基于风险管理的桥梁维护策略多目标优化方法

以最优化桥梁构件可靠度指标、维护费用和桥梁的日平均交通量为目标,考虑各个目标的权重系数,采用多目标最优指标(MOI),且基于帕累托最优理论和折衷规划法而建立的桥粱维护策略多目标优化方法,经实例证明可为基于维护目的而进行桥梁最优排序提供一个实用而有效的途径.     

路网桥梁群监测优先级评价模型与算法设计

为了建立路网桥梁群监测优先级评价模型,基于对桥梁群监测中存在的项目级和网络级监测需求分析,建立了包含桥梁安全性、桥梁重要性和线路可靠性三要素的多目标路网桥梁群监测优先级数学规划模型,设计了基于Monte Carlo模拟和精英保留遗传算法的路网桥梁群最优监测目标求解方法。算例分析表明,考虑路网状态监测需求的选桥策略可以使被监测桥梁群分布在更多的线路上,避免当路网某些桥个体要素相差不大时,使筛选的桥梁过于集中于某几条线路。本研究可为建立区域路网桥梁群监测系统提供理论指导。     

基于组合赋权-TOPSIS模型的桥梁加固方案优选

为科学合理地确定最佳桥梁加固方案,将组合赋权-TOPSIS 这一有效解决多目标决策问题 的模型引入桥梁加固方案优选,建立了能全面反映加固方案经济性、可靠性、技术性的评价指标 体系,利用层次分析法（AHP） 和熵值法综合确定指标权重,同时考虑了决策者的主观意向和客 观实际,在一定程度上避免了主观随意性。应用TOPSIS 法构造多目标决策的理想解与负理想 解,计算各方案的欧氏距离和相对贴近度,以靠近理想解和远离负理想解作为评价各方案优劣的 依据。最后,结合工程实例详细介绍了采用组合赋权-TOPSIS 解决桥梁加固方案优选的具体步 骤,计算结果表明选出的最优方案与实际采用的相同,验证了组合赋权-TOPSIS 法在桥梁加固方 案优选决策过程中的合理性和适用性。     

商用车维护周期多目标规划下的最优解

在多目标规划理论的基础上，根据国产某型商用车实际运行情况，在车辆行驶安全性、发动机润滑油使用可靠性、车辆单位行程检测诊断与维修费用等多个不能同一化的目标下，研究实现多目标意义下的车辆维护周期的最优化，并给出具体的车辆最优二级维护周期值。本研究成功地运用多目标优化理论，解决了车辆的最优维护周期问题，从而对解决各种复杂和大型机械设备的维护周期最优化问题具有普遍的指导意义。     

基于加权秩和比法的桥梁施工方案优选研究

为了解决桥梁施工方案多依靠专家主观经验判断选择及常见桥梁施工方案选择模型复杂繁琐的问题,提出基于加权秩和比法的桥梁施工方案优选模型。首先在咨询专家、资深设计者及施工方的基础上构建大桥桥梁施工建设指标体系,运用云理论实现各个方案定性指标定量化的转换;然后采用熵值法确定施工方案指标权重;最后构建基于熵值法的加权秩和比模型并对桥梁施工方案进行排序及分档,选出最优方案。云理论实现定性指标定量化的转化,能够充分考虑专家对定性指标认识的模糊性和随机性。熵值法确定施工方案指标权重,有效避免了人为主观性问题。构建的加权秩和比模型具有计算过程简单、无需考虑指标量纲、方案选择快速可靠等优点。通过实例分析,结果表明:该模型不仅能够简化桥梁施工方案的筛选过程,还能有效保障方案筛选的客观性。     

基于投影寻踪模型的桥梁耐久性评价

针对桥梁耐久性评价中指标的高维非线性和非正态性的特点,提出基于投影寻踪模型的桥梁耐久性评价。用加速遗传算法对投影寻踪模型的最优投影方向进行计算,将评价中多维指标数据投影为一维投影数据。工程应用实例表明,该评价模型具有很强的客观性、适用性和可操作性,为桥梁耐久性评价提供了一种新方法。     

