交通基础设施的连锁效应分析及路网养护决策优化

随着经济的发展和科技的进步，支撑社会正常运行的交通基础设施网络逐渐演变成为了一个相互关联的复杂系统。该系统上任何微小局部的自然失效、扰动和蓄意攻击破坏，都有可能在整个网络上造成不可预料的连锁反应。如何建模分析突发事件（包括自然灾害，事故灾难和恐怖袭击）对交通基础设施网络系统的影响大小和范围成了急需解决的重要问题。同时，作为交通基础设施核心构件的路网由于所承受交通荷载和自然荷载的高变异性，其服务水平的可靠性受到严重的挑战。如何合理有效地保养高速公路等优质的国有固定资产，使其最大限度的服务于国民经济的可持续性发展，已经成为道路管理部门和相关技术部门的首要任务。核心问题就是合理使用有限的资金对各种设施进行有效维护，使其可靠的保持在较高服务水平。本研究在建立起适合我国国情的道路状况评估体系条件下，充分考虑道路养护决策中各影响因子的变异特性，给决策者系统地提出基于可靠度的养护维修决策优化理论及方法。

随着经济的发展和科技的进步，支撑社会正常运行的交通基础设施网络逐渐演变成为了一个相互关联的复杂系统。该系统上任何微小局部的自然失效、扰动和蓄意攻击破坏，都有可能在整个网络上造成不可预料的连锁反应。如何建模分析突发事件（包括自然灾害，事故灾难和恐怖袭击）对交通基础设施网络系统的影响大小和范围成了急需解决的重要问题。同时，作为交通基础设施核心构件的路网由于所承受交通荷载和自然荷载的高变异性，其服务水平的可靠性受到严重的挑战。如何合理有效地保养高速公路等优质的国有固定资产，使其最大限度的服务于国民经济的可持续性发展，已经成为道路管理部门和相关技术部门的首要任务。核心问题就是合理使用有限的资金对各种设施进行有效维护，使其可靠的保持在较高服务水平。.本研究首先通过对交通基础设施之间相互依赖性的分析建立了计算模型，并通过模拟案例得出了有参考意义的结果。.之后以道路为切入点，对交通基础设施的连锁效应进行深入探讨，对于国内外道路评价体系，本研究进行了充分的调研，并对现有体系中的缺陷和不足进行了深入分析，提出了改进思路和新的道路评价体系方案，主要是增加了评价指标，提高评价体系的全面性以满足多方位的需求，同时通过考虑各路段之间的关联性，从更高的视角对整个道路系统的性能进行评价，并引入重要性系数，对不同路段的各项技术指标进行合理的修正；同时对于道路性能的预测方法，本研究调研了国内外常见的预测模型，并分析了现有模型中存在的缺陷和不足，并建立了在常规养护，预防性养护和维修条件下的道路性能预估模型。.最后，基于路面结构等基本性能指标，同时嵌入路段在整个路网中位置的关联性分析，本研究建立了路网重要性的体系，该体系综合了等级重要性、结构重要性、空间重要性、时间重要性、容量重要性、交通量水平、资金水平、养护复杂程度等八个衡量指标的等级划分，并结合权重系数的调整，以及矩阵分析方法的验证，提出了确定权重系数的多指标决策方法——二次加权法。该方法可以进一步结合资金和养护效果的双重约束条件进行养护决策的优先排序及养护时间、养护程度的确定，为决策者系统地提出基于可靠度的养护维修决策优化理论及方法。.整个项目周期共发表四篇学术论文，完成一片硕士毕业论文。