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震后应急期最优路径分析与路网恢复力评估
| 论文题名： | 震后应急期最优路径分析与路网恢复力评估 |
| 关键词： | 道路工程;地震灾害;抢修工作;可恢复性;路径选择;应急救援 |
| 摘要： | 随着我国社会经济的腾飞和一带一路战略的推进，基础设施建设正以前所未有的速度发展，道路建设是其中的重要环节，为人们日常的生活以及社会的可持续发展等提供了便利，奠定了基础。然而近年来我国破坏性地震频发，造成大量人员伤亡与财产损失。交通路网由于其功能上的重要性以及抗震方面的脆弱使其在地震中易遭受破坏且影响巨大，交通系统的破坏以及急增的运输量给伤亡人员的转移和救援物资的运输都带来了极大的困难。 在灾后救援中，交通系统既是救援物资运输的通道，也是抢救伤员和安置群众的重要保证。因此，在灾后第一时间给出最优路径的建议，辅助应急工作，具有重要的意义。由于震后道路条件与震前有很大的变化，如何根据灾后的需求，考虑道路的受损情况，路径的容量以及通行时间等因素，为应急决策提供最优路径建议，始终是研究的热点问题。 近年来，随着防震减灾理念的进一步转变，对结构以及系统的恢复力进行研究正逐步成为热点。道路可以在相对短的时间内进行抢修，从而恢复其功能性。在地震应急期，由于时间紧迫，需要尽快将受伤人员运出，以及将应急物资送入受灾点，因而当路网受损功能下降到已经无法满足需求时，需要尽快通过抢修受灾路段使得路网恢复其功能，如何量化评估这一过程十分重要。 本文针对上述问题开展了以下研究: 1、总结分析了典型交通设施震害以及震后应急救援的实际情况和遇到的问题，调研了该领域的研究现状，包括最优路径的模型建立与计算方法、路网中受灾路段的抢修排序以及路网恢复力的评估，提出了本文研究的必要性。 2、对现有的最优路径评估模型，如最大容量路径、最短路径、最短时间路径等进行比较讨论，进而以运输期限内最大化运输量为目标，综合考虑容量、路径通行时间、道路受损对容量和行车速度的影响以及路段抢修时间，利用Dijkstra算法与深度优先搜索算法提出一种新的最优路径——最大运输量路径。并在计算路径的同时给出维修排序的建议。 3、介绍路网恢复力的定义以及数学模型，进而通过构造路网功能函数将路网在灾后的受损程度与功能恢复路径联系起来，同时考虑应急期物资运输的实际需求，提出了恢复力的评价方法。并以某市路网为例，分析对比了各类最优路径模型;针对不同的考察目标，对比分析了相应的恢复力差异。 |
| 作者： | 慕安冬 |
| 专业： | 土木工程；防灾减灾工程与防护工程 |
| 导师： | 余世舟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国地震局工程力学研究所 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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