甘丽凝 张伟伦 胡珉
上海大学悉尼工商学院 上海大学 上海城建建筑产业化研究中心
摘 要：隧道的科学运维是当前隧道研究领域的热点之一，它不仅涉及到对隧道建设工作的收尾完善，还代表着隧道未来的运营寿命。为解决隧道实际运维过程中运维策略的优化选择问题，从隧道运维成本的角度出发，以全寿命周期运维为切入点，针对隧道运维中的成本提出了一种资金分解规划思路，同时基于现实中隧道运维的实际数据，利用层次分析法以及交通拥挤成本模型对隧道运维期内的维护优化策略以及相应的效益进行分析，从各个方面充分比较了隧道中的传统矫正型运维方式和全寿命周期的以预防性养护为主的运维方式的成本与运维效果，得出了全寿命周期运维方式较传统矫正型运维方式在隧道运维期内具有更高的经济效益和社会效益的结论，为提高政府公共运营养护经费的分配效率和隧道的经济效益和社会效益提供了一种思路与建议。
关键词：资金效益;隧道运维;全寿命周期;层次分析法;
基金：国家自然科学青年基金项目，项目编号71602110;
近年来，中国基础设施建设持续增长，2020年，全国基础设施投资较2019年增长0.9%,日益发展的基础设施建设也带来了大量的设施运维问题。传统的基础设施往往以先发生病害后进行治理的方式进行运维，这种方式不仅更多地受到设施运维者的主观判断影响，同时也影响了基础设施的长期寿命，不利于设施长期保持良好的状态，在运维后期往往病害百出，运维频繁，影响社会有效利用。而随着信息化技术在基础设施领域的不断推进，全寿命周期的理念逐渐得到广泛应用。全寿命周期运维,指的是综合考虑设施规划咨询、设计、施工、运营维护等环节，通过各环节的充分衔接，实现设施全寿命周期内综合效益最优化的运营管理理念[1]。为解决养护策略的优化问题，提高设施的服役状态，针对全寿命周期运维和传统矫正型运维的比较与策略优化分析是推进设施运维改革的关键一环，也是本文的研究目的。
目前在基础设施领域，各类项目中都有全寿命周期运维的应用，如公路、大桥、机场等等。而在基础设施中，隧道及其附属设施因其特殊的土建结构，在运维方面较其他基础设施有很多不同的特点和难点，因此针对隧道运维，全寿命周期养护既是难点也是挑战。目前在隧道运维养护领域，交通运输部于2015年在《公路隧道养护技术规范》(JTGH12-2015)[2]中将预防性养护纳入养护体系，而在浙江《城市隧道养护技术规程》(征求意见稿)[1]中，也将城市隧道养护宜遵循全寿命周期运维理念，保障隧道设施安全性、结构耐久性和全寿命周期经济合理作为总则明确提出，并把全寿命周期运维作为核心术语进行说明。
当前隧道运维实践方面的研究，更多的注重于信息化，主要关注于信息的集成与共享，以及检测数据的获取与分析，例如，通过建立基于BIM技术的隧道运维管理系统来提高隧道的运营养护水平(黄廷等[3],邵志强等[4]);建立检测巡检系统或者采取主动式全景视觉等传感器检测方式以及时获取隧道病害信息并协同治理(徐伟强等[5],汤一平等[6]);或者设计基于监测数据的智能分析流程来辅助运维决策(胡珉等[7])。因此，目前较多研究主要侧重于隧道运维与信息化技术的融合，其目的更多的是注重运维方式技术性、准确性的提升，而较少关注运维策略带来的效益。
而在隧道运维效益方面，由于研究较少，参考其他基础设施在全寿命周期内的资金效益研究，可以发现其主要集中在对项目本身成本投资的评估分析上。在全寿命周期的运维理念中，预防性养护是重要的一环，对于预防性养护带来的效益问题，文献[8]认为应该通过综合考虑道路监测数据来确定合理的预防性养护时机，从而提升设施的养护效益。文献[9]比较了基于3种路面性能衰变模型的预防性养护措施，考虑数据积累较多的4条指标进行简单的效益分析。文献[10]则比较中美预防性养护的观念和费用效益差异，发现同一养护措施下，我国的预防性养护费用较高，其主要原因是目前我国预防性养护的标准、技术条件等因素尚不健全。