手推式鏟雪車結構設計,手推式鏟雪車結構設計,手推式,雪車,結構設計 附錄A 外文翻譯 在寒冷下雪地區(qū)的道路除雪成本管理方法的發(fā)展 摘 要 在日本，政府減少除雪的支出是一個緊迫的需要。而減少除雪支出需要國家政府從不同角度分析：1)成本結構的分析，2)地區(qū)之間開發(fā)方法的成本比較，3)開成本降低標準的發(fā)展。我們研究的方法客觀地確定除雪的成本效益是通過跨區(qū)域比較，這樣做相對比較困難。為此，我們開發(fā)了一個模型：使用一個線性回歸的“除雪的單位成本”(UCSR)，這是基于除雪成本和累積降雪之間的關系。本研究建立模型并討論了如何使用實際適用性除雪記錄。我們還檢查其適用性。 關 鍵 詞: 除雪；減少支出;預算；UCSR；降低成本的標準 B.1 介紹 在日本的許多下雪大城市的地區(qū)里,除雪扮演重要的角色，確保在冬季道路交通圖B1在日本和海外主要城市的降雪量 的順利(圖B1)。道路除雪的研究已經(jīng)深入各個方面。作為關于日本道路除雪的經(jīng)濟效益的第一個研究，Igarashi等人評估了它的效益。他們進一步建議部署的方法是除雪總成本最小化。酒井法子等人通過劃分由除雪所減少的經(jīng)濟損失 來評估其效益。 最近通過關注受益者對除雪的服務水平的意識的研究，來尋求降低成本的解決方案。從這個角度看，問題包括：對除雪的需求,居民的支付意愿和居民對除雪的滿意度水平的討論。 大多數(shù)的這些研究解決經(jīng)濟利益的方法是使用問卷調(diào)查、公共參與或客戶滿意度調(diào)查。很少有人深入研究解決日本政府除雪方法的成本結構。 對于降低成本的基礎設施管理，包括美國和其他國家提出的衡量績效服務，水平使用預算和資源分配。Lindsey和R.K.等人專注于工作條件的研究，包括地理和氣候，實現(xiàn)高效資源分配來除雪。除了除雪本身以外，也需要努力創(chuàng)建合理的管理系統(tǒng)來降低除雪成本。在國家層面上需要以下幾個方面：1)分析除雪架構的成本，2)開發(fā)一種在地區(qū)間比較除雪成本的方法，3)降低成本的標準。隨著發(fā)展的程度和對雪的控制要求的增加，包括道路使用者的除雪習慣，地區(qū)間的比較除雪成本被認為是非常復雜的，因為成本隨降雪、氣溫、雪紋理和其他自然現(xiàn)象的發(fā)展而變化。本文通過找到除雪成本和累計降雪之間的關系來客觀評價除雪方法和估計除雪成本，這兩個相對容易獲得，跨區(qū)域除雪成本的比較是有可能的。 2005 -2006年的冬天日本下了一次43年間罕見的大雪。日本氣象廳稱它為“2006年強降雪”?？h、市除雪預算都遠遠透支，土地、基礎設施和運輸對地方政府請求提高除雪補貼。當時，除雪成本使用的數(shù)據(jù)如降雪和道路長度被指定為除雪客觀估計。然而，這種估算方法還沒有建立。自2005年財政年度預算以來，MLIT采用了該方法，除雪的(UCSR)線模型的單位成本在這個研究中進行了介紹 (以下簡稱:UCSR-line模型)，用以研究對公共除雪分配。 B.2 日本除雪的預算系統(tǒng) 日本的道路總長度1200萬公里(744英里)，市政道路占約84%。國家道路的長度在國家政府的直接控制之下僅占總數(shù)的1.9%。道路在寒冷、下雪的地區(qū)約占日本60%的土地面積。國家政府對國家高速公路除雪進行完全財政支出。包括高速公路，部分補貼的國家高速公路除雪控制縣和縣級公路地區(qū)等，指定特別法律措施確保大雪和寒冷 圖B2 日本的道路和道路預算 地區(qū)道路交通(SCA)(圖B2)。全國國民政府包括：管理國家高速公路的除雪成本，管理國家政府補貼的除雪成本，指定SCA為控制國家高速公路和全州公路地區(qū)大雪和寒冷的法律。法律規(guī)定，國家政府為三分之二的縣進行除雪成本補貼，蓋率排第三。 目前，國家政府在寒冷有雪的道路區(qū)域的補貼相當于約700億日圓。國家對于這個補貼是從包括國家天然氣稅，汽車噸位稅和汽車收購的稅收收入中支出，僅限于道路關聯(lián)系統(tǒng)項目，金額約5.6萬億日圓。每個縣的除雪成本從全州一般賬戶和全州特別帳戶中支出。全州專門賬戶的收入來源包括輕油批發(fā)稅收的支出等。 B.3 累積降雪和除雪成本之間的關系導出的UCSR-LINE模型 這里介紹UCSR-line模型是怎么被開發(fā)出來的。 