一種公路隧道服役性能評價方法與流程
1.本發明屬于公路交通基礎設施技術領域，特別是涉及一種公路隧道服役性能評價方法。
背景技術：
2.隨著國民經濟的快速發展，社會物流屬性、交通基礎設施建造技術水平發生了質的變化，人們從渴望出行到暢通出行，再到舒適出行，對交通設施所能提供的通行能力的要求越來越高，現有交通基礎設施的升級改造、工程改擴建工程越來越多。如何全面、客觀地開展公路基礎設施服役性能評價，成為公路交通基礎設施技術領域焦點、熱點和行業發展的亟需。
3.目前，隧道基礎設施服役能力評價多側重于隧道土建設施自身的安全與耐久性，對隧道病害產生原因、機理及演化規律研究較多，未從社會出行層面開展相關研究，進而無法揭示大量隧道工程本質安全狀況良好而要拆除重建的事實。
技術實現要素：
4.本發明的目的是提供一種公路隧道服役性能評價方法，以解決上述現有技術存在的未從社會出行層面研究隧道基礎設施服役能力問題。
5.為實現上述目的，本發明提供了一種公路隧道服役性能評價方法，包括：獲取公路隧道工程的設施屬性，其中所述設施屬性包括：安全屬性、標準屬性和增益屬性；獲取社會公眾交通出行的需求指標，其中所述需求指標包括：安全需求、總體需求和環境需求；對所述設施屬性和所述需求指標的關系進行判斷，得到公路隧道服役能力的初步判斷結果，同時計算公路隧道服役能力的量化值，基于所述量化值評價公路隧道服役性能。
6.優選地，所述安全屬性包括：隧道土建結構本質安全和機電設施供給，其中所述機電設施包括：通風設施和照明設施。
7.優選地，所述標準屬性包括：技術等級、服務水平、設計速度和主流車輛類型。
8.優選地，所述增益屬性包括：通風、照明、監控、消防和交通安全設施。
9.優選地，所述設施屬性和所述需求指標的關系包括：所述安全屬性與所述安全需求的關系、所述標準屬性與所述總體需求的關系和所述機電設施與所述環境需求的關系。
10.優選地，對所述安全屬性與所述安全需求的關系進行判斷的過程包括：若所述安全屬性不滿足所述安全需求時，則判定為公路隧道服役能力水平下降；通過維修加固方式恢復所述隧道土建結構本質安全，若維修加固后所述安全屬性仍無法滿足所述安全需求時，則判定為公路隧道服役能力不足。
11.優選地，對所述標準屬性與所述總體需求的關系進行判斷的過程包括：若所述標準屬性不滿足所述總體需求時，則判定為公路隧道服役能力水平不足；
否則所述公路隧道服役能力優良。
12.優選地，對所述機電設施與所述環境需求的關系進行判斷的過程包括：若所述機電設施供給不滿足所述環境需求時，則判定為公路隧道服役能力水平下降；通過所述增益屬性提升所述機電設施供給，若提升所述機電設施供給后仍不能滿足所述環境需求時，則判定為公路隧道服役能力不足。
13.優選地，評價公路隧道服役性能的過程包括：基于所述設施屬性和所述需求指標，計算公路隧道服役能力的量化值，同時設置公路隧道服役能力的預設區間，基于所述量化值對所述公路隧道服役能力進行判斷。
14.優選地，對所述公路隧道服役能力進行判斷的過程包括：若所述量化值大于所述預設區間時，則判定為公路隧道服役能力優良；若所述量化值處于所述預設區間時，則判定為公路隧道服役能力一般；若所述量化值小于所述預設區間時，則判定為公路隧道服役能力差。
15.本發明的技術效果為：本發明公開了一種公路隧道服役性能評價方法，通過構建公路隧道工程本質安全屬性、工程技術標準屬性和工程技術增益屬性三個設施屬性，和社會公共交通出行基本需要、公共交通出行總體需求和公共交通出行環境需求三個需求指標，建立了公路隧道服役性能評價體系及方法。