这些研究主要是通过研究预防性养护的时机来比较成本，并且往往仅从纯财务的视角出发，跨领域研究较少，思路也主要集中于成本与绩效，缺少对项目运维效果的关注。另一方面，关于基础设施带来的社会效益问题也逐渐得到关注，最初，研究者们主要关注的是对基础设施在建设和运维过程中对周围环境以及民众造成的社会影响[11]。而随着基础设施带来的正面社会效益逐渐瞩目，其带来的经济、文化和生活水平等方面的提高逐渐成为研究的热点[12,13]。随着信息化的发展，利用信息化的方式，一些学者对基础设施在增加居民收入，环保以及土地增值等多个方向进行了分析[13,14,15]。虽然评价社会效益的方式角度诸多，方法也与时俱进，但是研究的主要关注点往往在于基础设施本身对社会的影响，而缺少对运维决策的研究。
因此，本文的创新点在于，提出了隧道全寿命周期下的运维资金效益的分解规划方式，同时通过对隧道在不同运维方式下的资金效益进行对比，不仅从单纯的隧道运维成本延伸到了隧道的实际运行效益，同时也从全寿命周期的视角以信息化的方式对其长期效益进行分析。
由于全寿命周期理念的应用尚处于初步阶段，各隧道的运维单位也往往在近几年才实现信息化，运维数据量尚不能完全满足需求，因此目前的全寿命周期运维策略并不成熟，全寿命周期运维策略带来的成本问题与经济效益也尚不明确。为了解决隧道运维策略的选择问题，本文以实行全寿命周期运维的某隧道数据为例，该隧道全长5.124 km, 地下采用双洞双向4车道，地面采用双向6车道。主车道限速80 km/h, 匝道限速60 km/h(后文中称之为A隧道),从资金效益的角度出发，将隧道运维中涉及的资金成本进行分解规划，并对隧道运维中选择传统运维策略和全寿命周期运维策略两种方式的资金投入、资金产出以及社会效益进行对比论证，为隧道运维的决策优化提供参考与建议。
1 隧道全寿命周期资金效益分解规划的原则、对象与思路
1.1资金效益评价原则
资金效益的评价应遵循以下原则：全寿命周期视角评价原则、经济效益与社会效益相统一的原则、养护成本与设施设备性能效益相统一的原则、A类设施设备(对影响隧道安全运行有直接影响的设施设备)优先养护维修的资金投入原则以及贯彻、遵守国家法规、政策原则。
1.2资金效益计算对象
1.2.1基于全寿命周期评价和重要度的LCM策略
在隧道的管理环节中，过去往往采用的是传统的矫正型养护(CM),这种养护方式主要通过在养护过程中对发现的问题进行定性检测，实际的养护操作目的也以达到维持隧道基本性能合格即可。而全生命周期养护(LCM)为事前预防、事中控制、事后归纳和预警,其重点在于对隧道中的可能存在的问题进行预防性养护，LCM从城市基础设施全生命周期理念出发，以规划、设计、施工阶段的前期信息为基础，围绕运营初始期、运营成长期、运营饱和期和衰退期四个阶段的总体性能，开展运维管理。因此，将借助于先进技术，基于大数据驱动的全生命周期养护理念，通过维修或者替换那些有失效迹象或者较大程度损伤积累的设施构件、设备零件来确保隧道在设计的服役时间内具有能够参与服役的可靠度水平。要求对设施构件、设备零件的失效规律有充分地了解，并且在构件和零件失效之前，根据预先确定的维护时间对损伤构件进行维修或者更换，以使整个结构系统处于较高的可靠度水平，而具体的维护时间的确定则根据隧道实际养护过程中不断变化的总体技术状况评定类别[2]和预测的未来隧道的技术状况进行综合考虑确定。
1.2.2基于LCM理念养护策略下的养护经费
LCM理念养护策略下的养护经费包括数据监测和检测费用、管理平台搭建费用、隧道性能趋势分析与评价费用、其他日常养护费用、中大修费用以及预防性养护费用。本研究资金效益评价的直接对象就是基于LCM理念养护策略下养护经费，通过对资金支出金额和模式以及带来的综合效益进行分析与评价。
