周 彬

上海城建城市運營（集團）有限公司，上海 200023

1 背景介紹

1.1 城市基礎設施全壽命周期管理理念

城市基礎設施的全壽命周期指設施從規(guī)劃設計到廢棄處置的全過程，包括設施決策階段（醞釀、調查研究、項目建議書、可行性研究、立項批準等）、實施階段（準備、勘察設計、施工、竣工驗收）、運營階段（使用、維修、加固改造），一直到設施退出拆除的整個過程。

全壽命管理的目標是合理制訂設計、施工和管護方案，充分發(fā)揮設施建設和維護運營養(yǎng)護資金的作用，盡可能地延長設施的使用壽命，并保持良好的使用狀態(tài)，使基礎設施投資達到預期的經濟效益與社會效益，服務城市經濟建設發(fā)展。

1.2 城市基礎設施全壽命周期運營階段

通過分析國內外城市基礎設施運營管理案例可知，即使在城市基礎設施規(guī)劃、設計、施工階段均采用傳統(tǒng)建設模式，而僅在運營階段采用全壽命周期管理理念依然可以達到良好的預期效果。運營階段全壽命周期管理的主要理念是科學、合理安排大中修和搶修工作，運用預防性維護、主動式維護等積極措施，均衡配置維護資源，確?；A設施在使用壽命內提供較高的服務質量，從而延長基礎設施的使用壽命，增加設施的投資效益。

（1）運營初始期。設施建成后進入初始運營，養(yǎng)護企業(yè)根據合同內容制訂與實施養(yǎng)護計劃，主要采取日常養(yǎng)護及時維修設施早期病害，有效控制病害擴展延伸，保持設施技術狀況始終處于較高水平。

（2）運營成長期。隨著時間的推移、周圍氣候的影響及車流量的增長，設施各類病害發(fā)生頻率增高，在鞏固、完善日常養(yǎng)護的同時，增加預防性養(yǎng)護措施，保證設施技術指標在可控范圍。

（3）運營飽和期。經過成長期后，設施、設備老化及損耗等現象日益嚴重，設施技術狀況水平有所下降，此時應該根據通行環(huán)境實施日常養(yǎng)護、預防性養(yǎng)護、大中修養(yǎng)護相結合的方案措施。

（4）設施衰退期。隨著設施接近設計使用壽命，逐漸進入衰退期，此時應該以大中修工程為主，注重結構的修復和完善，以延長設施使用壽命。

鑒于此，按照全壽命周期管理的理念，可以將設施投入運營后的階段劃分為4個階段，包括初始期、成長期、飽和期和衰退期。

1.3 城市基礎設施運營期內各階段養(yǎng)護費用投入

（1）初始期?；A設施建成投入使用后，運營養(yǎng)護工作隨之展開。經過數十年的發(fā)展，我國基礎設施的設計能力突飛猛進，施工技術與質量控制也日趨成熟。一般而言，正常情況下，新投入使用的基礎設施在初期質量較優(yōu)，且設施尚處于施工缺陷責任期內，大部分機電設備在質保期內，運營養(yǎng)護作業(yè)以清掃保潔、巡查檢查、通行管理為主，養(yǎng)護投入以人工與機械為主，相對于其他階段而言，投入規(guī)模較小。

（2）成長期。正常情況下，基礎設施投入5～10年其使用負荷將有明顯的提升，但未達到飽和狀態(tài)。此階段零星維修工程已經頻繁，設施健康狀況逐漸衰減。根據設施性能衰減速度分析，需要考慮投入部分預防性養(yǎng)護工程，以延長設施短期內的使用壽命，使設施的各個系統(tǒng)基本能維持到大中修計劃時間。由于專項維修工程與預防性養(yǎng)護工程的投入，此階段養(yǎng)護費用會有較為明顯的升高，從全壽命周期整體經費投入角度分析，在設施性能急速衰減前開展預防性養(yǎng)護工程，能夠避免大中修提前實施，減少長周期內總體養(yǎng)護費用投入。

（3）飽和期。設施投入運營10～15年后，使用負荷將接近或達到設計飽和值，一方面設施性能下降對通行質量會造成負面影響，另一方面頻繁開展專項維修限制了道路通行能力。此外，預防性養(yǎng)護技術上也不能徹底解決設施結構病害與性能衰減問題，因此該階段需要考慮分段實施大修工程，但是該類工程技術復雜，規(guī)模較大，使費用投入有較大增長。