16.本發明能夠反映隧道土建設施本質安全、工程綜合通行能力和服務環境多方面的綜合下提供的服役供給能力與水平；本發明結合社會公眾出行對基本安全需求、公共交通出行總體需求和環境需求，給出了三個基本公路隧道服役能力喪失的條件和評判內容；本發明提供的公路隧道服役能力量化計算分析方法，為量化分析公路隧道服役能力提供理論依據。
附圖說明
17.構成本技術的一部分的附圖用來提供對本技術的進一步理解，本技術的示意性實施例及其說明用于解釋本技術，并不構成對本技術的不當限定。在附圖中：圖1為本發明實施例中的方法流程圖；圖2為本發明實施例中的評價體系架構示意圖。
具體實施方式
18.需要說明的是，在不沖突的情況下，本技術中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本技術。
19.需要說明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執行指令的計算機系統中執行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執行所示出或描述的步驟。
20.實施例一如圖1所示，本實施例中提供一種公路隧道服役性能評價方法，包括：獲取公路隧道工程的設施屬性，其中所述設施屬性包括：安全屬性、標準屬性和增益屬性；
獲取社會公眾交通出行的需求指標，其中所述需求指標包括：安全需求、總體需求和環境需求；對所述設施屬性和所述需求指標的關系進行判斷，得到公路隧道服役能力的初步判斷結果，同時計算公路隧道服役能力的量化值，基于所述量化值評價公路隧道服役性能。
21.如圖2所示，在本實施例中，公路隧道工程的設施屬性（公路隧道服役能力供給）包括：（1）工程技術標準屬性（gy1），指隧道工程建設初期所賦予通行能力屬性，主要包括技術等級、服務水平、設計速度和主流車輛類型四個方面。
22.（2）工程本質安全屬性（gy2），指為隧道內行車輛安全通行所提供需求屬性，主要包括隧道土建結構本質安全和機電設施（通風和照明）供給。
23.（3）工程技術增益屬性（gy3），指不改變既有隧道土建結構形式下，可提高的功能屬性，主要包括：通風、照明、監控、消防及交安設施。
24.在本實施例中，社會公眾交通出行的需求指標包括：（1）公共交通出行基本需求（安全）（sx1），指隧道內行車安全所需要的基本保障要求，主要包括隧道土建結構本質安全和機電設施（通風和照明）要求。
25.（2）公共交通出行總體需求（流量+車速）（sx2），指社會公眾出行整體需求，包括技術等級、服務水平、設計速度和主流車輛類型等四個方面。
26.（3）公共交通出行環境需求（舒適度）（sx3），指社會公眾出行時對舒適性的需求，表征社會公眾對設施的滿意程度。主要包括通風、照明（含景觀、視覺）。
27.在本實施例中，公路隧道服役能力供給與社會公眾交通出行需求關系判斷包括：（1）當工程本質安全屬性（gy2）不滿足公共交通出行基本需要（sx1）時，則表征公路隧道服役能力水平下降，可通過維修加固方式恢復；當維修加固后仍無法滿足時，則表征公路隧道服役能力不足。
28.（2）當工程技術標準屬性（gy1）不滿足公共交通出行總體需求（sx2）時，則表征公路隧道服役能力不足。
29.（3）當工程本質安全屬性（gy2）中機電設施（通風和照明）供給不滿足公共交通出行環境需求（舒適度）（sx3）時，則表征公路隧道服役能力水平下降，可通過工程技術增益屬性（gy3）進行提升；當工程技術增益屬性（gy3）提升后仍不能滿足時，則表征公路隧道服役能力不足。
30.本實施例中，公路隧道服役能力低于社會公眾接受水平時，則表征公路隧道服役能力喪失，此時公路隧道服役能力不可恢復。
31.（4）在上述3種情況外，公路隧道服役能力量化表述如下：