1.3分解规划思路
土建结构按主体结构、路面结构和附属结构3个大类进行分解规划。而机电系统可分为综合监控系统、通信系统、消防和火灾报警系统、通风系统、排水系统、供配电和照明系统等6个分系统。这6个系统的设备可以分为2个大类：电子类设备和机械类设备。
2 A隧道养护资金分解规划
2.1养护资金分解规划思路
2.1.1LCM养护资金分解规划的整体思路
LCM养护资金分解规划的整体思路是基于全生命周期养护原则来执行。包括两大类资金占用：日常养护资金和中大修养护与预防性养护资金。日常养护资金是指：在CM方案基础上，在日常养护中增加了基于新技术的数据搜集费用，提高了关键机电设备和关键土建结构的养护频率，增加了日常养护成本。中大修养护与预防性养护成本是指在中大修和预防性养护中根据机电设备和土建结构的使用年限进行资金分配。
2.1.2日常养护资金分解规划思路
日常养护以事前预警和预防为指导，以先进检测手段为措施，预期实现防未病式养护策略，在此基础上进行资金规划与分配。包括：机电设备日常养护成本、土建结构日常养护成本、设施保洁、检查检测、运营管理、牵引管理和水电费用。结合历史通货膨胀率，日常养护费用按照每年增加3%核算。
机电设备和土建结构日常养护成本核算思路是根据土建结构和机电设备的分类级别，重点关注A类分级的结构维护和机电养护，日常养护中增加养护次数。即：A类项目的单位定额工程量根据分类级别比传统养护增加了50%～400%的养护频次。然后依据定额成本核算方法核算土建结构和机电设备的日常养护需要增加的成本。
2.1.3中大修与预防性养护资金分解规划思路
(1)土建结构资金分解规划思路。
土建结构资金体现为对土建结构主体和路面的专业维修预算。在隧道运营初期阶段土建结构的预防性养护主要是隧道路面的预防性养护和施工中出现过问题的薄弱环节。例如根据隧道设施多年的养护数据统计发现隧道路面根据使用材料性能不同以及实际工况的差异，考虑不同路面因光照导致的使用寿命不同，可以对匝道敞开段沥青路面在第8年开展一次预防性养护措施，并延长路面中大修周期至第18年。土建结构的资金分配部分可根据定额成本法对料、工、机和费四大类成本进行核算。
(2)机电设备资金分解规划思路。
根据设施设备在隧道运营中不同的重要程度，对影响隧道安全运行有直接影响的设施设备被定义为A类设备，对隧道正常运营有影响的设施设备被定义为B类，对隧道运营没有显著影响的设施设备被定义为C类。因此，机电设备专项资金主要体现为对A类设备更换成本的预算，而B类和C类设备的维护和更换成本体现在日常养护预算和针对性预防性养护预算中。A类设备的更换成本将依据定额成本与实际成本相结合的方法进行预算，设备费在A类设备全生命周期养护年限估计基础上，根据设备数量与市场报价的乘积计算得出；人工费、机械费和间接费根据定额成本核算，最后将料、工、机、费四类成本进行汇总，计算出机电系统的专项资金预算。
2.2不同养护策略资金分项分解规划比较
不考虑货币时间价值的情况下，20年合同期内(根据A隧道BOT合同，运营期为20年),CM策略在日常养护中运营管理和机电维护的费用较高，而在中大修中机电维护占了大部分费用。
而LCM策略按照资金分解规划思路，依据土建结构和机电设备的分类级别，重点关注Ⅰ类和Ⅱ类分级的结构维护和A类机电设备养护，日常养护中增加养护次数和频率。在土建维护方面，其增加了重点设施的检测频率，重点隧道设施保洁频率，由此导致LCM策略下总的工作量增加。关于机电设备的日常养护方面，LCM策略缩短了关键设备的养护周期，增加了养护频次。由此导致LCM策略下总的工作量增加。两种策略的运营管理是依据定额成本标准核算，牵引管理和水电费用是依据市场价格进行成本核算。如表1。
