基于GIS的埃塞俄比亚吉马市沥青路网资产清单、路面状况评估与维护需求分析

《Scientific Reports》：A geographic information system-based assessment of asphalt road network inventory, condition, and maintenance needs in Jimma City, Ethiopia

　　

摘要

城市道路基础设施对经济发展和交通便利至关重要，然而埃塞俄比亚等发展中国家的城市在基础设施管理和维护方面面临巨大挑战。在吉马市，沥青路网的系统性完整清单的缺失导致了维护效率低下、路面加速恶化及随之而来的经济损失。本研究通过建立基于GIS的综合框架，解决这一关键缺口，以评估沥青路网的资产清单、路面状况及维护需求。研究在吉马市的行政边界内开展横断面调查，通过GPS测量和直接目视检查收集道路几何和属性的一手数据，重点关注病害类型、严重程度和影响范围。这些信息系统集成到使用ArcGIS Desktop 10.8版本的集中式GIS数据库中。研究对路面状况进行了评估和分类，并运用空间分析识别路面状况的分布和病害热点区域。随后，研究制定了维护需求预测，并基于路面状况和道路等级确定干预优先级。评估结果显示，吉马市69.3%的沥青路网处于较差（62.9%）或极差（6.4%）状况，仅12.1%处于良好或极佳状况。车辙坑洞（potholes）被识别为最突出的病害，影响了48.6%的调查路网。其他显著病害类型包括冲刷损毁（16.4%）、边缘剥落（12.6%）和网状裂纹（9.3%）。值得注意的是，统计分析揭示了道路资产与支出之间存在严重脱节现象，维护费用与所有资产指标之间的相关性几乎为零（r ≤ 0.07），而资产内部估值之间则呈现高度正相关（r ≥ 0.91）。这一结构性脱节凸显了低效的被动的维护机制，即资金分配独立于恶化速率或资产价值之外进行。基于GIS的方法在创建详细资产清单、评估路面状况和预测维护需求方面被证明是有效的。研究结果强调了从被动维护转向主动的、数据驱动的维护策略的迫切需求。