设计与施工方案比选

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1、第二章 公路工程设计与施工方案比选,2.1 公路工程设计方案比选,寿命周期成本的评价方法 预 备 知 识,一、寿命周期成本的评价方法与案例 为了从各可行性方案中筛选出最佳方案以有效地利用稀缺资源，而对项目方案进行系统分析的过程或者活动。寿命周期成本评价是为了使用户所用的系统具有经济寿命周期成本，在系统的开发阶段将寿命周期成本作为设计的参数，而对系统进行彻底地分析比较后作出决策的方法。1费用效率（CE）法,式中 CE费用效率； SE工程系统效率,时间和运费节约； LCC工程寿命周期成本； IC设置费； SC维持费。,2固定效率法和固定费用法 固定效率法是将费用值固定下来，然后选出能得到最佳效率的

2、方案。固定效率法是将效率固定下来，然后选取能达到这个效率而费用最低的方案。3权衡分析法 对性质完全相反的两个要素做适当的处理，其目的是为了提高总体的经济性。通过有效的权衡分析，可使系统的任务能很好的完成，即保证了系统的性能，又可使有限资源得到有效的利用。,【案例8】2005年甲级,某地拟建一条高速公路，根据交通量需要和全寿命 周期成本控制的要求，设计单位提出了A（沥青混凝土路 面）、B（水泥混凝土路面）两个方案。该高速公路面层 数量为710850m2、基层数量为771780m2、垫层数量为832710m2。为对两个方案进行深入比选，设计单位进行了认真的调查研究和分析，有关情况如下：1公路通车年

3、建设成本为：沥青混凝土面层120元/m2、水泥混凝土 面层85元/m2、路面基层45元/m2、路面垫层28元/m2，公路使用 寿命为100年，预计沥青混凝土路面每15年大修一次，水泥混凝 土路面每10年大修一次，大修费用按重新铺筑面层计算。2旧路面挖除费用为：A方案4.5元/m2、B方案8.0元/m2。3假定社会成本为：A方案500000元/年、B方案1 000000元/年。4每次大修时，将增加有关社会和经济成本：预计将减少收费收 入100万元，增加燃油损耗、时间损失等社会成本200万元。问题： 假设两个方案营运养护管理成本相等，社会折现率取5%，请从全寿命周期成本的角度，选择经济合理的方案。

4、,1建设成本的计算 A方案：面层、基层、垫层 120710850+45771780+28832710=143347980（元） B方案： 85710850+45771780+28832710=118468230（元）2大修成本的计算 ？,参考答案：,3社会成本计算,4 确定项目全寿命周期成本 A方案：143 347 980+83 759 855+9 923 950=237 031 785（元） B方案：118 468 230+108 528 852+19 847 900=246 844 982（元）5 确定合理方案 由于237 031 785元246 844 982元，因此A方案比B方案经济（

5、即应选择沥青混凝土路面设计方案）。,【案例9】2006年,某城市拟修建一条快速干线，正在考虑两条备选路 线沿河路线与穿山路线，两条路线的平均车速都提高 了50km/h，日平均流量都是6 000辆，寿命均为30年，且 无残值，基准收益率为12%，其他数据如下表所示。,问题： 试用全生命周期费用分析CE法比较两条路线的优劣， 并做出方案选择（计算结果保留两位小数）。,参考答案: （1）计算沿河路线方案的费用效率（CE） 1)求系统效率（SE）： 时间费用节约=6 00036520502.61 0000=227.76(万元/年) 运输费用节约=6 000365200.9810000=4292.4(万

6、元/年) 则SE=227.76+4292.4=4520.16(万元/年)2)求生命周期费用（LCC），包括设置费（IC）和维待费（SC） IC=100000（A/P，12%，30）=10000012%（1+12%）30/（1+12%）30-1 =1000000.1241 =12410(万元/年) SC=220+5000 (P/F,12%,10)+5000 (P/F,12%,20)(A/P,12%,30) =40+5000(1+12%)-10+5000(1+12%)-200.1241 =40+50000.3220+50000.10370.1241 =304.15(万元/年) 则LCC=IC+SC

7、=12410+304.15=12714.15 (万元/年)3)求费用效率（CE） CE=SELCC=4520.1612714.15=0.355,(2)计算穿山路线方案的费用效率（CE）1)求系统效率（SE）： 时间费用节约=600036515502.610000=170.82(万元/年) 运输费用节约=6000365151.1310000=3702.2(万元/年) 则 SE=170.82+3702.2=3873.02 (万元/年)2)求生命周期费用（LCC），包括设置费（IC）和维持费（SC） IC=105000（A/P，12%，30）=10500012%（1+12%）30/（1+12%）30

