基于期望救援時間的路段防震加固選擇研究.pdf

1、震后路網(wǎng)破壞導致的救援活動遲緩是地震人員傷亡巨大的主要原因。路網(wǎng)破壞的原因一方面是因為地震的高破壞性;另一方面是因為道路抗震設(shè)計的不足。從提高路網(wǎng)性能的角度來看，加快救援速度的方式可分為兩種:震前的路網(wǎng)防震加固和震后的路網(wǎng)搶修。相比而言，震前的路網(wǎng)防震加固不僅具有更好的經(jīng)濟成本，還能更大程度的減少救援時間。然而就震前路網(wǎng)加固的問題來說，其難點在于確定對哪些路段進行防震加固，能使得震后的路網(wǎng)救援時間最小。
　　論文的重點就是針對震前

2、路網(wǎng)加固問題的難點進行研究，即在一定的投資約束下，確定一組路網(wǎng)中的路段，對其進行防震加固，使地震后路網(wǎng)中的救援時間最小。
　　論文首先從概率的角度提出了路段期望救援時間的概念，對震后不確定路網(wǎng)的救援時間進行定量研究，并對路段抗震可靠度等參數(shù)進行了賦值研究。進而考慮路段加固對期望救援時間的影響，給出了投資變量影響下的路段期望救援時間計算模型，并用最短路徑和路段權(quán)重兩種形式對路網(wǎng)最小期望救援時間進行了表達。
　　然后以最短路徑表

3、達的路網(wǎng)最小期望救援時間為目標函數(shù)，結(jié)合論文對尋找兩點間所有路徑方法的研究，在單OD對路網(wǎng)中建立了考慮最短路徑的路段防震加固選擇模型，并向多OD對路網(wǎng)進行了推廣。進而通過分析該模型的目標函數(shù)和約束條件，判斷出該模型是一個二次整數(shù)規(guī)劃，具有較大的變量復雜性，沒有較好的算法進行求解;通過對該模型目標函數(shù)的直觀性進行分析，得到了路網(wǎng)最小期望救援時間的驗證公式。
　　接著論文以路段權(quán)重表達的路網(wǎng)最小期望救援時間為目標函數(shù)，結(jié)合論文對路段權(quán)

4、重計算方法的研究，建立了考慮路段權(quán)重的路段防震加固選擇模型，并根據(jù)最短路徑不唯一、路段權(quán)重為零、OD對重要度不同三種特殊路網(wǎng)的特點對該模型中參數(shù)計算的方法做了修正。進而通過對目標函數(shù)和約束條件進行結(jié)構(gòu)分析，將該模型轉(zhuǎn)化為0-1背包問題，進一步給出了求解考慮路段權(quán)重的路段防震加固選擇模型的動態(tài)規(guī)劃算法。
　　最后根據(jù)汶川地震對龍門山地震斷裂帶南段的影響，針對大邑斷裂的高發(fā)震能力，虛擬了一個發(fā)生在大邑地區(qū)的7.5級地震。根據(jù)論文提出的