（4）衰退期。在大修完成后，設施性能大幅回升，將重新進入初始期—成長期—飽和期的循環(huán)中，但考慮到使用負荷的不斷攀升，設施性能衰減速率較高，其循環(huán)的時間周期將被縮短。

2 設施全壽命周期運營管理案例與模式

國外研究表明，道路工程性能從100%衰減至60%相對來說需要較長的時間過程，但是如果任其發(fā)展，性能再次衰減40%將在極短的時間內發(fā)生。由此可見，基于全壽命養(yǎng)護理念，制定中長期養(yǎng)護規(guī)劃，在合理的時間點實施主動性養(yǎng)護工程，能夠有效地延長設施使用壽命，保持設施處于較為良好的性能狀態(tài)，從而減少基礎設施的總投資額。

國內研究表明，采用全壽命周期養(yǎng)護可以有效減少養(yǎng)護資金的投入，并且路用性能指標處于較好的狀態(tài)。國內研究人員基于全壽命周期理念對京港澳高速公路瀝青路面進行了約5年的中長期養(yǎng)護規(guī)劃，然后通過全壽命分析法對規(guī)劃期內的養(yǎng)護支出進行計算，發(fā)現相比于傳統(tǒng)的“即壞即修”養(yǎng)護模式，制定長期養(yǎng)護規(guī)劃，預防性養(yǎng)護的投入在前期投入上有所增加，但是在整個養(yǎng)護期內的合計總投入大幅下降。因此，利用全壽命理論進行養(yǎng)護規(guī)劃能夠有效減少養(yǎng)護的總成本投入。

在前期的研究基礎上，上海市也曾探索長期養(yǎng)護模式，主要應用于莘奉金高速。

2.1 莘奉金高速2003—2015年中長期養(yǎng)護案例

（1）項目簡介。莘奉金高速公路于2002年12月27日開通，全長約57.909km，包含橋梁60座。上海養(yǎng)護企業(yè)管理有限公司（以下簡稱養(yǎng)護企業(yè)）通過招投標方式中標莘奉金2013—2015年日常養(yǎng)護及大中修項目，至2015年履約結束，設施運行狀態(tài)總體平穩(wěn)有序。

（2）養(yǎng)護概況。首先，設施技術狀況。從莘奉金高速技術狀況和養(yǎng)護質量角度分析，在2003—2015年期間養(yǎng)護情況呈現初期與末期技術狀況較好，中期技術狀況偏低的情況。①2003—2006年高速公路開通初始階段，設施新，路況指標好，養(yǎng)護工作主要是日常養(yǎng)護保潔，大中修方面主要是橋頭沉降處理、局部路面病害維修等。以2005年2車道平整度數據為例，加權平均值為1.66，處于較好水平。②2007—2011年隨著高速公路開通運營年限逐漸增加，路況開始衰減，恰逢“迎世博道路整治三年行動”等大型活動，經費投入開始加大，雖然道路開始陳舊，路況指標較初始階段總體有下降，但仍處于受控狀態(tài)。③2012—2014年高速車流量逐年增加，重車比例進一步增大，路況呈現加速衰減狀態(tài)，業(yè)主方考慮到2015年“迎國檢”突擊整治的項目安排的需要，除了一些橋梁結構性病害維修和影響行車安全的路面病害搶修，整體道路整治項目安排較少，指標衰減較嚴重。2015年為交通運輸部“迎國檢”年，當年3月開始進行集中整治，工程至10月全面完成，路況指標有明顯提升。

其次，養(yǎng)護經費投入情況。根據2002年招投標文件及合同約定，莘奉金高速2003—2015年養(yǎng)護合同額總計為2.71億元。由于設施通行流量迅速上升，養(yǎng)護企業(yè)適時調整經費投入計劃，按照設施養(yǎng)護所需，將后續(xù)大修經費逐步前移實施，在設施病害早期有效地遏制其發(fā)展，避免因病害發(fā)展引起的結構損傷，以減少設施大中修經費投入。至2015年履約結束，莘奉金高速共投入養(yǎng)護經費2.98億元，相比初始合同增加約2700萬元。

