KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Estimation of Mean Life and Reliability of Highway Pavement Based on Reliability Theory

신뢰성 개념을 이용한 포장의 평균수명 및 신뢰도 예측

  • 도명식 (국립한밭대학교 토목환경도시공학부)
  • Received : 2009.12.16
  • Accepted : 2010.07.08
  • Published : 2010.10.31
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Abstract

In this paper, the author presents a reliability estimation technique to analyze the effects of traffic loads on pavement mean life based on the national highway database of Suwon and Uijeongbu region from 1999 to 2008. The estimation of the mean life, its standard deviation and reliability for pavement sections are calculated by using an appropriate distribution, Lognormal distribution, based on reliability theory. Furthermore, the probability paper method and Maximum likelihood estimation are both used to estimate parameters. The author found that mean life of newly constructed sections and over-layed sections is about 6.5 to 7.9 years and 7.3 to 9.1 years, respectively. The author also ascertained that the results of cumulative failure probability for pavement life between the proposed methods and observed data are similar. Such an assessment methodology and measures based on reliability theory can provide useful information for maintenance plans in pavement management systems as long as additional life data on pavement sections are accumulated.

본 연구에서는 최근 10년간의 수원과 의정부지역의 국도 포장구간의 수명 데이터를 기반으로 신뢰성 개념을 도입하여 포장 수명의 고장확률, 신뢰도, 평균 수명 등의 정보를 산정하는 방안을 제시하였다. 모수적 추론 방법인 최우추정법과 확률지를 이용하여 최적 수명분포형태가 대수정규분포임을 확인하였으며, 본 연구에서 제안한 대수정규수명분포에 의해 추정된 누적 고장확률이 실제 관측값과 차이가 거의 없음도 확인하였다. 나아가 추정된 모수를 기반으로 신설 포장과 덧씌우기 포장의 하중별 평균 수명을 산정한 결과, 각각 6.5년~7.9년과 7.3년~9.1년으로 추정되었으며 상대적으로 덧씌우기 구간의 평균수명이 더 길게 추정되었다. 본 연구에서 제안한 신뢰성 개념을 이용한 분석 방법은 포장관리 및 유지보수 데이터가 축적되어감에 따라 비교적 용이하게 계속 보완이 가능하며 보다 정확한 포장수명에 대한 신뢰도 값에 접근해 갈 수 있을 것으로 기대된다.

Keywords

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