基于地震影响的交通路网容量易损性分析及算法改进

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实际应用中对震后路网容量的掌控在震后救灾、运输工作中是十分重要的,而桥梁节点在交通路网中一直是很关键的存在,一座桥梁的破坏会导致相关路段无法投入使用,继而导致部分或者全部交通路网陷入瘫痪。本文立足交通路网震后的容量易损性,基于MATLAB平台初步编制了一套震后路网容量可靠度计算程序,可以用来计算震后路网能满足规定交通需求的概率。本文以四川境内雅泸高速路网为工程背景验证本文程序,计算结果可为相关的交通路网管理和决策部门震后救灾工作提供一定的建议。首先,对震后桥梁进行易损性分析,获得本文震后交通路网容量可靠度计算程序的输入数据—桥梁节点的理论易损性曲线。即先进行地震危险性分析,再进行简化桥墩建模,非线性动力时程分析,后规定桥墩易损性指标,最后得到输入数据。然后,根据得到的失效概率按照相关文献方法估算震后各桥梁节点震后容量,基于MATLAB平台编制以多状态ORDERM排序、网络最大流和网络最大流量判断算法程序为基础的交通网络震后容量可靠度计算程序。最后,鉴于基于ORDERM算法计算容量可靠度程序的计算时间长、计算精度差的问题,又改进容量可靠度算法为Target-Orderm算法(加入k条最短路)。先分别对实例路网进行改进前后的对比计算并得出两种算法在精度和运行时间上的差异。后用改进后的Target-Orderm算法计算不同重现期地震和不同交通需求下的实例路网容量可靠度的变化,检查变化规律是否符合实际,一定程度上验证本文震后交通网络容量可靠度计算程序的正确性。
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