2.3基于养护成本与专家知识的策略分析
根据实际养护经验，可以通过层次分析法来从两种养护策略的养护资金成本角度确定养护策略的优劣。层次分析法是一种多准则决策方法，该方法通过把总目标分解成不同层次，并逐层比较多种有关的因素的权重，构成一个多层次的分析结构模型，以量化的方式解决策略方案推荐问题。
表1 A隧道不同策略20年分项分解与资金规划 导出到EXCEL
万元
项目
CM合计
LCM合计
日常养护
土建维护
7 802
8 453
机电维护
10 480
12 645
设施保洁
6 017
6 249
检查检测
7 230
7 509
运营管理
10 733
11 147
牵引管理
5 174
5 374
水电费用
7 600
8 000
数据收集与检测
0
200
合计
55 036
59 577
中大修与预防性养护
土建维护
2 644
481
机电维护
5 475
4 915
预防性维护
0
408
合计
8 119
5 804
总计
63 155
65 381
根据两种养护策略成本的资金分解规划中的因素，结合A隧道养护成本核算表数据，从成本核算表中将总养护成本按日常养护和中大修与预防性养护两个角度及其下属的养护措施细目进行划分，确定层次结构如图1。隧道运营养护成本主要分为日常养护成本和中大修与预防性养护成本两大类指标。其中，日常养护成本包括土建维护、机电维护、设备保洁、检查检测、运营管理、牵引管理、水电费用、数据收集与检测等8项指标，这8项指标为养护单项的总成本，包含日常养护单项成本指标中所产生的人工费、材料费、机械费以及间接费用。而中大修与预防性成本中包括土建维护、机电维护和路面预防性养护成本、预防性养护等3项指标，其中土建维护指的是土建结构中大修的总成本指标，机电维护指的是机电设备中大修的总维护成本指标，而预防性养护针对土建结构和机电设备二者的预防性养护成本总和，针对路面的预防性养护是其主要组成部分。以上成本指标也由人工费、机械费、材料费和间接费用组成。
而以上11项指标在全寿命周期养护策略与传统矫正性养护策略中对于提高隧道运营养护效益这一问题的重要度不同，因此可以通过分析权重指标来比较两种养护策略在实际养护过程中的优劣。
图1 提高隧道运营养护效益的养护决策分析层次结构模型 下载原图
2.3.1确定判断矩阵
基于专家知识，第二层与第三层判断矩阵如表2～表4。
表2 日常养护和中大修与预防性养护对于提高隧道运营养护效益的权重 导出到EXCEL
提高隧道运营养护效益
日常养护
中大修与预防性养护
日常养护
1
3
中大修与预防性养护
1/3
1
表3 分项养护指标对于提高日常养护效益的权重 导出到EXCEL
提高日常养护效益
土建维护
机电维护
设施保洁
检查检测
运营管理
牵引管理
水电费用
数据收集与检测
土建维护
1
1
5
5
3
5
3
7
机电维护
1
1
5
5
3
5
3
7
设施保洁
1/5
1/5
1
1
1/2
1
1/2
2
检查检测
1/5
1/5
1
1
1/2
1
1/2
2
运营管理
1/3
1/3
2
2
1
2
1
5
牵引管理
1/5
1/5
1
1
1/2
1
1/2
2
水电费用
1/3
1/3
2
2
1
2
1
5
数据收集与检测
1/7
1/7
1/2
1/2
1/5
1/2
1/5
1
表4 分项养护指标对于提高中大修与预防性养护效益的权重 导出到EXCEL
提高中大修养护与预防性养护效益
土建维护(中大修)
机电维护(中大修)
预防性养护
土建维护(中大修)
1
1
1/3
机电维护(中大修)
1
1
1/3
预防性养护
3
3
1
