市政道路的全生命周期成本分析与养护策略

摘要：市政道路作为城市基础设施的重要组成部分，其长期使用性能和经济性直接影响交通运行效率和公共财政负担。传统养护管理模式多以短期成本为导向，忽视了全生命周期的综合经济投入与效益比。全生命周期成本分析方法可有效指导道路建设、运营与养护阶段的科学管理，实现投入最优化与服务性能最大化。本文结合典型市政道路工程实践，从成本构成、寿命预测、养护机制等方面入手，提出可持续、可量化的养护优化策略，推动市政道路管理的科学化发展。

关键词：全生命周期；市政道路；养护管理

一、市政道路全生命周期成本分析的逻辑基础

（一）全生命周期成本理念对市政道路经济决策的引导意义

市政道路建设与运营管理需要以长远视角统筹资金投入、功能实现与可持续运行效果。全生命周期成本理念强调从道路设计之初即考虑材料选择、结构配置与后期维护之间的动态关系，避免因初期投资压缩造成后期频繁养护、总成本上升的问题。在项目决策阶段采用全生命周期成本评估模型，不仅有助于合理分配预算资源，还能为设计方案比较提供科学依据。该理念促使管理者跳出建设期成本局限，转向全过程、系统化的投资效益评估路径，实现技术优选与财务控制的协同统一。

（二）市政道路成本构成要素在生命周期不同阶段的表现特征

市政道路在其使用周期中涉及多个阶段成本，包括前期设计成本、施工建设成本、运行管理成本、定期养护成本与报废回收成本等。其中，施工阶段支出占比较高，常被认为是成本控制重点，但运行与养护期的累积投入对总成本的影响不可忽视。在道路使用初期，路面状况较佳，维护费用低，但随时间推移，结构老化、交通荷载增加导致维护频率与费用上升。各阶段成本在时间维度上的分布特征决定了项目管理需以全局视角优化资源配置，通过提前投入降低长期运营负担，提高道路服务质量与经济效益。

（三）全生命周期成本分析模型在市政工程中的应用路径

在具体应用中，需构建包含初建成本、运营成本、维护成本与残值回收的全生命周期成本模型，借助模拟仿真与数据分析工具实现多方案的对比评估。模型核心在于设定道路使用寿命与关键节点时间，对不同建设材料、结构类型和交通条件下的维护周期与成本进行动态预测。通过建立典型工况数据库与维修历史曲线，可提升模型预测准确性，为养护计划提供量化支撑。模型结果可作为投资决策、合同制定与技术路线选择的依据，使市政道路建设从静态预算导向向动态经济性能导向转型，促进工程管理的理性化与系统化发展。

二、市政道路全生命周期养护策略的优化路径

（一）基于病害发展规律的阶段性养护时机判断机制

市政道路在服役过程中受到自然环境、交通负荷及材料老化等多重影响，病害呈现出阶段性发展规律。早期表层病害如裂缝、松散可通过预防性养护手段加以控制，延缓结构性病害的形成。若在中期阶段未能及时干预，病害将迅速扩展至底基层，形成沉陷、坑槽等结构损坏，养护成本大幅上升。在养护策略制定中，需引入定量化病害发展模型，结合现场检测数据判断道路技术状况指数的变化趋势，设定不同损伤等级对应的养护触发阈值。在《市政道路技术状况评定标准》基础上，叠加数据挖掘算法提炼影响因素组合特征，为道路管养部门提供科学的时机判断依据。例如，通过多期裂缝宽度与路表抗滑值趋势对比，精准识别进入养护窗口期的临界节点，实现最小干预干预策略，有效延长道路使用寿命，降低长期维修成本。

（二）基于性能退化预测的养护方案技术选择优化

市政道路性能退化具有显著的非线性特征，影响因素包括材料强度损失、基层浸水、温度变化与荷载累积等。为制定科学合理的养护方案，需构建性能退化预测模型，通过对历年检测数据进行拟合分析，掌握不同路型、构造与使用条件下的劣化速率规律。利用灰色预测模型与神经网络算法建立退化路径库，对未来性能状态进行概率估计，为方案选择提供数据依据。在养护方案设计中，应基于目标寿命与预算约束匹配不同技术手段，如采用纤维增强沥青封层技术控制裂缝扩展，或采用热再生工艺延续面层寿命。针对功能性退化与结构性退化实施差异化处理，避免过度养护或技术投入不足引发二次修复。通过建立标准化养护技术库与区域气候数据库匹配机制，增强养护措施的适配性与实施效果，全面提升技术经济比。

（三）基于智能感知数据的道路健康监测系统构建

传统道路养护严重依赖人工巡检与定期检测，存在数据更新滞后、故障识别不及时等问题，影响养护策略的精准实施。基于物联网技术与数据融合算法构建道路健康监测系统，成为实现全生命周期状态掌控的关键环节。系统通过布设无线传感器、压电测点与位移记录设备，实时采集路面应力、温度、振动等参数，结合无人机影像识别技术进行全线监测。数据传输至云平台后，经由状态判别模型进行预处理与风险评估，实现对局部异常、病害扩展趋势的智能识别与预警。在某市道路项目中，部署结构响应传感器网格后，发现路段早期不均匀沉降现象，及时调整交通负载，避免结构失效。健康监测系统通过连续性数据支持，打通了状态感知与养护决策之间的信息链，推动市政道路管养从事后响应向主动干预、预测性维护模式转型。

（四）基于全成本控制的多维协同管养模式构建

市政道路养护需协调财政预算、施工单位、技术支持方与管理部门之间的关系，构建以全成本控制为导向的多维协同机制是保障养护效率与质量的核心措施。在组织机制上，应确立多部门协同平台，整合预算分配、计划制定、进度控制与绩效考核机制，通过信息化系统实现任务派发与执行反馈的闭环管理。在技术协作上，推动设计院、科研机构与材料厂家共同参与养护方案优化过程，提升方案可实施性与成本控制水平。在财务管理上，引入全过程成本跟踪系统，对人、料、机耗费进行量化记录与绩效评估，形成动态数据库支持下一周期策略调整。以LCC（全生命周期成本）分析结果为依据，将道路资产纳入城市基础设施财务体系，合理安排维护资金拨付节奏与额度，避免短期资金挤压导致长期成本攀升，实现市政道路运维“低投入、高绩效、长寿命”的综合管理目标。

结束语：市政道路作为公共服务的重要载体，其建设与养护管理必须贯彻全生命周期理念，实现科学投入与高效管理的协同统一。通过构建多源数据驱动的成本模型与智能化监测系统，优化病害预警与技术选型机制，可有效提升道路使用寿命与经济性。未来应持续完善制度协同、资金统筹与技术集成体系，推动市政道路管理向数字化、系统化、集约化转型，为城市交通基础设施的可持续发展提供坚实支撑。

参考文献：

[1]王志刚.基于全生命周期的城市道路养护管理机制研究[J].市政技术，2023，43（02）：87-92.

[2]赵文博.市政道路工程全寿命期成本控制策略分析[J].工程建设与设计，2023，41（06）：105-109.

[3]李明浩.智能感知技术在市政道路健康监测中的应用探析[J].土木建筑工程信息技术，2023，45（04）：77-81.