高速公路大中修工程的多目标集成管理研究

摘要

高速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。我国高速公路迅猛发展，道路服务水平提升需求迫切，而路面出现的各种病害已经严重影响高速公路的安全性，对社会经济建设造成不良影响，高速公路大中修工程是高速公路有效运行的重要保障，研究高速公路大中修多目标集成管理，有助于提升高速公路的科学规划水平，促进社会经济可持续发展。 本文阐述了高速公路大中修工程的内涵、分类以及技术特点等。在高速公路大中修工程多目标集成管理框架与评价体系下，构建了高速公路大中修工程“三一”目标转换机制与多目标优化求解方法，并运用到实际项目中，最后根据应用效果，提出了优化高速公路大中修工程管理的对策建议。具体内容如下： 第1章为导论，主要阐述了本文的研究目的和意义、国内外相关研究、研究方法等。 第2章为高速公路大中修工程多目标集成管理的相关理论。主要介绍了高速公路养护工程的分类与特点，阐述了工程管理，多目标集成管理以及工程多目标集成管理的相关研究。 第3章为高速公路大中修工程多目标集成管理体系设计。首先分析了高速公路大中修工程管理的多目标要素构成；其次，剖析了高速公路大中修工程动态多目标演化，包括质量、工期、成本、安全、环保等；最后，设计了高速公路大中修工程多目标集成管理体系框架。 第4章为高速公路大中修工程的多目标体系。首先，分析了高速公路大中修工程的双目标关联分析。其次，分析了高速公路大中修工程双目标拓展集成。最后，分析了高速公路大中修工程的目标偏差调控。 第5章为高速公路大中修工程的三目标集成管理。在双目标关联，拓展与偏差调控的基础上，设计了高速公路大中修工程的“三一”目标结构，并建立了高速公路大中修工程的“三一”目标转换模型以及集成管理模型。 第6章为高速公路大中修工程的多目标集成管理通用模型。首先，构建了高速公路大中修工程的多目标集成管理通用模型；其次，构建了求解高速公路大中修工程的多目标集成管理通用模型的算法。最后，通过模拟测试，验证了高速公路大中修工程的多目标集成管理通用模型的适用性，为实际应用奠定了基础。 第7章为高速公路大中修工程的多目标集成管理策略。 第8章为全文总结与研究展望。 本文的主要创新点为以下三点： （1）构建了高速公路大中修工程的“三一”目标集成管理体系 在分析高速公路大中修工程管理的多目标要素构成的基础上，结合高速公路养护制度、标准以及规范，剖析了高速公路大中修工程的质量、工期、成本、HSE（健康、安全、环保）等目标体系，建立了高速公路大中修工程的“三一”目标集成管理体系，以“三”为主，以“一”为辅，主辅动态转换的目标集成管理模式。 （2）建立了高速公路大中修工程的多目标集成管理通用模型 在公路评价模型的基础上，建立了高速公路大中修工程的多目标集成管理通用模型，容纳了高速公路路面养护质量、工期、成本所涉及的各项因素，并以此为基础形成多目标函数体系，将路面行驶质量、路面损坏、路面抗滑性能、路面结构强度归结为质量体系，将工程规划的进度安排纳入工期函数，将预算编制纳入成本函数，形成基础“三”目标集成体系，再通过“一”目标的嵌入，形成高速公路大中修工程的多目标集成函数体系。 （3）提出了高速公路大中修工程的多目标集成管理方法 在多目标函数标准函数分解与转化的基础上，设计了具有自适应求解能力的高速公路大中修工程的多目标集成管理通用模型的免疫遗传算法，根据种群多样性分布特点和周期渐变性，采用基于相似度的交叉函数和基于多样性的变异函数，在免疫遗传过程中均衡考虑全局与局部搜索信息，从而避免收敛早熟等问题，使得免疫遗传算法能快速收敛于全局峰值，从而快速求解高速公路大中修工程的多目标优质解，并且嵌入了偏好设计，有助于全面辅助高速公路大中修工程在不同情境下的决策。

目录

声明

第1章 导论

1.1 研究目的和意义

1.2 国内外相关研究综述

1.3 研究内容与研究方法

第2章 高速公路大中修工程多目标集成管理理论

2.1 高速公路大中修工程的内涵与特点

2.2 多目标集成管理

2.3 高速公路工程项目集成管理

2.4 高速公路工程项目多目标集成管理结构

第3章 高速公路大中修工程多目标集成管理体系设计

3.1 高速公路大中修工程管理的多目标要素构成

3.2 高速公路大中修工程动态多目标演化

3.3高速公路大中修工程多目标集成管理体系框架

第4章 高速公路大中修工程的多目标体系

4.1高速公路大中修工程的双目标关联分析

4.2 高速公路大中修工程双目标拓展集成

4.3 高速公路大中修工程的目标偏差调控

第5章 高速公路大中修工程的三目标集成管理

5.1高速公路大中修工程的“三一”目标结构

5.2 高速公路大中修工程的“三一”目标转换模型

5.3 高速公路大中修工程的“三一”目标集成管理

第6章 高速公路大中修工程的多目标集成管理通用模型

6.1高速公路大中修工程的多目标集成管理通用模型的构建

6.2高速公路大中修工程的多目标集成管理通用模型的算法

6.3高速公路大中修工程的多目标集成管理通用模型测试

第7章 高速公路大中修工程的多目标集成管理策略

7.1 强化高速公路大中修工程双目标核心集成

7.2 建立高效高速公路大中修工程多目标问题分解框架

7.3提升高速公路大中修工程生命周期管理水平

第8章 全文总结与研究展望

8.1 全文总结

8.2 创新点

8.3 研究展望

致谢

参考文献

附录