一般來說，道路除雪成本(以下簡稱:除雪成本)包括：1)道路除雪成本，2)人行道除雪，3)防凍劑應用程序，4)雪的運輸和其他方面。不同的變量可以被認為是對這些成本的解釋。這些變量包括道路長度、道路寬度、降雪路面條件、除雪頻率。然而，獲得所有這些數(shù)據(jù)很困難，因此，明確所有變量和除雪成本之間的關系是不切實際的。 因此，我們試圖利用一些相對容易獲得的數(shù)據(jù)，比如累積降雪和指定長度的道路除雪數(shù)據(jù)來計算除雪成本。兩種類型的數(shù)據(jù)表示降雪的數(shù)量：每一天降雪和年度降雪，除雪部署啟動應對每一天的降雪。當我們檢查除雪成本，適當使用累積的降雪。除雪成本的結構是復雜的，如上所示。成本變化與降雪累積，如下列方程所示： p = f(x)(1) 其中：p是除雪成本，x是累積的降雪。 這個函數(shù)的圖形為向上傾斜的線，因為除雪成本隨著累積降雪的增加而增加。然而，除雪總成本包括獨立的降雪成本，防凍的成本，代理應用程序和固定運營成本。方程表示變化關系不會隨著累計降雪的變化而變化。 如果我們假設一個線性回歸模型來描述除雪成本和累計降雪之間的關系： 除雪成本可以表達的方程2。 　　 p = f(x)= ax + b(2) 圖B3累積降雪的除雪成本和運輸成本 其中，p為除雪成本，x是累積的降雪，a是一個表達了每厘米積雪量的除雪成本的系數(shù)和b是一個成本并不取決于區(qū)域的累積降雪的系數(shù)。上面的方程表達的除雪成本隨著累積降雪的增加，運輸量和成本也增加增加(圖B3(2))。 雖然直線表示除雪成本和累積降雪之間的關系并不是一個簡單的線條，但除雪成本在逐步變化。然而，當運輸成本并不占主導地位，除雪總成本被認為是一個線性的近似描述。除雪成本和累計降雪之間的關系(圖B3(3))。 接下來，我們檢查UCSR和累積降雪量之間的關系。累積降雪UCSR除以年度除雪成本，方程表示如下： y = p / L / x(3) 指定路線的除雪成本由國家和地方政府在SCA的法律上確定。路的長度可視為一個常數(shù),因為它并沒有改變累積降雪(x)的變化。 從方程(2)和(3),我們得到： 　y = f(x)/ L / x= (ax + b)/ L / x =(a + b / x)/ L (4) = b/L*x+a/L (4i) 　　此處，b/L =α，a/L=γ 　　方程(4)可以改寫為： 　α/x+γ (4ii) 　　一般來說,一個冪函數(shù)表示為 y =αxβ+γ (5) 當β等于-1時，方程(4)可以重寫為方程(5)，UCSR可以表示為冪函數(shù)的累積降雪。在方程(5)中，γ并不依賴累積降雪(x)，而當β為負時，UCSR (y)隨著x的增加逐漸接近γ。 工作時間和成本要求去除5厘米的降雪和去除6厘米的降雪的差別不是很大。去除10厘米的降雪所需要時間不超過去除5厘米的降雪時間的兩倍。從這個例子中，可以認為UCSR隨著累計降雪的增加而減少。換句話說，除雪成本包括不依賴于累積降雪的成本，這意味著UCSR不能低于某個值，UCSR與累積降雪負相關。 根據(jù)這一點，UCSR所繪的向下滑動的回歸線表示變量之間的負相關，x軸表示累計降雪量，y軸表示UCSR。為了近似的描述UCSR，適當?shù)氖褂脙绾瘮?shù)來表示累積降雪。冪函數(shù)形式的方程(5)。 　　 B.4 UCSR和累積降雪之間的關系 通過使用先前的除雪數(shù)據(jù)決定UCSR與累積降雪之間的關系是檢查管理國家高速公路和全州公路在SCA法律上得出的。通過使用一個完成的UCSR模型為每個縣之前的除雪成本和累計降雪近似出一種關系，以確定相關系數(shù)回歸分析的細節(jié)數(shù)據(jù)收集和使用。 其中包括：1) 1995-2004年十年財政年度的年度累計降雪，2) 1995-2004年年度除雪成本，3)除雪道路的長度。 年度累計降雪是日常在一個縣幾個測量網(wǎng)站一次測量所得的累積平均降雪。道路除雪指定的長度隨著當年度預算的制定而確定。 B.4.1 縣與縣之間確定系數(shù)的比較 在這里我們介紹如何使區(qū)域除雪成本的比較，以Hokuriku地區(qū)和東北地區(qū)為例。在 圖4中,，CSR與累積降雪相關聯(lián)。富山,石川縣的道路管轄區(qū)域發(fā)展土地、基礎設施和運輸(MLIT)的確定系數(shù)是0.88(圖B4)。 