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（1）式中：分別為工程本質安全屬性接受水平、工程技術標準屬性接受水平和工程技術增益屬性接受水平，各值取0.6,；分別為工程本質安全屬性、工程技術標準屬性和工程技術增益屬性權重，
分別取0.5、0.3和0.2。
32.的計算按照下列方法計算：1.計算值對工程技術標準屬性與公共交通出行總體需求兩者指標關系進行量化，如表1所示。
33.表1表1式中：按照表1取值。
34.2.計算值對工程本質安全屬性與公共交通出行基本需要兩者指標關系進行量化，如表2所示。
35.表2
式中：按照表2取值。
36.3.計算值對工程技術增益屬性與公共交通出行環境需求兩者指標關系進行量化，如表3所示。
37.表3表3式中：按照表3取值。
38.本實施例中，公路隧道服役能力量化值根據公式（1）計算大小劃分為：（1）時，表示隧道服役能力優良。
39.（2）時，表示隧道服役能力基本能夠滿足社會公眾出行需要，服役能力一般。
40.（3）時，表示隧道服役能力不滿足社會公眾出行需要，服役能力差。
41.實施例二本實施例提供了具體公路隧道服役性能評價方法，東部某省份高速公路有一長隧道s，隧道長度為2600m，屬長隧道，已建成通車運營20年，建設期該隧道采用設計速度為80km/h的高速公路技術標準、二級服務水平，服務通行的主流車輛為小型貨車；目前隧道土建結構與機電設施運行狀況良好，但隧道機電設施已達到設置極限，無升級改造空間。受當地社會發展，家庭私有小汽車擁有量快速增加，成為隧道通行主流車輛；人們希望出行車輛行駛速度需求80-100km/h，服務水平不低于二級；隧道照明通風雖能保障通行、但普遍認為通行環境較差。試問該隧道s目前公路隧道服役能力值為多少。
42.由于目前隧道s隧道機電設施已達到設置極限，無升級改造空間，但是土建結構與機電設施運行狀況良好，因此，隧道服役能力尚未到達以下情況：工程本質安全屬性（gy2）不滿足公共交通出行基本需要（sx1）、工程技術標準屬性（gy1）不滿足公共交通出行總體需求（sx2）、工程技術增益屬性（gy3）提升后仍不能滿足公共交通出行環境需求（舒適度）
（sx3）。
43.因此，隧道s的公路隧道服役能力值應按照公式（1）進行量化評價。根據量化評價方法及內容，評價過程表述如下：（1）工程技術標準屬性與共交通出行總體需求的關系值根據隧道s的建設參數與現狀，其工程技術標準屬性與共交通出行總體需求兩者指標關系量化情況，如表4所示。
44.表4按照公式（2）計算，則滿足的要求。
45.（2）工程本質安全屬性與公共交通出行基本需要的關系值由于目前隧道s土建結構與機電設施運行狀況良好，因此其工程本質安全屬性與公共交通出行基本需要兩者指標關系量化情況，如表5所示。
46.表5按照下式（3）計算，
則滿足的要求。
47.（3）工程技術增益屬性與公共交通出行環境需求的關系值人們目前出行對隧道感受為隧道照明通風雖能保障通行、但普遍認為通行環境較差，且隧道機電設施已達到設置極限，無升級改造空間，因此，其工程技術增益屬性與公共交通出行環境需求兩者指標關系量化情況，如表6所示。
48.表6按照公式（3）計算，則滿足的要求。
49.（4）公路隧道服役能力量化表述如下：根據計算值，隧道s的公路隧道服役能力按照公式（1）計算如下：隧道s公路隧道服役能力量化值，表示表明該隧道服役能力基本能滿足社會公眾出行需要，服役能力一般。
50.以上所述，僅為本技術較佳的具體實施方式，但本技術的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本技術揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本技術的保護范圍之內。因此，本技術的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
