准确；2）路面综合评定指标以及各指标评价等级划分（优、良、中、次、差）人为主观因素较多；3）各指标的值域不统一，进而影响路面综合指数计算的准确性；4）对各评价指标的权重赋值较为笼统。

张永清等将高等级公路沥青路面性能评价指标分为路面破损指标、平整度指标、路面强度指标、路面抗滑指标、车辙指标和交通轴载指标等6 项，各个评定指标所占的权重分别为：0.2，0.2，0.2，0.2，0.2，0.1，0.1。采用灰色理论分析方法建立评价体系。结果表明，高等级公路沥青路面性能在使用过程中分指标的衰减是不均衡的，评价指标越不均衡，使用规范评价方法得出的结果越不可靠，采用灰聚类的方法能够准确地反映客观实际。

决策树是预防性养护措施选择的一种图解方法，它将各种备选的养护方案、可能出现的自然状态以及各种状态的触发值简明地绘制在一张图表上，便于管理人员审度决策局面，分析决策过程。纪红燕等选取现行规范确定的沥青路面使用性能评价指标，以沈阳～大连高速公路路况数据为基础，运用决策树算法，以SPSS Clementine软件为工具，建立了高速公路沥青路面使用性能决策树评价模型。研究结果表明，决策树模型是可靠的，可作为评价和预测沥青路面性能的一种新实用方法。

秦志斌等通过分析现行公路沥青路面养护技术规范，提出适用于旧沥青路面养护与罩面需求的沥青路面使用性能评价方法。考虑到沥青路面使用性能评价过程中的不确定性和复杂性因素，基于信息熵和多目标空间理论，建立沥青路面使用性能评价的模糊熵权多目标评价方法。结果显示，该评价方法与实际情况相符。

李波等采用主成分分析法对河南省4 条高速公路沥青路面使用性能的实测数据进行了评价，并与《公路养护技术规范》方法和灰色理论方法的评价结果进行了比较。结果表明：主成分分析法采用适当的主成分综合分析原始指标的信息，以各主成分的方差贡献率为权重，可以客观地确定各评价指标的权重，反映各指标对总体评价结果的影响；经线性加权求和得到的综合评价指标能够克服主观因素的影响，使沥青路面使用性能评价结果更加客观、可靠。姚玉玲等为了合理确定沥青路面预防性养护措施的最佳实施时机，分析了沥青路面使用性能评价指标与预防性养护工程特点，建立了基于路面状况指数、行驶质量指数、抗滑系数及车辙的路面使用性能综合评价指标体系。考虑到不同路面所处的地理环境及所承担的荷载组合与交通量的差异，根据道路的实际状况，应用灰色关联度理论确定各分项指标的权重。某高速公路4 个单项指标的权重系数计算结果分别为0.27、0.21、0.25 与0.27，表明增加的车辙指标是反映沥青路面使用初期特点的控制指标，确定的分指标权重值可使预防性养护时机的选择更具针对性。