本发明属于公路系统领域,特别是涉及一种公路交通基础设施韧性评价方法、系统、设备及介质。
背景技术:
1、公路异常事件的发生,给公路交通系统带来巨大影响,如何避免道路浸水对行车的影响,暴雨对道路基础设施的冲塌,保障生命线工程的畅通,提高道路系统的韧性,降低灾害对道路系统的损坏是值得研究的问题,但当前“韧性”工程仍处于探索时期,尤其是在公路行业,由于影响因素多、涉及面广,因此尚未形成完善的评价方法,无法详细描述不同阶段的各类影响因素对公路韧性方面的影响程度。因此,亟需形成一套覆盖公路全生命周期的评价方法来对公路交通基础设施韧性情况进行系统性评价。
2、在评价方法方面,现有关于韧性的评价包括模拟仿真与层次分析法两种方式。通过实验室模拟仿真,但该方法操作复杂,评价结果误差大;层次分析法可以对不同层次的影响因素进行分析,可进行全生命周期的分析,但其主观性过强,为进一步解决其主观性问题,需对该方法开展更进一步的研究。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种公路交通基础设施韧性评价方法、系统、设备及介质,以解决上述现有技术存在的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供了一种公路交通基础设施韧性评价方法,包括:基于公路全生命周期理论对待评价公路的基础设施韧性进行分析,基于分析结果构建公路交通基础设施韧性评价指标体系,所述公路交通基础设施韧性评价指标体系包括若干准则层指标,所述准则层指标包括灾前预警指标、灾中保障指标、灾害恢复指标,各所述准则层指标下均包括若干小类指标;
3、基于模糊层次分析法对所述公路交通基础设施韧性评价指标体系中的各指标进行加权计算,得到各指标的权重数据;
4、基于各指标的权重数据计算待评价公路的综合评价结果。
5、可选的,所述灾前预警指标包括风险管理指标、环境监测指标、设施监测指标、隐患巡查指标、隐患处置指标和强对流天气预警提前量指标。
6、可选的,所述灾中保障指标包括设计参数指标、工程质量指标、技术状况指标、路段抗洪指标和桥梁抗洪指标。
7、可选的,所述灾害恢复指标包括救援时间指标、救援范围指标、救援能力指标、抢通时间指标和重建质量指标。
8、可选的,基于模糊层次分析法对所述公路交通基础设施韧性评价指标体系中的各指标进行加权计算,具体包括:
9、步骤s1:基于三标度法对所述公路交通基础设施韧性评价指标体系中的各指标进行评价打分,得到各指标的评分数据;
10、步骤s2:基于各指标的评分数据根据模糊层次分析法确定各指标的权重数据。
11、可选的,所述步骤s2,具体包括:
12、步骤s21:基于各指标的评分数据构建模糊互补判断矩阵,所述模糊互补判断矩阵包括准则层模糊互补判断矩阵及各准则层指标对应的小类指标模糊互补判断矩阵;
13、步骤s22:基于行和法计算各模糊互补判断矩阵对应的权重向量,基于计算的权重向量计算各所述模糊互补判断矩阵对应的特征矩阵;
14、步骤s23:计算各所述模糊互补判断矩阵与对应特征矩阵之间的相容性指标,当相容性指标计算结果小于等于预设阈值时,则对应模糊互补判断矩阵通过一致性检验;当相容性指标计算结果大于预设阈值时,则对应模糊互补判断矩阵未通过一致性检验,并返回步骤s1;
15、步骤s24:一致性检验通过后,基于特征值法对各模糊互补判断矩阵对应的权重向量进行迭代优化,当迭代优化至预设次数时,输出优化后的权重向量。
16、可选的,基于各指标的权重数据计算待评价公路的综合评价结果,具体包括:
17、基于各指标的权重数据,根据加权平均法计算待评价公路的交通基础设施韧性综合评价结果,并基于预设等级划分规则对计算的综合评价结果进行等级划分。
18、一种公路交通基础设施韧性评价系统,包括:
19、指标体系构建模块,用于根据公路全生命周期理论对待评价公路的基础设施韧性进行分析,基于分析结果构建公路交通基础设施韧性评价指标体系,所述公路交通基础设施韧性评价指标体系包括若干准则层指标,所述准则层指标包括灾前预警指标、灾中保障指标、灾害恢复指标,各所述准则层指标下均包括若干小类指标;
20、综合评价模块,用于根据模糊层次分析法对所述公路交通基础设施韧性评价指标体系中的各指标进行加权计算,得到各指标的权重数据;
21、基于各指标的权重数据计算待评价公路的综合评价结果。
22、一种电子设备,包括存储器及处理器,所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行根据所述的一种公路交通基础设施韧性评价方法。
23、一种计算机可读存储介质,其存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述的一种公路交通基础设施韧性评价方法。
24、本发明的技术效果为:
25、本发明建立了公路基础设施韧性评价指标体系,根据灾害发生时间,分为灾前预警、灾中保障、灾后恢复三个阶段进行评价,在评价模型方面,通过对层次分析法进行模糊处理,一方面解决主观性问题,另一方面可提高模型精度,使得结果更加客观、科学,提高模型的适用性,最后将方法凝练成评价系统,一方面便于全面掌握公路基础设施的韧性水平,同时还可针对公路系统开展灾前韧性预警实时监测。
1.一种公路交通基础设施韧性评价方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种公路交通基础设施韧性评价方法,其特征在于,所述灾前预警指标包括风险管理指标、环境监测指标、设施监测指标、隐患巡查指标、隐患处置指标和强对流天气预警提前量指标。
3.根据权利要求1所述的一种公路交通基础设施韧性评价方法,其特征在于,所述灾中保障指标包括设计参数指标、工程质量指标、技术状况指标、路段抗洪指标和桥梁抗洪指标。
4.根据权利要求1所述的一种公路交通基础设施韧性评价方法,其特征在于,所述灾害恢复指标包括救援时间指标、救援范围指标、救援能力指标、抢通时间指标和重建质量指标。
5.根据权利要求1所述的一种公路交通基础设施韧性评价方法,其特征在于,基于模糊层次分析法对所述公路交通基础设施韧性评价指标体系中的各指标进行加权计算,具体包括:
6.根据权利要求5所述的一种公路交通基础设施韧性评价方法,其特征在于,所述步骤s2,具体包括:
7.根据权利要求1所述的一种公路交通基础设施韧性评价方法,其特征在于,基于各指标的权重数据计算待评价公路的综合评价结果,具体包括:
8.一种公路交通基础设施韧性评价系统,其特征在于,包括:
9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器及处理器,所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行根据权利要求1-7中任一项所述的一种公路交通基础设施韧性评价方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的一种公路交通基础设施韧性评价方法。