圖B4 Hokuriku地區(qū)(新瀉,富山,石川)的UCSR線 一個近似線的關系得到了五六東北地區(qū)的縣，不包括青森縣，這五個縣確定系數(shù)很低，為0.096(圖B5(1))。我們假設UCSR根據(jù)不同氣候和其他地區(qū)的特點，我們獲得一個日本海一側的東北地區(qū)，另一個在太平洋地區(qū)。在這樣的一個區(qū)域，相關性較高，日本海一側的東北地區(qū)系數(shù)為0.39，太平洋地區(qū)確定系數(shù)為0.57。這次實驗確認當?shù)貤l件有相似的趨勢UCSR和累積降雪之間的關系，可以為這個實驗多設定一些組(B5(2))。 圖B5 東北地區(qū)UCSR線 B.4.2 區(qū)域系數(shù)的確定 　 UCSR與累積降雪的散點圖由管理全國國家高速公路七個區(qū)域的發(fā)展機構列在圖6中的三個組圖。第一個是由相對于其他組更高級別的關東地區(qū)發(fā)展局(集團一)的道路周圍的數(shù)據(jù)點集圖。第二個是Chugoku區(qū)域發(fā)展局的道路數(shù)據(jù)點，第三是北海道地區(qū)發(fā)展局和其他地區(qū)的機構的道路，不包括關東和Chugoku區(qū)域發(fā)展機構。圖7B(1)和(2)顯示一行關聯(lián)UCSR和累積降雪。前者的確定系數(shù)為0.25，而后者較高，為0.77。根據(jù)這一點,我們假設有三個UCSR線。C組可以通過使用一個UCSR線來解釋。A組的UCSR線很高。 表1表示了由國家政府和縣政府所管理的國家高速公路的確定系數(shù) 圖B6 每個地區(qū)UCSR線 圖B7（1）所有國家高速公路管理的UCSR線圖 7（2）C組USCR線 人們發(fā)現(xiàn)在中部地區(qū)的縣的國家高速公的確定系數(shù)是比較低的，巖手縣、群馬縣，岡山的特別低。這里相關系數(shù)往往高于的日本海一側的東北地區(qū)，這里的累計降雪量比較大。像在Hokuriku一樣的地區(qū)，累積降雪很小。Chugoku等區(qū)域相對于關東和東北地區(qū)太平洋海岸的雖然很冷，但是累計降雪非常小，確定系數(shù)相對較低(表1)。這些結果驗證了UCSR線模型的應用，它假設了累計降雪量和除雪成本的關系,前者較大后者較小。 表1： UCSR與累積降雪：由國家政府和那些縣的詳細分析所確定的國家高速公路系數(shù)，對于理解這些低相關的原因是十分必要的。一個可能的原因是，在巖手縣、群馬縣等地區(qū)有較低的溫度和較小的降雪的地區(qū)占總體的比例較低，從而導致高成本的防凍劑的應用。在日本岡山縣，降雪很小，相關系數(shù)較低的一個可能原因是，固定成本占了很大一部分。 B.5 使用UCSR模型的成本比較 B.5.1 每個縣除雪效率成本 　　 UCSR線是一個從除雪記錄獲得的經(jīng)驗公式。通過使用這個線，可以估計UCSR對應于一個特定的累積降雪量。一個縣通過比較估計的除雪成本和實際的除雪成本，使用UCSR線評估每一年的除雪成本效率。 B.5.2 從多年來除雪數(shù)據(jù)中獲得的UCSR模型的適用性 2005 - 2006年冬季，一場極大的雪席卷了包括Hokuriku地區(qū)在內(nèi)的幾乎所有日本地 圖B8 UCSR線的比較,其中一個從1994 - 2007年數(shù)據(jù)獲得 區(qū)。氣象機構指定的在43年來首次的“沉重的2006年降雪”。與此同時， Hokuriku地區(qū)2006 - 2007年冬季年降雪很輕。我們將接受Hokuriku區(qū)域驗證UCSR模型的適用性，檢查UCSR線在多年不尋常天氣的除雪數(shù)據(jù)是否是有用的。圖8顯示了Hokuriku地區(qū)的兩個UCSR線：通過使用從1995年至2004年和從1994年至2007年的除雪數(shù)據(jù)，包括極大雪的2005年和較少雪的2006年來繪制。 　 如圖B8所示，從1994 - 2007年包括一個極大雪和一個少雪年的除雪數(shù)據(jù)獲得的UCSR線的確定系數(shù)相對較高，為0.78，而另一條線在1995-2004年的除雪數(shù)據(jù)基礎上繪制，這些除雪數(shù)據(jù)中不包括那些有的極端天氣的冬天。