（3）莘奉金高速長期養(yǎng)護合同模式產生的積極意義。莘奉金高速的長期養(yǎng)護合同模式給設施養(yǎng)護工作帶來了諸多積極影響，主要有以下方面。

首先，長期合同激活了企業(yè)的主觀能動性。由于養(yǎng)護期限較長，養(yǎng)護企業(yè)發(fā)揮主觀能動性，主動引入全壽命周期管理理念，尋求擴大養(yǎng)護成效與降低總體費用的有效解決方法，在養(yǎng)護過程中注重設施日常養(yǎng)護及預養(yǎng)護工程，將大修內容分解提前實施，控制病害發(fā)展趨勢，及早修復。養(yǎng)護企業(yè)自2005年開始，每年上報設施預養(yǎng)護及中修工程計劃，養(yǎng)護經費也不拘泥于合同約定，將后期大中修經費適當前移，業(yè)主方對此類方案也予以贊同。2003—2008年，設施養(yǎng)護取得良好效果，各項技術指標良好。

其次，養(yǎng)護經濟效益比較高。莘奉金高速整個合同期的養(yǎng)護經費在上海市同類型高速公路中處于較低水平，但其設施技術狀況指標在履約初期及末期處于較好的狀態(tài)，國際平整度IRI指數與路面行駛質量RQI等總體符合規(guī)范要求，整個合同期內運營平穩(wěn)有序，較好地服務了上海南部地區(qū)，發(fā)揮了其在上海高速路網中的重要作用。相比其他每3年進行招標的設施，其經濟效益比處于較高水平。莘奉金高速2號車道年度技術狀況指標情況與經費情況如表1所示。

表1 莘奉金高速2號車道年度技術狀況指標情況與經費情況

再次，促進了養(yǎng)護企業(yè)資源投入。養(yǎng)護企業(yè)在獲得穩(wěn)定養(yǎng)護合約的情況下，大幅度降低了資源投入的風險性，增強了企業(yè)專業(yè)設備、人員投入的意愿。養(yǎng)護企業(yè)在2003年履約之初為莘奉金高速配置了整套的機械裝備，包括清掃車、沖洗車、巡視車等，為養(yǎng)護工作的開展提供了強有力的支撐。2007年根據莘奉金高速養(yǎng)護實際需要，在養(yǎng)護合同設備配置要求之外，養(yǎng)護企業(yè)又引進精銑刨鼓設備（華東地區(qū)第一臺）、平板運輸車、道路綜合養(yǎng)護車等設備，大幅提升了莘奉金高速養(yǎng)護機械化、專業(yè)化程度。

最后，長期穩(wěn)定的技術團隊有利于設施養(yǎng)護工作的開展。養(yǎng)護企業(yè)為莘奉金高速配置了專業(yè)技術團隊，團隊中大部分技術骨干連續(xù)服務至合約結束，部分覆蓋整個合同期。技術團隊的長期穩(wěn)定有利于熟練掌握設施特性、數據積累及延續(xù)，對提高設施應急處置能力、提升養(yǎng)護決策水平具有顯著作用。

（4）莘奉金高速在2003—2015年間，其通行質量、技術狀況、服務水平在同類型高速公路中處于中等偏下水平，其客觀原因分析如下所述。

首先，養(yǎng)護經費偏低。莘奉金高速整體采用BOT運營模式，業(yè)主單位根據25年運營期的條件，期望以（13+12）年的養(yǎng)護招標方式完成高速的養(yǎng)護任務，從本質上看，其出發(fā)點并非基于全壽命周期管理理念，更多的是從經濟效益角度出發(fā)，注重成本控制。養(yǎng)護企業(yè)2002年中標價格在當時屬于較低水平，單價僅為11.4萬元/km，而同期滬寧高速的日常養(yǎng)護經費單價約為30萬元/km。