8、-1 =1050000.1241=13030.5 (万元/年) SC=2.515+3500 (P/F,12%,10)+ 3500(P/F,12%,20)(A/P,12%,30) =37.5+ 3500 (1+12%)-10+ 3500 (1+12%)-200.1241 =37.5+ 3500 0.3220+ 3500 0.103 70.1241=222.4 (万元/年) 则LCC=IC+SC=13030.5+222.4=13252.9 (万元/年)3)求费用效率（CE） CE=SELCC=3873.0213252.9 = 0.292(3)方案选择沿河路线方案的费用效率（CE）穿山路线方案费用效

9、率（CE）选择沿河路线方案,计算各方案效益（即运输时间节约费用）。 A方案年运输时间节约费用： 36550002.510000=456.25（万元/年） A方案效益费用现值： 456.25(1+10%)20-110%(1+10%)20=3884.31（万元/年） B方案年运输时间节约费用： 3655000310000=547.5（万元/年） B方案效益费用现值： 547.5(1+10%)20-110%(1+10%)20=4661.18（万元/年）计算两个方案的成本效益合计（成本-效益）。 A方案：5136.22-3884.31=1251.91（万元） B方案：6114.93-4661.18=1

10、453.75（万元）确定合理方案。 由于1251.91万元1453.75万元，即A方案成本效益合计B方案，因此A方案优于B方案。,【案例10】,某公路设计有A、B两个方案，两条路线的交通量预测结果均为日平均流量5000辆。假设该公路营运年限为20年，残值为0，期间不进行大修，基准收益率10%，其他数据见下表：,问题： 请从项目全寿命周期的角度比较两个方案的优劣 （计算结果取两位小数）。,参考答案：（1）按现值法计算 计算项目生命周期成本，包括初期建设成本、运营期维护 运行和养护费用。A方案初期建设成本：5000（万元）A方案年维护运行费：0.820=16（万元/年）A方案维护运行费现值： 16

11、（1+10%）20-1 10%（1+10%）20=136.22（万元）A方案生命周期成本现值：5000+136.22=5136.22（万元）B方案初期建设成本：6000（万元）B方案年维护运行费：0.915=13.5（万元/年）B方案维护运行费现值： 13.5（1+10%）20-1 10%（1+10%）20=114.93（万元）B方案生命周期成本现值：6000+114.93=6114.93（万元）,（2）按终值法计算 计算项目生命周期成本终值，包括初期建设成本、运营期维护运行和养护费用。A方案初期建设成本终值：5000（1+10%）20=33637.5（万元）A方案年维护运行费：0.820=1

12、6（万元/年）A方案维护运行费终值： 16（1+10%）20-1 10%=916.4（万元）A方案生命周期成本终值：33637.5+916.4=34553.9（万元）B方案初期建设成本终值：6000 （1+10%）20=40365 （万元）B方案年维护运行费：0.915=13.5（万元/年）B方案维护运行费终值： 13.5（1+10%）20-1 10%=773.21（万元）B方案生命周期成本终值：40365+773.21=41138.21（万元）,计算各方案效益（即运输时间节约费用）。 A方案年运输时间节约费用： 36550002.510000=456.25（万元/年） A方案效益费用终值：

13、456.25(1+10%)20-110%=26131.72（万元/年） B方案年运输时间节约费用： 3655000310000=547.5（万元/年） B方案效益费用终值： 547.5(1+10%)20-110%=31358.06（万元/年）计算两个方案的成本效益合计（成本-效益）。 A方案：34553.9-26131.72=8422.18（万元） B方案：41138.21-31358.06=9780.15（万元）确定合理方案。 由于8422.18万元9780.15万元，即A方案成本效益合计B方案，因此A方案优于B方案。,（2）按年值法计算 计算项目生命周期成本，包括初期建设成本、运营期维护运行和养护费用。A方案初期建设成本年值： 500010%（1+10%）20 （1+10%）20-1=587.3（万元）A方案年维护运行费：0.820=16（万元/年）A方案生命周期年成本：587.30+16.00=603.30（万元/年）B方案初期建设成年值： 600010%（1+10%）20 （1+10%）20-1=704.76 （万元）B方案年维护运行费：0.915=13.50（万元/年）B方案生命周期年成本：704.76+13.50=718.26（万元/年）,