可以发现，在提高隧道养护效益方面，日常养护比中大修和预防性养护稍微重要，在隧道运营期内，日常养护的时间也远远超过中大修与预防性养护的时间；在提高隧道日常养护效益方面，土建维护和机电维护作为养护内容重点，均为权重最高的部分，除此之外，日常养护中的运营管理与水电费用由于每天都在不断发生，因此较检查检测、牵引管理、设施保洁更为重要，而数据收集与检测主要来来自于设施内传感器等设备的自动收集，因而占比最小。在提高隧道中大修与预防性养护效益方面，由于预防性养护发生的频率往往远高于机电设备与土建结构的中大修，同时可以降低两者中大修养护频率，因此比两者稍微重要。
第四层判断矩阵为传统养护策略和全寿命周期养护策略对于第三层8项指标中每一个的权重，因此共有8个二阶矩阵，其中，土建维护、设施保洁、检查检测、牵引管理、水电费用基于运维成本数据可以确定2种养护策略下以上分项权重相同，而其余分项均有一定的差距；其中，由于传统养护策略缺少数据收集与检测和预防性养护成本，因此这2个矩阵中全寿命周期养护策略较传统养护策略极端重要。
2.3.2一致性检验
本研究过程中的二阶矩阵显然具有完全一致性，因此一致性检验主要针对于第三层2个判断矩阵，以和积法判断矩阵最大特征向量及对应特征向量，可以得到表3的最大特征值为：
λ1max=8.06
最大特征向量约为：
ω1=(0.287,0.287,0.057,0.057,0.113,0.057,0.113,0.030)T
从而得到一致性指标：
CI1=λmax−nn−1=0.0086CΙ1=λmax-nn-1=0.0086
8阶矩阵随机一致性指标RI查表得：RI=1.41,因此一致性比率为：
CR1=CI/RI=0.006<0.1
通过一致性检验，同理，计算得表4的一致性比率CR2=0,通过一致性检验。
2.3.3层次总排序
通过第二、三层判断矩阵，可以得到第三层分项对于提高隧道运营养护效益的层次总排序，如表5。
相应的特征向量即为：
ωT=(0.215,0.215,0.043,0.043,0.085,0.043,0.085,0.023,0.050,0.050,0.150)T
表5 层次总排序 导出到EXCEL
层次总排序
日常养护(0.75)
中大修与预防性养护(0.25)
权重系数
排序
土建维护
0.287
0.215
1
机电维护
0.287
0.215
1
预防性养护
0.600
0.150
3
运营管理
0.113
0.085
4
水电费用
0.113
0.085
4
土建维护(中大修)
0.200
0.050
6
机电维护(中大修)
0.200
0.050
6
设施保洁
0.057
0.043
8
检查检测
0.057
0.043
8
牵引管理
0.057
0.043
8
数据收集与检测
0.030
0.023
11
同时，根据和积法求得第四层8个矩阵的特征向量如表6。
表6 第四层特征向量 导出到EXCEL
第四层特征向量(转置)
(传统养护，全寿命养护)
土建维护
(0.5,0.5)
机电维护
(0.25,0.75)
设施保洁
(0.5,0.5)
检查检测
(0.5,0.5)
运营管理
(0.67,0.33)
牵引管理
(0.5,0.5)
水电费用
(0.5,0.5)
数据收集与检测
(0.1,0.9)
土建维护(中大修)
(0.86,0.14)
机电维护(中大修)
(0.2,0.8)
预防性养护
(0.1,0.9)
因此，求得传统养护策略对提高隧道运营养护效益的权重为0.394 97,全寿命周期养护策略对于提高效益的权重为0.605 78>0.394 97,因此从提高隧道运营养护效益的角度，全寿命周期养护策略比传统养护策略更好。
3 A隧道养护资金效益分析
效益评价是全生命周期运营管理的结果，关系着全生命周期运营管理的成败。本部分资金使用效益从资金的投入与产出2个维度进行评价。资金投入从50年跨度，结合价格上涨(估算3%)、货币时间价值(6.55%,合同中银行借款利率)综合评价资金投入，包括50年传统养护与全生命周期模式养护资金分解对比分析；资金产出效益体现在设施设备的性能退化程度与交通通行效益2个方面。