其次，物價增長水平超預期。2003—2015年是上海經濟飛速發(fā)展的時期，城市物價水平、人員收入水平在此期間上漲超過2002年投標時預計水平，莘奉金高速在投標報價中年增長率約為3.8%，但綜合莘奉金各項養(yǎng)護成本的實際年增長率約為10%，遠超投標預期水平。由于養(yǎng)護合同采用包干制，養(yǎng)護單價無法調整，造成該項目在中后期經費嚴重不足，至合同末期莘奉金高速養(yǎng)護單價16萬元/km已遠低于上海同期高速50萬～60萬元/km的水平。受限于養(yǎng)護經費的低投入，養(yǎng)護頻率和質量均有所下降，道路技術狀況迅速下滑。

最后，車流量超預期。2009年莘奉金高速西段流量開始增加，且重車比例大幅增加（2011年西段的重車比例約為30%），合同后期流量大幅增加，相比2012年，2015年年度總車流量增加32.5%，且受重車流量猛增影響，超載現象嚴重，對道路產生了嚴重破壞。

2.2 采取全壽命周期運營管理模式的優(yōu)勢

（1）延緩大修周期，減少大修頻次，優(yōu)化路網通行規(guī)劃。在全壽命周期運營管理模式下，以預養(yǎng)護技術和運營成本最優(yōu)來指導養(yǎng)護決策，積極采用預養(yǎng)護、主動式維修等手段可延緩設施大修周期，有效降低大中修工程實施頻率，減少全封式大修對城市運行和設施自身造成的“休克式”影響，從而提高城市運行效率和通行能級。研究表明，不同時期實施針對性的預防性養(yǎng)護措施，可有效延長道路使用壽命3～5年。

（2）延長設施使用壽命，實現設施資產保值。相比中國高速公路早期損壞問題較突出的情況，美國高速公路在竣工通車的8～10年間，一般不會發(fā)生嚴重的早期損壞，只需要進行常規(guī)的灌縫和坑槽修補，這主要得益于全壽命周期運營管理模式和“資產保值”理念。為了延長路面使用壽命，美國各州按照“全壽命管理”理念進行養(yǎng)護規(guī)劃、管理和施工作業(yè)安排。有的州在2010年設施運營初期，就已經開始制訂10年后的道路養(yǎng)護目標，并根據此目標調整道路養(yǎng)護計劃和功能型修復計劃。另外，通過嚴格控制施工質量可以延長道路使用壽命，如鋼橋面鋪裝預養(yǎng)護技術、鋼構件油漆復涂工程等。其中，鋼構件油漆復涂工程可將道路設計壽命由30年提高至40～50年。

（3）有效降低全壽命運營成本，平穩(wěn)政府資金支出?；A設施運營維護資金主要源于政府財政資金，而政府財政預算支出注重平穩(wěn)性、計劃性。全壽命周期運營成本管理是一種謀求最低成本和最大利潤的有效方法。綜合統(tǒng)計設施日常養(yǎng)護、大中修、能源消耗等各項費用后，可使年度經費的投入具有較強的可預見性，經費使用更趨于平穩(wěn)，避免集中大修引發(fā)政府財政支出激增、分布不平衡、不可預見等問題。

（4）開發(fā)長期運營數據，服務設施持續(xù)發(fā)展。城市基礎設施養(yǎng)護決策依賴于大量養(yǎng)護動態(tài)數據的支撐，傳統(tǒng)模式下養(yǎng)護企業(yè)僅負責設施日常維護，且3年較短的時間內設施整體變化幅度較小，容易使企業(yè)疏于對養(yǎng)護數據的采集與分析。對比國外發(fā)達國家長達30～50年的運營數據基礎，目前國內設施數據采集缺乏連貫性，不同養(yǎng)護企業(yè)對數據的分析平臺、分析角度有所不同，在預測精準度和科學性方面還存在明顯不足。全壽命周期運營管理模式下，中長期養(yǎng)護決策的準確性顯得尤為重要，直接關系到養(yǎng)護方案的制訂與經費投入，企業(yè)更注重設施的運營數據收集以及養(yǎng)護經費投入的效益。從投入運營期之初直至結束，數據的收集將更具有連續(xù)性。養(yǎng)護企業(yè)在完成養(yǎng)護合同履約后，也完成了基礎設施運營數據的累積，政府部門、設計單位對此類數據進行的分析，將在今后城市基礎設施的建設、運營、管理中發(fā)揮重要作用。

