(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 202211161766.9 (22)申请日 2022.09.20 (71)申请人 河北工业大 学 地址 300000 天津市北辰区双口镇西平 道 5340号 (72)发明人 马士宾　盖茜　郭蕊　刘永烽　 李伟　李云华　杨小宾　吕振强　 张永利　闫伟阳　岳峰　 (74)专利代理 机构 金华市婺实专利代理事务所 (普通合伙) 33340 专利代理师 胡恩晗 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/08(2012.01)G06F 30/13(2020.01) (54)发明名称 一种基于设计指标协调度的永久性沥青路 面方案优化方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于设计指标协调度的永 久性沥青 路面方案优化方法， 属于道路工程技术 领域， 针对目前永久性沥青路面设计指标较多， 计算不同设计指标时， 只是单一的验算满足要求 即可， 缺乏考虑各指标间协调发展等问题， 包括 以下步骤： 根据试验路段的湿度、 温度条件， 交通 参数以及其他影 响因素， 拟定不同基层的永久性 路面结构组合和各层厚度； 对永久性路面结构设 计指标进行验算， 若不满足验算要求， 应调整路 面结构， 直至满足要求； 对各沥青路面的设计指 标间进行耦合协调度计算， 按照协调度值越大越 好的评判标准进行比较， 选出最优的永久性沥青 路面方案。 本发 明为永久性沥青 路面方案优选提 供了科学计算方法及新思路。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 115481805 A 2022.12.16 CN 115481805 A 1.一种基于设计指标协调度的永久性沥青路面方案优化方法， 其特征在于： 包括以下 步骤： S1、 根据试验路段的湿度、 温度条件、 交通参数以及影响因素， 拟定几种不同基层的永 久性沥青路面结构组合， 确定永久性沥青路面的材 料参数和设计指标； S2、 通过查找沥青路面设计规范， 对获取的路面结构及资料经计算得到沥青层层底拉 应变、 路基顶面压应变、 半刚性基层层底拉应变和沥青混合料层永久变形量设计指标， 并验 算其是否符合要求， 若符合， 则进行S3； 若不符合， 调整路面结构重新验算至符合要求； S3、 对各沥青路面的设计指标进行 标准化处理， 计算各设计指标间的耦合协调度； S4、 根据对不同基层结构组合路面所计算出的协调度， 比较各种基层路面的协调度大 小， 优选出永久性沥青路面结构的最优方案 。 2.根据权利要求1所述的一种基于设计指标协调度的永久性沥青路面方案优化方法， 其特征在于： 所述S1永久性沥青路面的材料参数包括路基顶面回弹模量、 底基层 模量、 基层 模量、 面层 模量以及各个结构层的泊松比， 设计指标包括沥青层层底拉应变、 路基顶面压应 变、 半刚性基层 层底拉应 变和沥青混合料层永久变形量。 3.根据权利要求1所述的一种基于设计指标协调度的永久性沥青路面方案优化方法， 其特征在于： 所述S2永久性沥青路面验算符合如下要求： 沥青层层底拉应变应不大于70 μ ε， 采用改性沥青时应不大于100 μ ε； 路基顶面压应变应不大于220 μ ε， 半刚性基层层底拉应变 εs≤ εR； 式中： σs——水泥稳定基层材料劈裂强度； E——抗压回弹模量； Ks——抗拉强度结构系 数； Ne——设计使用年 限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数； AC——公路等级系 数， 高速公路、 一级公路为1.0， 二级公路为1.1， 三、 四级公路为1.2； 沥青混合料层永久变形量满足容许永久变形量要求； 按下列要求对各沥青混合料层进行分层， 分别计算各分层的永久变形量： 表面层， 采用10～20mm为一分层， 第二层沥青混合料层， 每一分层厚度应不大于25mm， 第三层沥青混合料层， 每一分层厚度应不大于100mm， 第四层及其以下沥青混合料层， 作为 一个分层； 根据车辙试验， 得到各层沥青混合料的车辙试验永久变形量， 计算各分层的永久变形 量和沥青混合料层总的永久变形量。 4.根据权利要求1所述的一种基于设计指标协调度的永久性沥青路面方案优化方法， 其特征在于： 所述 步骤S3具体包括： S301： 各设计指标 标准化处理为： 对于具有正向影响型指标， 越大越 优的指标， 使用如下公式进行 标准化： Xi’＝(Xi‑Ximin)/(Ximax‑Ximin) 对于具有负向影响型指标， 越小越 优的指标， 使用如下公式进行 标准化： Xi’＝(Ximax‑Xi)/(Ximax‑Ximin) S302： 设计指标间耦合协调度计算公式为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115481805 A 2式中： Ui——第i个设计指标的标准化值； T——综合评价指数； αi——第i个设计指标的 权重， S303： 熵权法确定 权重 计算样本占该设计设计指标比重： Pij第i个沥青路面结构组合的第j个设计指标 所占的比重， 计算各设计指标的熵值： 其中 ej为第j项设计指标的熵值； n 为参与永久性沥青路面方案比选的个数， 计算各设计指标的信息熵冗余度dj： dj＝1‑ej 计算各项设计指标的熵权wj： 式中， m为设计指标总个数； wj为第j项设计指标的熵权， S304： 将S303中算出的权 重， 代入S3 02中得出综合评价指数， 得 出耦合协调度。 5.根据权利要求1所述的一种基于设计指标协调度的永久性沥青路面方案优化方法， 其特征在于： 所述S4中的各设计指标的耦合协调度范围为： 耦合度计算结构0≤C≤1， C越接近于1， 表示各指标耦合度越大； 当C越接近于0时， 表示 耦合度越小， 说明指标之间处于无关的状态， 耦合将向无序方向发展， 耦合协调度的范围也为0≤D≤1， D值越接近1， 各设计指标间的整体协同效应或贡献率 越高。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115481805 A 3