技術特征：
1.一種公路隧道服役性能評價方法，其特征在于，包括以下步驟：獲取公路隧道工程的設施屬性，其中所述設施屬性包括：安全屬性、標準屬性和增益屬性；獲取社會公眾交通出行的需求指標，其中所述需求指標包括：安全需求、總體需求和環境需求；對所述設施屬性和所述需求指標的關系進行判斷，得到公路隧道服役能力的初步判斷結果；計算公路隧道服役能力的量化值，基于所述量化值評價公路隧道服役性能。2.根據權利要求1所述的公路隧道服役性能評價方法，其特征在于，所述安全屬性包括：隧道土建結構本質安全和機電設施供給，其中所述機電設施包括：通風設施和照明設施。3.根據權利要求1所述的公路隧道服役性能評價方法，其特征在于，所述標準屬性包括：技術等級、服務水平、設計速度和主流車輛類型。4.根據權利要求1所述的公路隧道服役性能評價方法，其特征在于，所述增益屬性包括：通風、照明、監控、消防和交通安全設施。5.根據權利要求2所述的公路隧道服役性能評價方法，其特征在于，所述設施屬性和所述需求指標的關系包括：所述安全屬性與所述安全需求的關系、所述標準屬性與所述總體需求的關系和所述機電設施與所述環境需求的關系。6.根據權利要求5所述的公路隧道服役性能評價方法，其特征在于，對所述安全屬性與所述安全需求的關系進行判斷的過程包括：若所述安全屬性不滿足所述安全需求時，則判定為公路隧道服役能力水平下降；通過維修加固方式恢復所述隧道土建結構本質安全，若維修加固后所述安全屬性仍無法滿足所述安全需求時，則判定為公路隧道服役能力不足。7.根據權利要求5所述的公路隧道服役性能評價方法，其特征在于，對所述標準屬性與所述總體需求的關系進行判斷的過程包括：若所述標準屬性不滿足所述總體需求時，則判定為公路隧道服役能力水平不足；否則判定為所述公路隧道服役能力優良。8.根據權利要求5所述的公路隧道服役性能評價方法，其特征在于，對所述機電設施與所述環境需求的關系進行判斷的過程包括：若所述機電設施供給不滿足所述環境需求時，則判定為公路隧道服役能力水平下降；通過所述增益屬性提升所述機電設施供給，若提升所述機電設施供給后仍不能滿足所述環境需求時，則判定為公路隧道服役能力不足。9.根據權利要求1所述的公路隧道服役性能評價方法，其特征在于，評價公路隧道服役性能的過程包括：基于所述設施屬性和所述需求指標，計算公路隧道服役能力的量化值，同時設置公路隧道服役能力的預設區間，基于所述量化值對所述公路隧道服役能力進行判斷。10.根據權利要求9所述的公路隧道服役性能評價方法，其特征在于，對所述公路隧道服役能力進行判斷的過程包括：若所述量化值大于所述預設區間時，則判定為公路隧道服役能力優良；若所述量化值處于所述預設區間時，則判定為公路隧道服役能力一般；
若所述量化值小于所述預設區間時，則判定為公路隧道服役能力差。
技術總結
本發明公開了一種公路隧道服役性能評價方法，本發明屬于公路交通基礎設施技術領域，包括：獲取公路隧道工程的設施屬性，其中設施屬性包括：安全屬性、標準屬性和增益屬性；獲取社會公眾交通出行的需求指標，其中需求指標包括：安全需求、總體需求和環境需求；對設施屬性和需求指標的關系進行判斷，得到公路隧道服役能力的初步判斷結果，同時計算公路隧道服役能力的量化值，基于量化值評價公路隧道服役性能。本發明能夠反映隧道土建設施本質安全、工程綜合通行能力和服務環境多方面的綜合下提供的服役供給能力與水平，明確了公路隧道服役能力量化計算分析方法，為量化分析公路隧道服役能力提供理論依據。役能力提供理論依據。役能力提供理論依據。