（5）發(fā)揮企業(yè)主觀能動性，提升設施管理水平。在傳統(tǒng)養(yǎng)護模式下，由政府部門制定養(yǎng)護總體規(guī)劃，每3年進行一次設施日常養(yǎng)護公開招投標工作。養(yǎng)護企業(yè)基于自身經營角度，更加注重短期行為，以完成年度養(yǎng)護合同要求為執(zhí)行準則，在養(yǎng)護設備、人員投入、技術科研、信息化投入方面缺乏長期投資動力。

全壽命周期運營管理模式更有利于養(yǎng)護企業(yè)發(fā)揮主觀能動性，從“被動執(zhí)行”向“主動思考”方向轉變，科學制定養(yǎng)護中長期規(guī)劃，并通過合理配置資源，可加大科技創(chuàng)新力度，實現社會效益和經濟效益的共同發(fā)展、同步增長。例如，在面對設施病害發(fā)生時，養(yǎng)護企業(yè)會深入分析病害成因，尋求徹底解決的方法，改變傳統(tǒng)養(yǎng)護模式下，反復維修、反復投入，注重工作量累計的簡單勞動。

3 設施全壽命周期運營管理的中長期養(yǎng)護質量控制

3.1 設施全壽命周期運營養(yǎng)護規(guī)劃制定

在全壽命周期運營管理模式下，中長期養(yǎng)護規(guī)劃的制定區(qū)別于傳統(tǒng)養(yǎng)護模式的主要內容在于其規(guī)劃設計的一個過程。

首先，應該制定出設施性能的衰變模型、養(yǎng)護措施壽命預估模型、軸載換算模型。設施性能衰變模型是設施性能預測的基礎，也是設施養(yǎng)護時機選擇和效益分析的基本工具。軸載換算模型是交通量與設施所承受荷載之間的轉換工具。同時，這2個模型是設施養(yǎng)護管理分析決策的核心，對決策支持的合理性具有較大的影響。

其次，在設施的整個壽命周期內，存在同時滿足性能控制指標和經濟標準的最佳養(yǎng)護措施序列。引入價值公式，按照特定的時間段，比較各養(yǎng)護方案所能產生的效益與投入總費用的比值，選擇效益費用比最大的方案。因此，需要根據費用分析模型和效益分析模型來確定最終的費用效益分析模型。

最后，根據項目優(yōu)化模型和資金優(yōu)化模型對決策優(yōu)化的效果進行評估。

3.2 基于精細化理念的日常養(yǎng)護

精細化養(yǎng)護是一種以“精、準、細、嚴”為基本原則，通過提高員工素質、加強企業(yè)內部控制和強化鏈接協(xié)作，從而整體提升企業(yè)整體效益的養(yǎng)護理念。主要在以下方面加強：在養(yǎng)護決策的尺度更加精細化要求的基礎上，利用先進檢測設備提高數據采集的效率、密度、精度；引進新型養(yǎng)護機械設備，提高養(yǎng)護質量和養(yǎng)護效率；規(guī)范數據采集及人員操作，記錄養(yǎng)護實施過程發(fā)生的數據；因地制宜采用養(yǎng)護材料，延長有效使用期。

（1）主動養(yǎng)護。采用先進的檢測技術、檢測設備對設施定期進行監(jiān)測，實現對其技術狀況的有效把控，以確保設施處于可接受的安全水平和可使用狀態(tài)。通過對主動檢測數據的分析評價，掌握設施當前性能狀況和未來性能衰變情況，及時采取針對性措施，將被動養(yǎng)護變?yōu)橹鲃庸莛B(yǎng)，將設施病害處理在萌芽狀態(tài)，能夠起到延緩設施性能衰減速度、延長設施大中修循環(huán)周期的作用。

（2）機械養(yǎng)護。相比于人工作業(yè)，機械養(yǎng)護在質量控制、降低成本、安全高效方面有著得天獨厚的優(yōu)勢。大部分情況下，養(yǎng)護作業(yè)均在開放式交通環(huán)境下進行，一方面養(yǎng)護封道行為降低了道路通行效率，另一方面封道施工本身也存在安全隱患。提高機械養(yǎng)護程度可大幅度縮短養(yǎng)護作業(yè)時間，減少社會資源浪費，降低養(yǎng)護人員作業(yè)風險，同時在標準化的機械施工下，養(yǎng)護質量也可以得到較為可靠的保障。近年來，國內外設備廠商已開發(fā)出多樣式的綜合性養(yǎng)護車輛與設備，如充分考慮集約化規(guī)模效應，機械設備的投入有利于降低養(yǎng)護費用投入。