圖9中的散點圖表明所有的縣的除雪成本在2005年較高。造成2005年的較高的除雪成本可能原因是高成本的運輸， 以及由于低雪融化造成的長時間較低的溫度。 接下來，我們通過比較除雪UCSR線和實際成本和估計成本消耗，檢查新瀉縣不同年份的除雪成本的成本效率。2005年的UCSR線和2390年(表2)幾乎是一樣的。實際的UCSR估計的UCSR線如圖9所示，2007年的UCSR比2005年具有更有效的成本評估，因為實際的差距， 2006年的實際UCSR的每股收益為2760日元(表2)，高于2005年財政年度的每股收益。然而到2007年，低于UCSR線(圖9)。成本估計在2006年除雪工作中應該是最有效的方式。圖9也表明，富山縣每年除雪量相對于其他縣最低。 圖B9 Hokuriku地區(qū)不同縣的實際UCSR線和估計UCSR線的比較 如上所述，用UCSR線提供的標準來評估不同地區(qū)的除雪的效率成本。標準對于評估適當性除雪預算，以及識別除雪工作等，最終實現(xiàn)除雪成本降低是有用的。在新瀉縣， 2006年的除雪工作狀態(tài)應該研究尋求最有效的除雪成本，因為盡管2006年的縣的實際UCSR是最高的，但它低于估計的UCSR線 (圖B9)。 B.8 總結 B.8.1 本研究的重點 a.提出了一種除雪成本和累計降雪量之間的關系的UCSR模型。 b. 比較除雪成本提出了使用UCSR線。 c. 通過比較除雪成本估計UCSR-line模型與實際除雪成本消耗，驗證了模型的適用性。 d.是通過使用從除雪中獲得的包括不尋常的天氣的數(shù)據(jù)來檢驗UCSR線多年的適用性。 e.使用UCSR線成功解決預算分配問題，使得該方法適用于由國家政府所做的預算。 B.8.2 項目改善 下面列出了應檢查的項目改善的準確性 a.除雪成本估算，通過地方和國家政府之間的比較數(shù)據(jù)進一步減少除雪成本。 b.分析UCSR和累積降雪低相關性的原因，將更好的與附近的縣進行對比。 c.考慮累積降雪和UCSR之間的相關性，使得除雪小于標準部署。 d.考慮霜凍日數(shù)和冷凍劑應用之間的相關性。 e.派生的除雪預算分配的修正項，考慮到近似公式和每個數(shù)據(jù)集的分散度，所以需要進行改善。 f.檢查UCSR除雪單位勞動力成本的影響。 g.檢查使用“近似區(qū)”，考慮數(shù)據(jù)分散?！? 引用　 [1] 法里德·樓.《增量是nefit成本分析，優(yōu)化預算可行性分配在橋梁管理系統(tǒng)》人力資源信息系統(tǒng):77-87，在交通運輸研究創(chuàng)紀錄的期號. 1442，美國國家科學院交通運輸研究委員會，華盛頓，H [2] 冷論文集區(qū)域技術研討會.《雪問題和社會困境》.621-624 [3] 埃蘭·HC.《績效預算進行維修工程：以質量為基礎預算，量和生產(chǎn)力標準，人力資源信息系統(tǒng)》.00218561，公路研究局 [4] H·五十嵐.《在道路除雪經(jīng)濟EF FECT測量，定期北海道分公司，土木工程協(xié)會》.295-302 [5] H·五十嵐.《設定一個目標F油膏用于道路除雪》.第11屆日本道路會議，頁607-608的訴訟 [6] H·岸.《評價除雪標準和支付意愿的基礎設施規(guī)劃》.第24號，會議的各個城市，論文集689-692 [7]林賽時，R k;西利，MS.《除雪資源分配的研究》.HRIS :23-中國東方亞洲協(xié)會交通研究，第8卷，2010年27日，在交通運輸研究記錄，1672 [8] 交通運輸研究委員會美國國家科學院.《路面性能為導向的網(wǎng)絡優(yōu)化系統(tǒng)》“HRIS pp.86-93，在交通運輸研究記錄期號1524 [9] 交通運輸美國國家科學院，華盛頓特區(qū)的研究委員會Nakamae S..《以減少除雪成本措施》.俞文（季刊斯諾研究中心），67號 [10] Nakamae，S.《使用除雪除雪成本估算模型單位成本曲線》.在交通運輸研究通函E-C126：地面運輸天氣和除雪和冰控制技術，642-654 [11] Nakamae，S.《一個除雪成本估算的開發(fā)與應用模型》.在交通信息：交通運輸研究論文集董事會88日年會上，09期，2299 [12] 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