(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 202210906506.3 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 东南大学 地址 211189 江苏省南京市江宁区东 南大 学路2号 (72)发明人 董侨　王强　陈雪琴　王翔　 王双平　顾兴宇　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 专利代理师 朱小兵 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/00(2012.01) G06Q 50/30(2012.01)G06N 3/12(2006.01) (54)发明名称 一种适用 于机场道面长期养护规划的决策 方法及电子设备 (57)摘要 本发明公开了一种适用于机场道面长期养 护规划的决策方法及电子设备， 方法包括： 结合 机场道面周期检测及养护历史数据建立道面养 护决策模型、 道面性能预测模型以及不停航施工 下的机场道 面长期养护决策多目标优化模型， 通 过在决策规划期内重复决策 ‑预测的步骤生成道 面养护备选方案， 利用多目标进化算法对优化模 型进行求解， 得到机场道面长期养护规划的最优 解。 本发明方法能够在考虑具体养护措施对道面 性能衰变的影响下根据机场道面不停航施工的 运营需求进行决策优化， 实现决策期内道面服役 状况最优和养护费用最小， 为机场道 面长期养护 规划提供实用的参 考。 权利要求书3页 说明书7页 附图4页 CN 115375010 A 2022.11.22 CN 115375010 A 1.一种适用于 机场道面长期养护规划的决策 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 建立机场道面养护决策模型： 输入机场道面性能指标， 输出该指标情况下适用的养 护措施； 所述机场道 面养护决策模型包括建立机场道面养护对策库和建立机场道面养护决 策逻辑； S2、 收集机场道面周期检测及养护历史数据， 建立机场道面性能指标预测模型： 包括每 种指标在不同养护措施下的不同预测模型； 将道面性能指标及养护措施输入机场道面性能 指标预测模型， 输出 下一季度的道面 性能指标 预测值； S3、 进行机场道面单次养护决策， 以季度作为机场道面的最短决策期， 设置决策规划期 T， 在决策规划期内的每一季度内重复S1和S2的步骤生成机场道面各 单元的养护规划； S4、 建立不停航施工下的机场道面长期养护决策多目标优化模型， 包括目标函数和约 束条件； S5、 以步骤S3中生成的各单元养护规划作为其多目标优化可行域， 采用步骤S4所建立 的多目标优化模型进行优化 求解， 得到机场道面长期养护规划的最优解 集。 2.根据权利要求1所述一种适用于机场道面长期养护规划的决策方法， 其特征在于， 步 骤S1中机场道 面性能指标包括： 道 面状况指数P CI、 道面等级号P CN、 道面板脱空系数T、 国际 平整度指数IRI和道面摩擦系数 μ。 3.根据权利要求1所述一种适用于机场道面长期养护规划的决策方法， 其特征在于， 步 骤S1建立机场道面养护对策库具体指： 结合中国民航局 《民用机场道面飞行区场地维护技 术指南》 和实际机场道面养护历史数据所确定的机场道面养护措施种类及各类养护措施的 适用条件、 单价估算、 施工时间， 其中养护措施分为3类共计10项： 预防性养护、 针对性养护 和结构性养护， 所述预防性养护包括日常养护和刻槽； 所述针对性养护包括裂缝灌填、 板块 研磨、 基础注浆、 浅层修补、 部分厚度修补和全厚度修补； 所述结构性养护包括整板换板和 加铺。 4.根据权利要求1所述一种适用于机场道面长期养护规划的决策方法， 其特征在于， 步 骤S1建立机场道面养护决策逻辑具体指： 在建立机场道面养护对策库之后， 结合机场道面 周期检测及养护历史数据， 确定各种指标等级情况 下适用的养护措施。 5.根据权利要求1所述一种适用于机场道面长期养护规划的决策方法， 其特征在于， 步 骤S2中机场道面 性能指标 预测模型表达式为： 式中， y(t)为性能指标预测曲线， t表示时间， y0为性能初始值， a,b 为模型参数， 计算公 式如下： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115375010 A 2式中， 序列 为连续n年的道面性能指标值， 从道面性能历史数据中筛选而来， 是 加权移动平均序列， 由序列 的一次累加序列 作加权移动平均后生成， α 为加权系数， 取值范围0～1。 6.根据权利要求1所述一种适用于机场道面长期养护规划的决策方法， 其特征在于， 步 骤S3进行机场道面单次养护决策 具体包括以下步骤： S31、 设置决策规划期T； S32、 输入机场道面性能指标数据， 利用步骤S1中建立的道面养护决策逻辑进行决策， 生成适用的养护措施； S33、 基于步骤S32的决策结果， 分别针对每一种养护措施选择对应的性能预测模型计 算输出机场道面下一季度的性能指标； S34、 输入预测得到的下一季度 性能指标， 重复步骤S32～S33， 直至完成决策规划 期T内 每一个季度的决策并输出决策规划期内的全部 养护规划。 7.根据权利要求1所述一种适用于机场道面长期养护规划的决策方法， 其特征在于， 步 骤S4中机场道面养护决策多目标优化模型以决策规划期内道面平均P CI最大化和养护费用 最小化为模型目标函数， 通过预设各季度的养护 施工窗口期Bj对养护方案进行约束保障机 场道面不停航施工的运营需求， 公式表达如下： 其中， maxF1表示决策规划期内道面平均PCI最大化， M为机场道面 决策单元总数， T为 决 策规划期， PCIit为单元i第t季度的道面PCI预测值， Areai为单元i的面积， Area为决策机场 的道面总面积； minF2表示养护费用最小化， N为道面养护对策库中的养护措施总数， xijt表 示单元i第t季度是否使用第k种养护措施， 为二值变量， 取值 1表示使用， 取值0表 示不使用， Pk为第k种养护措施的单价； s.t.为模型的约束条件， Ck为第k种养护措施的施工时间， Bj为 决策机场在第j季度的养护施工窗口期， D为决策规划期内道面PCI下限。 8.根据权利要求1所述一种适用于机场道面长期养护规划的决策方法， 其特征在于， 步 骤S5具体包括以下步骤： S51、 建立优化模型的目标函数方程， 基于机场道面养护需求， 选择决策规划期内道面权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115375010 A 3