（3）數據累積?；谌珘勖脑O計，在日常養(yǎng)護維修、設施檢測等方面規(guī)范養(yǎng)護數據采集的范圍、標準以及采集的方案，提升采集信息的有效性。同時，相關單位需要加強對養(yǎng)護作業(yè)人員信息化理念的培訓，確保全程記錄日常巡查、養(yǎng)護、維修等過程的數據。

（4）優(yōu)選材料。在養(yǎng)護維修工作前，考慮環(huán)境、交通量等因素，對材料進行比選，根據設施維修具體情況選擇適宜的材料，同時合理選用配套的養(yǎng)護機械、養(yǎng)護工藝，確保維修質量的可靠性。養(yǎng)護維修后期注重定期對維修路段材料的使用性能進行跟蹤觀測和分析評估，為養(yǎng)護經驗和養(yǎng)護大數據的積累奠定基礎。

3.3 結合預防性養(yǎng)護的專項工程養(yǎng)護

結合預防性養(yǎng)護的專項工程是一項復雜的系統(tǒng)工程，主要從養(yǎng)護時間點選擇、養(yǎng)護工藝等方面來保證養(yǎng)護質量的效果。

（1）養(yǎng)護時間點的選擇。關于預防性養(yǎng)護的專項工程養(yǎng)護，其經濟性和有效性在很大程度上取決于采取措施的時機。其本質是在最適宜的時機以及在設施最適宜的部位實施最適宜的養(yǎng)護措施。如果養(yǎng)護實施得太晚，會造成養(yǎng)護效果不佳、使用壽命過短等問題；如果實施得太早，會造成養(yǎng)護資金浪費。因此，需綜合考慮設施技術狀況衰減情況與對應的養(yǎng)護解決方案效益，科學合理地選擇養(yǎng)護時間點。

（2）養(yǎng)護工藝。在確定最佳養(yǎng)護時間點后，選擇預防性養(yǎng)護的專項工程方案，目前常用的方案有霧封層、碎石封層、復合封層、微表處、稀漿封層、超薄罩面、薄層罩面、就地熱再生等，應根據不同的方案來確定最佳的養(yǎng)護材料和工藝。

3.4 基于長期規(guī)劃的設施大中修養(yǎng)護

當設施的結構承載能力下降到一定程度，需要采取大中修措施來對設施進行養(yǎng)護。在全壽命周期理念中，通過日常養(yǎng)護和預防性養(yǎng)護專項工程可以減少設施的大中修次數及規(guī)模。在大中修方案制訂中，需要將降低對社會交通的影響作為重要決策依據之一。大中修養(yǎng)護時機選擇方法需根據技術狀況評價法和全壽命周期費用分析法來確定，通過模型對技術狀況的預測，評定合理安排大中修方案，然后依據不同的方案來選擇不同的養(yǎng)護材料和工藝。

3.5 全壽命設施養(yǎng)護管理的信息集成化與決策專業(yè)化

（1）信息集成化?；谌珘勖芷诘脑O施養(yǎng)護依賴于海量數據的收集，而城市基礎設施在養(yǎng)護管理中產生了大量的數據，主要有以下幾類。①基礎檔案資料數據。該部分數據主要包括項目建設前期的審批資料、設計圖紙、施工過程數據、竣工資料等。②日常運營養(yǎng)護數據。該部分數據主要包括技術狀況評價數據、日常巡查巡視數據、月度年度檢測評定資料、養(yǎng)護維修記錄等。③設施結構檢測數據。橋梁、隧道等結構安全對設施運營至關重要，定期由專業(yè)檢測機構進行檢測，獲取其檢測評定數據。④日常自動化監(jiān)測、監(jiān)控資料數據。該部分數據主要源于一些安裝了健康及環(huán)境監(jiān)測傳感器的橋梁、隧道結構設施，此外還包括道路監(jiān)控系統(tǒng)產生的大量車輛類型、行車軌跡、車流量等數據。⑤公路大中修、改建過程產生的養(yǎng)護資料數據。

