(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210901207.0 (22)申请日 2022.07.28 (71)申请人 中交第一公路勘察设计 研究院有限 公司 地址 710065 陕西省西安市雁塔区高新区 科技二路63号 (72)发明人 雷宇　王争军　柯文豪　陈团结　 闫亚鹏　曹海波　张涛　杨梦柔　 (74)专利代理 机构 西安唐知 知识产权代理事务 所(普通合伙) 61284 专利代理师 奇敏　马睿 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) G06F 17/16(2006.01) (54)发明名称 高速公路沥青路面设计年限确定方法 (57)摘要 本发明涉及高速公路沥青路面设计年限确 定方法。 对于高速公路设计年限的确定目前只有 原则性的要求， 缺少具体的方法。 本方法初拟设 计年限， 计算路面结构厚度； 计算社会效益评价 值和环境承载力评价值； 预估全寿命周期费用； 确定技术效益； 建立各个设计年限的社会效益评 价值、 环境承载力评价值、 全寿命周 期费用和技 术效益的标准决策矩阵， 排序确定最佳设计年 限。 该方法首次提出以社会效益、 环境承 载力、 全 寿命周期费用和技术效益作为高速公路沥青路 面设计年限的分析指标， 通过建立指标判断矩 阵、 决策矩阵和接近度排序， 确定高速公路沥青 路面的设计年限， 填补了现行规范中的方法空 白， 为高速公路的设计、 建设、 养护和运营管 理提 供了方法和技 术路径。 权利要求书2页 说明书16页 附图2页 CN 115222272 A 2022.10.21 CN 115222272 A 1.高速公路沥青路面设计年限确定方法， 其特 征在于： 所述方法包括： 初拟若干个设计年限， 计算每 个设计年限对应的路面结构厚度； 选择社会效益评价指标， 计算社会效益评价 值； 选择环境承载力评价指标， 计算环境承载力评价 值； 根据每个设计年限对应的路面结构厚度， 预估每 个设计年限对应的全寿命周期费用； 计算每个设计年限对应的路面使用性能曲线与路面性能最低可接受水平间的效益面 积， 确定每 个设计年限的技 术效益； 建立各个设计年 限的社会效益评价值、 环境承载力评价值、 全寿命周期费用和技术效 益的标准决策矩阵， 排序确定最佳设计年限。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于： 所述选择 社会效益评价指标包括： 建立社会效益评价指标体系： 所述体系包括社会区域发展影响、 区间联系影响、 科技进步的影响、 交通环境影响四个 分类评价指标； 确定分类评价指标的单项评价指标， 作为社会效益评价指标： 社会区域发展影响包括项目区域居民就业影响、 项目区域社会安定程度、 项目区域居 民精神生活水平提高程度、 项目区域居民物质生活水平提高程度四个单项评价指标； 区间 联系影响包括项目区域间的交流、 项目区域外贸的发展、 项目区域城乡一体化三个单项评 价指标； 科技进步的影响包括对项目咨询工作水平的影响、 对项目建设水平的影响、 对项目 决策管理水平的影响三个单项评价指标； 交通环境影响包括项目区域交通变化情况、 项目 区域交通便捷效果影响程度两个单项评价指标。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于： 所述计算社会效益评价 值包括： 确定社会效益评价指标权 重： 通过建立社会效益评价指标的判断矩阵， 计算判断矩阵的最大特征值及特征向量， 并 将特征向量进行归一 化处理和矩阵一 致性检验后确定社会效益评价指标权 重； 构建社会效益评价指标 隶属矩阵： 根据社会效益评价指标， 建立不同评价指标的因素和评语集， 计算隶属度并确定社会 效益评价指标 隶属矩阵； 建立社会效益评价综合模型， 计算社会效益评价 值： 通过社会效益评价指标权重及隶属 矩阵确定社会 效益评价综合模型， 计算社会 效益评 价值。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特 征在于： 所述选择环境承载力评价指标包括： 建立环境承载力评价指标体系： 所述体系包括社会环境影响、 生态 环境影响、 自然环境影响三个分类评价指标； 确定分类评价指标的单项评价指标， 作为环境承载力评价指标： 社会环境影响包括提供便利的运输环境、 线路阻隔影响、 公路建设占地面积、 影响沿线权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115222272 A 2设施的长度四个单项评价指标； 生态环境影响包括穿越自然保护区的长度、 影响景观环境 的长度、 植被覆盖变化率、 物种变化情况四个单项评价指标； 自然环境影响包括新增地质灾 害次数、 水土流失模数、 大气污染指数、 地表水污染指数、 噪声污染指数五个单项评价指标。 5.根据权利要求 4所述的方法， 其特 征在于： 所述计算环境承载力评价 值包括： 确定环境承载力评价指标权 重： 通过建立环境承载力评价指标的判断矩阵， 计算判断矩阵的最大特征值及特征向量， 并对特征向量进行归一 化处理和矩阵一 致性检验后确定环境承载力评价指标权 重； 量化环境承载力评价指标： 通过对环境承载力 评价指标可能产生的后果进行调查， 统计计算得到环境承载力 评价 指标的量 化值； 建立环境承载力评价综合模型， 计算社会效益评价 值： 通过环境承载力评价指标权重及环境承载力评价指标的量化值确定环境承载力评价 综合模型， 计算社会效益评价 值。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特 征在于： 所述根据每个设计年限对应的路面结构 厚度， 预估每个设计年限对应的全寿命周期费 用包括： 计算高速公路沥青路面全寿命周期内初期建设费用、 路面养护费用、 路面大中修费用 及残值， 预估每个设计年限沥青路面的全寿命周期费用； 其中， 路面养护费用包含日常养护 费用、 预防养护费用。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特 征在于： 所述计算每个设计年限对应的路面使用性能曲线与路面性能最低可接受水平间的效 益面积， 确定每 个设计年限的技 术效益包括： 绘制全寿命周期内高速公路沥青路面日常养护、 预防养护及大中修后路面使用性能曲 线； 计算路面使用性能曲线与路面性能最低可接受水平间的效益面积， 用于表征技术效 益。 8.根据权利要求7 所述的方法， 其特 征在于： 所述建立各个设计年 限的社会效益评价值、 环境承载力评价值、 全寿命周期费用和技 术效益的标准决策矩阵， 排序确定最佳设计年限包括： 建立各个设计年 限的社会效益评价值、 环境承载力评价值、 全寿命周期费用和技术效 益的判断矩阵， 转 化为标准化矩阵； 计算判断矩阵的最大特征值及特征向量， 并对特征向量进行归一化处理和矩阵一致性 检验， 确定 评价指标权 重； 通过加权标准 化矩阵和评价指标权 重， 构建规范化矩阵； 根据规范化矩阵计算 正理想解和负理想解； 计算不同设计年限与正、 负理想解的距离； 计算不同设计年 限的相对接近度， 对相对接近度进行大小排序， 相对接近度最大时的 设计年限即确定为 最佳设计年限。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115222272 A 3