浅析高速公路养护工区布局与标准化建设

张 弛

(江西赣粤高速公路股份有限公司九江管理中心都昌养护所，江西 九江 332600)

1 养护工区的分级

1.1 一级工区

一级工区通常位于公路养护网络的枢纽位置，亦为规模最大的养护工区，一级工区对所管辖区内路段大多实行“点对面”的养护管理模式进行养护。一级养护工区同时还是二级和三级养护工区原料和设备的供给处，因此所存放的原料和设备种类齐全、数量众多，且这些存放资源主要用于路基病害、路面修整、桥洞与隧道等交通设施的养护。由此可见，一级养护工区具备任务源丰富、服务技术复杂等服务特点，当然，这写功能也保障了高速公路养护任务的高效存储、传输和实施。

1.2 二级工区

作为公路养护网络中的中转站，二级工区是养护管理体系中拥有一定规模的基层单位，其功能位置、存放养护设备种类与数量较一级养护工区次一级，且所存设备仅用于应对日常路面养护及突发事件。除特殊要求外，该区通常不存放道路养护原材料。“点对点”和“线型”分别是二级工区实行的运送方式和养护管理模式，因其作业范围较大而使该工区成为本地区最终养护点服务的存在。

1.3 三级工区

三级工区一般位于公路养护的末端，因其在养护工区中规模最小，所存放养护设备和数量远少于一级养护工区，且这些设备只作日常巡查、清扫、绿化任务等用途，所以作业范围也较小。

2 高速公路养护工区布局及管理现状

2.1 养护工区多为临时性

高速公路养护工区流动性较强，大多随养护工程建设而建，随工程结束而迁。尤其是大修工程，养护工区多设置为临时性且位置不固定，致使每次设置和拆迁都需耗费一定量的材料和建筑安装费用，既浪费养护资源又增加了建设成本。

2.2 工区布局不合理

现下，我国高速公路养护工区布局欠缺对路网的整体性考虑，所采用布局模式也仅适用于单条公路。因此，我国现有的高速公路网养护管理工作还不能做到统筹兼顾，也不能实现养护资源的合理配置。诚然，部分地方按照路段距离设置了不同的养护工区，但却缺乏科学的工区选址布局理论指导，致使养护里程不均、任务分配不合理的现象和问题频出。

2.3 工区的机械设备和人员配置不当

当前，我国高速公路养护工区建设各方工作尚不完善，往往是依据既有工区工程经验进行的机械设备和人员的配置，所以存在一定的盲目性，直接导致人员、设备和材料等资源分配出现较大差异，在拉低养护工作及时性和高效性的同时，还增加了养护成本。

3 高速公路养护工区的布局

3.1 图论基础与路网简化

图论主要涉及图、边和节点，用Ai(i=1，2…)表示节点，用ej(j=1，2…)表示边，而边和点的集合则为图，如下图1所示。图分两种，即有向图和无向图，本文意在研究无向图。

图1 网络示意图

出于我国不同区域自然地理环境和经济发展状况的差异，其公路路网形式亦不相同，以下(图2)为典型的几种路网形式。结合高速公路养护工区布设原则知晓，如若工区布设于路网中路线交叉点处，将使养护工区的利用率大大增加。因此，将路网节点上的城市作为养护工区备选点，把每段路的养护任务当做养护需求点，最后使一段路的两端及其两端之间的有限离散点全部集中。

图2 路网形式示意图

3.2 时间限制约束条件

道路结构养护、道路附属设施养护都是高速公路养护范围。高速公路本身并不是一个独立系统的存在，其养护工区布设也受到所属辖区行政管理的多方限制。当下，沥青路面的养护在高速公路养护中占比最大，为此，笔者结合约束条件，“弱化”了道路所属辖区行政管理限制因素与道路附属设施的养护，仅对因沥青混合料温度下降的时间限制约束条件(涉及规定性和技术性两方面)进行了论述。在规定的时间内有效养护及修复养护需求点的时间约束即表示规定性时间限制(tr)，据此计算出规定性限制运距Lmaxr，表达式为Lmaxr=tr×ν，其中ν表示养护运输车的平均运输速度。

另外，沥青混合料养护施工温度时在运输过程中的时间约束即为技术性时间限制(tt)，其计算式如下

式中，搅拌机的出料温度表示为Tcl；混合料要求的摊铺温度表示为Ttp；运输车平均等待时间表示为tω；沥青混合料温降系数则用ε表示。

参照技术性时间限制计算其运距，得出其运距与表达式相同。对两者进行对比，得出t为两者最大时间限制中的最小值，表示为t= min{tt，tr}。计算出最大限制运距Lmax，最终得到Lmax=ν×t=ν×min{tt，tr}。

3.3 最短路问题求解

为切实保障高速公路经济和社会效益，从路网中寻求养护工区到养护需求点间的最短路径非常必要。笔者对求解最短路径问题经典解法之一Floyd算法基础进行了阐述。

首先，设网络图Y=(A，e)存有n个节点，并作Mij为边(Ai，Aj)的权(i，j∈1，2，…，n)。对于A1，A2，…，An任意次序的节点，记Y的权邻矩阵D=(Lij)n×n，矩阵属于n×n式，其具体满足条件为

4 高速公路养护工区标准化建设对策

4.1 养护管理制度标准化

贯彻落实“全面养护、科学管理、预防为主、防治结合、保障畅通”的高速公路养护管理工作方针，按照国家技术和操作标准行事，健全科学的公路检测、数据采集制度，建立一套高速公路设施综合测评体系，并制订行之有效的针对性养护计划，确保路面平整、坚实、顺畅、行车舒适，为全民提供安全、舒适、快捷的使用体验。

4.2 机械配备标准化

高速公路养护设备配备涉及路面清扫与维修、防撞护栏修复、绿化管理、防汛、路面除雪、桥涵检查等养护作业。在现行养护设备配备中，经济、适用、安全、节能是为遵循原则。机械配备标准化需注意两点：一是配备要与养护管理模式和所负责养护任务相符合，使养护设备得以发挥最大效用；二是尽量选用多功能养护一体的机械设备，体现出设备的经济性和实用性；三是配备自行式设备，确保养护安全和效率；四是注重节能与环保观念，充分利用旧料。

4.3 养护工区建设标准化

养护工区建设标准化要求工区应具备相应的配套设施，譬如固定的工作场所、宿办设施、库房及后勤保障部等，实现总体建设工区的布局合理、环境舒适和功能齐全等要求，同时加大硬件设备投入，完善基础设施建设。

4.4 养护作业流程标准化

按照年度养护情况，高速公路养护管理单位预编养护计划，并将计划落实于各专业、每个月进行。根据专业的不同组织巡查和记录工作，结合修复制度和现场情况就所遇问题予以及时处置。此外，根据权限职责和分工，做好报送信息通知和维修事宜，完成内业资料整理和归档。

5 结 语

根据高速公路工区实况进行科学布局，并合理配置养护设备，充分发挥养护资源作用，及时有效地完成养护任务，促使高速公路带来更多的经济和社会效益。