（2）決策專業(yè)化。以道路為例，傳統(tǒng)養(yǎng)護方案的制訂是基于當前對道路技術狀況檢測的結果，按照規(guī)范判斷各技術狀況指標是否達到限制采取相應的養(yǎng)護對策。基于全壽命的道路養(yǎng)護決策，是通過提煉道路技術狀況數據，基于此次檢測數據以及歷史累計數據，運用預測模型對設施性能衰變做出預測。路面性能預測模型的建立，是基于對路面現在和歷史數據的系統(tǒng)分析，引入影響路面性能的內外部因素，尋找路面性能隨內外部因素變化的規(guī)律，從而預算未來路面性能發(fā)展趨勢。

基于設施衰變性能預測生成的養(yǎng)護方案，確定可選的養(yǎng)護時機和養(yǎng)護措施。在此基礎上進行全壽命經濟效益分析，提供最佳養(yǎng)護對策和最佳投資方案，尋找到最佳養(yǎng)護措施序列能夠同時滿足性能控制指標和經濟標準。全壽命養(yǎng)護規(guī)劃有利于道路管理部門選擇較為經濟合理的方案，合理分配有限資源，維持路網的高效運行與高質量服務水平。

數據和信息的逐年積累對養(yǎng)護工作有著十分重要的作用，應受到足夠的重視。數據反映著設施的技術狀況，大量歷史數據的積累和信息的記錄則反映了設施技術狀況的演變，這有利于掌握、判斷設施未來狀況的變化，建立預測模型。要建立一個準確的預測模型，首先需要長期的、準確的數據積累，然后通過對數據的深入分析，才有可能發(fā)現設施性能衰變的長期規(guī)律。

4 基于全壽命周期理念的養(yǎng)護項目委托模式設想

4.1 設施目標養(yǎng)護周期

基于上述對全壽命周期運營養(yǎng)護規(guī)劃的分析，建議考慮對不同的設施采取不同的養(yǎng)護周期開展設施養(yǎng)護，主要從以下幾方面考慮。

（1）設備設計使用壽命。從設備設計使用壽命的角度出發(fā)，通過全壽命周期理念管理，注重設備的日常維護保養(yǎng)，降低設備無效運轉時間，可有效延長設備實際使用壽命1～2年，使設備資產效益最大化，并通過減少設備更換頻率降低養(yǎng)護經費投入。例如，隧道設施根據《市政道路機電系統(tǒng)維護技術規(guī)程》（DG/TJ 08-2171—2015）的主要設備使用年限建議，大部分設備使用年限在6～10年，占所有設備的一半以上，設備使用年限在4～5年的占比為36.7%，通過全壽命周期養(yǎng)護模式，可延長上述設施使用年限2年左右，降低了設備更換概率。因此，從設備的角度而言，建議一個養(yǎng)護周期定為10年。

（2）預防性養(yǎng)護及大中修周期、有效期限。設施的全壽命養(yǎng)護管理需要考慮設施一個周期的長度，就隧道、高架及道路而言，道路的設計使用年限最短在15～20年。傳統(tǒng)養(yǎng)護條件下，道路運營8～10年需要進行一次大中修，而全壽命周期理念下企業(yè)會在合適的時機進行預防性養(yǎng)護以延緩大中修的時間，預防性養(yǎng)護措施（微表處、罩面）一般使用年限為4～5年，因此從設施運營初始期到大中修截止，整個周期為12～15年。

（3）專業(yè)養(yǎng)護設備的折舊年限。專業(yè)養(yǎng)護設備一般原值較高，常規(guī)車輛設備清掃車、沖水車、牽引車等約為60萬元，重型養(yǎng)護設備側壁清洗車、橋梁檢測車、重型吊車等在200萬元以上。此類設備在養(yǎng)護企業(yè)內往往需要6～10年的時間折舊攤銷，如設施養(yǎng)護合同長于設備折舊年限，將降低養(yǎng)護企業(yè)經營風險，顯著增強養(yǎng)護企業(yè)的設備配置意愿。

