某沥青拌和站监控数据分析文献综述

 2022-07-15 07:07

文献综述

1.前言

沥青混合料拌和是沥青路面施工的核心环节,沥青混合料在拌和过程质量波动过大会直接导致混合料配合比失稳,是沥青路面早期破坏的重要原因,严重影响沥青路面质量和使用寿命。传统对沥青混合料拌和质量波动性的检查方法,主要是在拌和站停止生产后,通过打印拌和记录,经人工逐盘计算配合比误差。该方法具有滞后性,无法实时监控拌和数据。同时人工录入打印记录工作量大、易出错,因此对于拌和误差的分析多为抽样分析,无法全面分析拌和数据。显然,依靠传统的事后数据分析方法难以保证现代沥青路面的施工质量。

2011年,交通部印发《高速公路施工标准化活动实施方案》,旨在解决沥青拌和站监控效果不力这一问题。随着我国物联网技术的发展,沥青拌和站监控系统应运而生并在短时间内得到广泛应用。沥青拌和站监控系统综合传感技术、通讯技术、计算机软硬件开发等现代高科技技术,通过对沥青拌和站数据的实时采集、无线传输、平台分析和报警,实现拌和站生产数据的“事前预控、事中监控、事后分析”全过程控制,保证监测数据的真实及可靠性,提供及时准确的质量数据跟踪和分析结果,为决策者提供数据依据[1][1-[2][2],[3][3]。

但是,沥青拌和站监控系统经过多年的使用与发展,也暴露了诸多问题。现代拌和站监控系统的主要功能之一是对拌和站生产质量波动的监控报警,通过设置实际配合比与理论配合比的误差百分率,对不同管理岗位人群进行短信报警。但由于该误差比例设置的不合理,拌和站每天报警数据可高达数百条,导致项目管理人员对监控报警数控产生“麻木”心理并设置报警屏蔽,导致监控功能的失效。

同时,通过对拌和站监控数据的多样化分析,还可进行产能统计、生产成本核算等多项管理分析。因此,如何对拌和站监控数据加以有效分析,使之真正能够为工程项目服务,对于提高沥青路面施工质量和管理水平具有重要的现实意义。

2.国内外研究进展

2.1国外研究进展

早在十八世纪,产业革命的兴起就使得绝大多数产品生产进入流水线作业时代,对于生产质量的过程控制与管理也随之发展起来[4][4]-[5][5]。而欧美发达国家对于统计过程控制技术在道路工程建设中的应用研究也有几十年[6][6]-[7][7]。有关路面施工质量管理技术的研究,美国一直处于领先地位[8][8]。早在1956年,美国国家高速公路和交通运输协会(AASHTO)就通过铺筑沥青路面试验段获取了大量真实、有效的试验数据,并对其进行了系统分析与深入研究,为后期推出沥青路面施工质量规范提供了可靠的依据。日本在战后经济复苏的过程中也将这一技术引进到道路建设中,并取得了令人瞩目的成绩。上世纪80年代开始,一些国家尝试在沥青混合料生产与沥青路面施工过程中进行统计过程控制的研究,将分析统计过程控制的思想纳入道路工程中来;近年来,国外在此领域的研究主要集中在沥青混合料生产与路面施工质量控制、以及工程费用管理等方面。

美国国家高速公路和交通运输协会(AASHTO)和美国联邦公路局(FHWA)就道路施工质量的统计过程控制理论与技术进行了深入研究[7],并成功将动态控制图中的单点控制图、移动极差控制图、移动平均值控制图应用于高速公路施工质量控制。

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