3.1不同养护策略的50年资金投入对比分析
50年养护资金投入核算依据资金分解规划思路、土建结构性能变化、机电设备重要程度以及使用年限等，按照定额成本与实际成本相结合的原则，核算出A隧道50年的养护资金投入趋势，见图2。
图2 A隧道50年养护资金投入对比分析 下载原图
由数据可知，全生命周期理念下预测50年总养护资金投入为260 888.29万元，CM模式预测总养护资金为293 785.22万元，LCM模式资金投入节省32 896.93万元，主要源于中大修资金投入的下降。从图2进一步发现，两种思路下不同年度资金投入分布的差异很大，相比CM模式，LCM模式下正常年度养护资金要比CM资金高，有小幅的波动，体现了LCM策略的预防性养护策略，整体上资金投入分布比较均匀。在中大修资金投入上，CM策略的大修次数更多，同时耗费的大修资金比全生命周期中大修资金大幅度提升。LCM模式下大修有1次在第34年，大部分是小修和中修，即每隔2～5年会有小幅资金投入上升。CM策略下50年大修有2次，每次大修成本都很高，体现在图2的第20年和第40年附近，会发生大规模的大修，成本大幅度增加。由此，可以看出LCM模式下，体现的是预防性养护策略，大修化为了中修，中修化为了小修，小修化为预防性养护，养护成本提前发生，并从总体上降低了养护成本。在保障A隧道养护质量的前提下，提高了企业的利润，并有利于企业合理安排资金规划。
3.2不同养护策略资金产出对比分析
A隧道养护资金效益除了体现为总投入减少外，还体现为资产投入带来的资金产出效益，包括两大维度：隧道性能效益和交通通行效益(社会效益)。隧道性能效益主要体现为土建性能的退化、可用性与使用的安全性；交通通行效益主要体现为中大修交通影响、日常通行交通影响等。
3.2.1土建性能效益
土建指标的评定主要来源于人工检查和自动化监测设备所提供的高频数据，评定标准依据的信息主要包括：隧道结构病害(如：混凝土的渗漏、裂缝、缺失，钢筋的锈蚀、受损)、接缝/连接缝(张开、错台)、结构变形(横向、竖向)等。而土建指标即是对隧道内的构建，区段到结构的评价的综合得分计算，其评价方式根据《公路隧道养护技术规范》[2]从资金产出维度来分析土建性能与效率，借鉴其他隧道数据，预测A隧道在不同养护策略下的土建指标变化方式，结果见图3。可以看出相比CM模式，在LCM模式下上升较为缓慢。 CM模式下在第29年开始大修，LCM模式则在第30年内还未开始大修。超过30年之后，发现土建指标变化在CM和LCM模式之间的距离在逐渐拉大，进一步说明相比CM模式，LCM模式下土建结构退化较慢。
图3 土建指标变化趋势 下载原图
3.2.2交通通行效益——日常交通影响
日常交通影响体现为交通堵塞带来的时间延误成本与能耗成本。时间成本是由于交通堵塞导致的时间等待带来的机会成本或者产生的社会贡献。能源成本主要指的是由于交通堵塞带来的车辆频繁停车和起步带来的额外燃油消耗。
(1)时间延误成本分析。
根据文献[15]对德克萨斯运输学院拥挤外部成本测量模型的改进，从社会生产效益的角度测算交通拥堵带来的时间延误成本，计算模型如下：
时间延误成本=平均行车延误3600×=平均行车延误3600×全年客运周转量×年人均GDP年⌶作日×8×年人均GDΡ年⌶作日×8