（4）城市經濟發(fā)展速度。上海經濟建設發(fā)展較快，不適宜設置過長的履約年限。經濟發(fā)展中高速時期具有諸多不確定因素，國家政策、城市物價指數、人員結構、銀行利率、貨幣匯率等均有可能發(fā)生較大的變化，現有的測算能力無法精準量化未來不確定因素造成的價格偏差，在10年間不確定因素適當可控。

綜上所述，考慮到隧道養(yǎng)護周期與機電設備更換關聯性較高，高架道路與高速公路養(yǎng)護周期與土建結構維修關聯性較高，建議隧道的養(yǎng)護周期設置為8～10年，高架道路與高速公路的養(yǎng)護周期設置為8～12年。

4.2 完善績效評價體系

目前，交通設施行業(yè)管理部門對存量設施的績效考核主要注重設施技術狀況和養(yǎng)護業(yè)務內容的考核，通過定期巡查或季度、年度考核打分的形式進行過程考核。過程式考核注重養(yǎng)護企業(yè)養(yǎng)護計劃實施準確率、養(yǎng)護工程量完成率、養(yǎng)護維修及時性、社會滿意度、養(yǎng)護設備及人員到位率等。此種考核方式內容較為細致，考核頻率較高，適用于工作內容較為明確的短期養(yǎng)護考核。

在全壽命周期運營管理模式下，養(yǎng)護企業(yè)的首要任務是實施中長期運營管理規(guī)劃，制訂合理有效的日常養(yǎng)護、人員、裝備、資金實施計劃，統(tǒng)籌安排預養(yǎng)護、大中修方案及切入時機，從側重短期維護效果轉向更加注重設施通行效率和服務體驗。因此，績效考核應以設施管理總體評價最優(yōu)為導向，考核技術狀況指標劣化速率，同時關注設施完好狀況，關注通行效率、社會滿意度、應急保障、環(huán)境影響等指標，更好地發(fā)揮績效考評體系提高出行效率、提升用戶體驗的服務引導功能，從而實現城市基礎設施的保值增值。

4.3 養(yǎng)護費用設想

（1）養(yǎng)護費用模型。由前所述，養(yǎng)護費用支出主要分為日常養(yǎng)護、預防性專項工程費以及大中修費用，每一項支出的分項組成內容大體相同，而專項工程費用、大中修養(yǎng)護費用（每年提前計提部分）與日常養(yǎng)護費用的關系比值可用K1、K2系數量化表示，以此根據日常養(yǎng)護經費確定養(yǎng)護項目總體費用?？傮w費用模型可簡述如下：

短期內各項養(yǎng)護支出的單價通常不會發(fā)生較大的變化，但是從長期看由于貨幣的折現因素，人員的工資、養(yǎng)護材料單價（如瀝青、水泥等）、機械設備更換保養(yǎng)材料單價以及行政管理費用均會發(fā)生變化，因此在制定中長期運營養(yǎng)護規(guī)劃時必須考慮各項成本隨時間的增減情況，從而合理地估算養(yǎng)護成本增減情況。由于成本組成因素較多，難以預測每一項成本的增長率，假設總成本每年的增長率為x%，初始年日常養(yǎng)護總成本為C0，在假定增長率下第i年的預測成本計算公式如下：

利用式（5）可計算n年中每一年的預測養(yǎng)護成本。

（2）養(yǎng)護費用調價機制。全壽命周期養(yǎng)護管理過程是一項復雜的長期項目，外部環(huán)境變化可能較大。在較長的運營周期內，影響?zhàn)B護費用的因素多種多樣，其中任一因素的變化都有可能改變養(yǎng)護的成本，給企業(yè)帶來較大的風險。因此，建議在綜合考慮的基礎上設立調價機制，且在合同中應指出調價的觸發(fā)條件，如通貨膨脹率、央行基準貸款利率、物價變化、大型活動、養(yǎng)護的技術標準變化等。同時，還需要確定調價周期、調價流程、調價方法。

5 結束語

城市基礎設施全壽命周期理論已趨于成熟，發(fā)達國家的先期試驗案例提供了許多可供借鑒的經驗，國內超大型城市已經具備構建城市基礎設施全壽命周期運營管理模式的條件，可選取典型項目作為試點，為全面推行城市基礎設施全壽命周期運營管理積累寶貴經驗。