基于脆弱性的灾后路网修复优化

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1、Vo1．38，No．3第38卷，第3期公路工程2013年6月HighwayEngineeringJan．，2013基于脆弱性的灾后路网修复优化花丙威。，魏琳，王芳，任俊学(1．河南省交通科学技术研究院有限公司，河南郑州450006；2．西南交通大学交通运输与物流学院，四川成都610031)[摘要]路网是实施救援活动的基础，给出了基于模拟和航拍技术与GIS结合的2种灾后路网状态识别方法，提出了路网脆弱性评价指标，构建了路网修复的双层规划模型，并给出了模型的求解优化算法，最后对成都市温江区中心城区的部分路网进行了实例分析。[关键词]脆弱性；路网修复；路网状态；脆弱性

2、评价指标[中图分类号]U4．12．1[文献标识码】A[文章编号]1674—0610(2013)03—0018—04BasedonVulnerabilitytoOptimizationthePost-disasterRoadNetworkRestoresHUABingwei，WEILin，WANGFang，RENJunxue(1．HenanTransportationResearchInstituteCO．，LTD，Zhengzhou，Henan450006，China；2．Trans—portationandLogisticsSchoolofSouthwestJ

3、iaotongUniversity，Chengdu，Sichuan610031，China)[Abstract]Thetraficnetworkisbaseofimplementrescueactivities．Twokindsofmethodsthati—denti~theconditionofpost—disasterroadnetworkareproposed：basedonsimulationandcombineaerialtechnologywithGIS．Vulnerabilityindexthatassessroadnetworkcharacter

4、isticsareputforward．Bi—lev—elplanningmodelforroadnetworkrestoreisconstructed，andtheoptimizationalgorithmisgiven．Atlast，apartofroadnetworkofWenjiangcenterareainChengduisanalyzed．[Keywords]vulnerability；roadnetworkrestore；roadnetworkstate；vulnerabilityindex1概述2灾后路网拓扑结构状态识别自然灾害发生后路网会发生不

5、同程度的破坏，自然灾害发生后，路网拓扑结构会发生改变，路路段受损，受灾区域或许被隔离，如何获得灾后路网段(节点)通行状况会恶化，整个路网的通行能力将修复方案，及时打通生命线通道，对灾后救援工作的发生较大变化。路网拓扑结构状态是研究交通应急顺利、安全进行非常重要。根据美国、Et本和我国自问题的基础，目前灾后路网拓扑结构状态的识别主然灾害后路网修复经验，以及灾后路网修复的持续要有两种方法。时间和交通需求逐步恢复的特征，将灾后路网的修2．1基于模拟的方法复分为短暂修复和长期修复两个阶段。短暂修复阶自然灾害的发生具有弱预测性，使得路网拓扑段是灾后救援工作的核心阶段，该阶

6、段的路网修复结构状态具有随机性，进而路网中路段的通行能力优化是以安排路网中受损路段的修复次序使得路网也表现出随机特性。假设灾后的路网有n条路段，的损失后果最小，服务能力最大为目的，减小灾后经每条路段的通行能力有k种状态，则路网拓扑结构济损失和人员伤亡。关键路段的修复将有效提高路状态可表示为s(K=1，2，3，⋯，k”)，各种路网状态发生的概率为P()，G(S)为路网状态为时路网功能的发挥，如何修复路段，修复哪些路段成为灾网的通行能力。则灾后路网的期望通行能力可由下后交通应急阶段的关键问题。式表示：[收稿日期]20l3—02—18[基金项目]河南省交通科学技术研究

7、院有限公司(2O12Q09)[作者简介]花丙威(1964一)．男．河南郑州人，高级工程师，主要研究方向为交通运输规划与管理、交通运输经济。第3期花丙威，等：基于脆弱性的灾后路网修复优化l9路网总费用是交通网络中所有出行者的出行成E[G(s)]=∑P(s)G(s)。K。一=I本之和，结合上述分析，不同路段中断下路网总出行该模型的求解可通过对灾后各种路网状态的枚成本为：举实现，但是此种方法求解过程复杂，为了减少该算AC=∑∑∑AC。法的计算量，许多学者采用改变抽样手段，以此来减3．2路网受影响需求少抽样数量，主要方法有：拉丁超立方抽样、蒙特卡路网受影响需求是指因为路

8、网拓扑结构改变而罗模拟、