其中，目前A隧道采用全寿命周期养护方式，平均行车延误时间约为60 s/km, 假设传统养护下的平均行车延误时间会增加10 s/km; 全年客运量根据2019年A隧道车流量计算，2019年A隧道总车流量为31 598 259辆，假设每辆车有一位就业人员，由于数据可得性问题，本研究用A隧道全长代替平均运距，得到全年客运周转量约为161 909 479人·km; A隧道所在城市2019年人均GDP为152 000元/人；2019年工作日共有250 d, 可以得到2019年A隧道全寿命周期养护相比于传统养护减少的时间延误成本为3 418万元。不考虑货币时间价值，合同期20年可以减少时间延误成本6.836亿元。
(2)额外燃油消耗成本。
根据文献[15],普通乘客类用车在拥堵情况下发生的额外燃油消耗成本为：
乘客额外燃油成本=全部车辆年延误车时×高峰期拥堵时的平均车速÷平均燃油经济效率×燃油价格
其中，全寿命周期运维策略比传统运维策略降低的延误车时为(由于数据可得性问题，利用隧道全长数据代替年均行驶里程):
全部车辆年延误车时=平均车辆延误×年均每车行驶里程×车辆3600=4.5×105h全部车辆年延误车时=平均车辆延误×年均每车行驶里程×车辆3600=4.5×105h
高峰期拥堵时的平均车速20 km/h。
计算平均燃油经济效率，根据调查数据可知，2019年车辆平均油耗为8.67 L/(100 km),即11.53 km/L,保守估计，假设拥堵时平均燃油效率为10 km/L。
A隧道所在城市2019年92号汽油价格基本在6～7元/L浮动，95号和98号汽油基本在7～8元/L浮动，因此，假设通过A隧道的车辆使用的汽油平均价格为7元/L。
将以上数据代入公式，得到全寿命周期运维比传统运维降低的额外燃油成本为630万元。不考虑货币时间价值，合同期20年可以减少额外燃油消耗1.26亿元。
3.2.3交通通行效益——中大修交通影响
中大修交通影响体现为中大修期间的封路天数。根据项目养护仿真模拟并借鉴其他相似项目数据发现，从交通影响天数出发(20年合同期),相比CM模式下的180 d交通封闭，LCM模式下只有分散的6次，每次2 d的影响。LCM的对交通影响预计为12 d, CM方案将达到180 d, 按隧道日均流量71 901辆计算，将合计减少对1 208万辆车次的影响。
4 结论与讨论
本研究立足于全生命周期管理理念，以A隧道为研究对象，通过养护资金的分解规划，发现相比CM模式，LCM模式下资金效益大幅提升。
(1)相比于CM模式，LCM模式养护前期投入更多，后期投入减少，但资金投入总额大幅下降。
(2)相比于CM模式，在土建性能指标的演变上，LCM模式的土建性能变化更为平缓，起到了预防性养护的目的。
(3)从提高隧道运营养护效益的视角发现，LCM模式比CM模式对于各项养护分项有更好的配置与侧重。
(4)从交通通行效益角度发现，相比CM模式，LCM模式每年可减少时间延误成本3 418万元，约减少油耗630万元，20年可以为社会多贡献总共约8.1亿元。
由此可以看出，LCM模式是通过预防性养护(前期投入),来实现资产价值提高(设施设备性能变化平缓)和用户体验的提升(减低了交通堵塞，提高了交通安全和交通舒适等),同时提高了政府养护资金配置效率和提升了养护单位资金效益，并真正做到了还路于民。
虽然本文从成本数据的角度对隧道的运维策略进行分析，与其他研究从运维实际措施来考虑设施运维策略不同，但是仍然存在一些不足之处。例如本文由于数据所限，因而难以采用大数据分析的方式对多个项目数据进行分析，获得更具有广泛性的结论，同时部分缺失的数据用其他数据替代，对分析的精确性也略有影响。因此，本研究更多的是以一种案例的方式提出了一种分析，优化隧道运维策略的思路与建议，在业财融合进一步发展的背景下，资金效益将成为隧道设施运维者在制定运维策略时需要考虑的一个新的视角和重要的因素。而从资金效益视角分析设施运维策略优化的方式也必将得到长足的发展和不断深入。
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