Gatvių dangos būklės vertinimo rodiklių įverčių reikšmingumo tyrimas

Abstract

Miestų savivaldybių administracijos nuolatos sprendžia sudėtingą racionalizavimo uždavinį, siekiant ekonomiškai efektyviai parinkti gatvių tinklo atnaujinimo prioritetus. Faktinė situacija rodo, kad atnaujintų gatvių ruožų dangos konstrukcija dažnai neatlaiko numatyto naudojimo laikotarpio apkrovų. Tokiems atvejams išvengti turėtų būti žinoma viso gatvių tinklo būklė bei nustatyti atrankos kriterijai. Šioje disertacijoje nagrinėjami gatvių dangos būklės vertinimo bei dangos būklės rodiklių įverčių reikšmingumo racionalizavimo klausimai. Tyrimo objektas yra gatvių dangos būklės vertinimas pagal išmatuojamus ir apskaičiuojamus būklės rodiklius išskiriant homogeninius ruožus, siekiant racionalizuoti gatvių tinklo remonto prioritetų nustatymą. Disertaciją sudaro įvadas, trys skyriai, bendrosios išvados, rekomendacijos, naudotos literatūros ir autoriaus publikacijų disertacijos tema sąrašai bei 6 priedai. Įvadiniame skyriuje aptariama tiriamoji problema, darbo aktualumas, aprašomas tyrimų objektas, formuluojamas darbo tikslas bei uždaviniai, aprašoma tyrimų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė, ginamieji teiginiai. Įvado pabaigoje pristatomos disertacijos tema autoriaus paskelbtos publikacijos ir pranešimai konferencijose bei disertacijos struktūra. Pirmasis skyrius skirtas literatūros apžvalgai. Jame pateikta dangų valdymo sistemų samprata, dangos būklės vertinimo metodikos bei segmentavimo principai ir metodai. Skyriaus pabaigoje formuluojamos išvados ir pateikiami disertacijos uždaviniai. Antrajame skyriuje pateiktas eksperimentinio tyrimo planas ir metodika bei tyrimo rezultatai. Aprašomas atliktas eksperimentinis tyrimas, kurio metu panaudojant natūrinius Vilniaus miesto gatvių būklės duomenis, įvairiais metodais nustatoma gatvių dangos konstrukcijos būklė. Panaudotos metodikos palyginamos, išryškinant privalumus ir trūkumus, pasirenkama viena metodika tolimesnei analizei. Trečiajame skyriuje palyginami keli ruožų segmentavimo metodai, tarp jų ir pasiūlytas autoriaus, išrenkamas tinkamiausias. Aprašomas taikomas segmentavimo algoritmas bei sukurtos automatizuotos segmentavimo skaičiuoklės veikimo principas. Segmentavimo efektyvumas patikrinamas, pritaikant pasirinktą metodą ištirtiems gatvių ruožams. Apskaičiuojamas kiekvieno dangos būklės indekso reikšmingumas, įvertinama laikomosios gebos įtaka suminiam dangos būklės indeksui. Pateikiamos rekomendacijos gatvių dangos būklės vertinimui miestų gatvėse bei dangų valdymo sistemų įdiegimui.

This dissertation touches the subject of urban road pavement network evaluation and significance of pavement performance indicators. The aim of this thesis is to determine the significance of bearing capacity as well as other pavement performance indicators used in the pavement evaluation process, while proposing the approach for urban road sectioning in order to help with the problem of determining road network repair priorities. The dissertation consists of an introduction, three chapters, general conclusions, recommendations, lists of cited literature and author's publications on the topic of the dissertation, as well as 6 appendices. The introduction contains the research problem, the relevance of the work, the object of research. The aim of study as well as its objectives are established. The developed research methodology, the scientific novelty of the work and its significance, the defended statements are also described. At the end of the introduction, the author’s publications and conference papers are listed, the structure of the dissertation and the acknowledgments are presented. The first chapter is dedicated to literatures research regarding areas relevant to this study. In this chapter the pavement management system (PMS) principles, aims and demand are described. Also pavement performance evaluation process is analyzed while comparing several existing methodologies and presenting the concept of technical parameters (TP), performance indices (PI) and combined performance indices (CPI). In addition several existing road sectioning methodologies are presented and analyzed while highlighting the concept of a homogenous section. The second chapter presents the experimental research. 15 of Vilnius city urban roads were investigated by collecting pavement distress, roughness, FWD deflection data, as well as other relevant parameters. Performance of urban pavements is evaluated while 2 pavement evaluation methodologies are compared. One methodology is chosen for further analysis. The third chapter starts with comparison of four road sectioning methodologies. The proposed combined method is chosen as the most reliable one. Based on this method the automatic sectioning algorithm is described, and the original automatic sectioning spreadsheet is presented. Also in this chapter the significance of each pavement performance indicator is calculated while accentuating on bearing capacity impact on overall performance indices. At the end of this thesis, conclusions and recommendations for practical use of findings are presented.