有效性目标下的车辆最优维护周期

为准确确定有效性目标下的车辆最优维护周期,基于更新理论中的更新函数以及优化概念,分别建立了以有效度最大和以单位时间内总停驶时间最少为目标的2个最优维护周期数学模型。利用78辆某型商用车多年记录的运行故障数据和维修费用数据,进行了故障分布的参数估计和假设检验,在置信度大于0.95的前提下,确认车辆运行故障服从Weibull分布,并由所建模型解得车辆的最优维护周期里程为15617km。验证性分组试验结果表明:当二级维护周期取15122km时,车辆的有效度达到最大值0.9551;维护周期模型解与分组试验最优周期里程的相对误差仅为3.27%,模型的解准确可靠,符合实际。综合模型研究和实车验证性试验结果,最终认定有效度最大目标意义下的车辆最优二级维护周期为15000km。     

基于模糊综合评判的桥梁设计阶段的风险估计

为了对桥梁生产事故进行源头管理,提高桥梁设计阶段安全性,从桥梁设计阶段工程选址和设计因素两个方面出发,定义了面向工程选址和设计因素的多项风险指标,并构建了基于这些风险指标的设计阶段风险估计指标体系;考虑到风险指标存在不确定性和模糊性,构建了基于模糊综合评判的桥梁设计阶段风险估计方法,将风险发生概率和风险损失嵌入其中,以此为依据确定指标权重和隶属度;最后通过实例证明了方法的可行性和有效性。     

基于分级多目标决策的干线公交速度引导模型

为解决干线公交速度引导存在多要素关联约束强，全局效果差的问题，本文提出基于分级多目标决策的干线公交速度引导模型。基于公交线路运行特性的全局优化指标优势分析，设计以公交线路综合准点率为主，交叉口停车次数和分段引导速度均衡为辅的线路全局优化目标体系，并考虑多目标间的关联约束和优先控制差异，构建基于拉格朗日乘子法和遗传算法分层组合的干线公交速度引导分级多目标递阶决策模型；最后，通过实际场景测试，验证模型的有效性。测试结果表明：模型能够克服非全局指标优化的局部最优问题，将全线路各班次综合准点率和交叉口停车次数由非全局指标的69.67%和2.37次 ⋅ 班-1 提升到90.53%和1.23次 ⋅ 班-1；并且综合准点率比全局多目标加权方法提升8.65%，能够较好保障综合准点率目标的优先性，有效提升干线公交的通行效率和服务可靠性。     

����ǰ·��ѡ��Ķ�Ŀ��滮ģ��

在分析了基于城市交通信息港的出行前最优路径选择问题的多目标属性的基础上，建立了出行前最优路径选择的多目标规划模型，模型所求得的解是综合最优路径，反映了城市交通出行者信息以及目标需求多样性的特点.设计了基于线性加权法的模型求解算法.通过算例初步验证了模型的合理性和有效性.     

基于资产价值评估的路桥综合优化方法研究

在道路和桥梁设施管理中,相应的设施综合优化管理也成为必然。对此提出了一种资产价值评估方法将资产价值与设施性能的变化联系起来,统一的采用经济指标描述路桥综合维修效益,并采用数学优化方法获得在养护资金约束条件下,路面和桥梁设施在规划期内的最佳养护计划、资金分配方案及最优路桥使用性能,以实现路桥设施综合优化管理。     

连续梁体结构拓扑优化的密度惩罚法

针对桥梁结构优化设计中存在的问题,而提出的一种基于密度惩罚法的连续体结构拓扑优化问题的优化准则算法．经Matlab实例试算表明,可得到满意的优化结果,因而具有一定的应用推广价值。     

基于应变能的结构拓扑优化设计

基于在优化结构边界和孔洞周围附加人工材料的思路，结合传统渐进结构优化法和单元应变能分析，研究了基于应变能的结构拓扑优化方法，给出了结构拓扑优化的基本原理，导出了具有单元增、删功能的渐进结构优化基本公式。对具有各向同性的均质材料的桥墩和桥梁结构进行了仿真设计，结果显示结构的最大与最小应变能的差距显著减小，其拓扑解类似于工程中出现的结构，表明该方法的基本原理可行、有效。     

基于灵敏度分析的大跨桥梁结构有限元模型优化研究

本文给出了一种基于灵敏度分析的大跨桥梁结构有限元模型优化方法。具体步骤如下：（1）通过竣工资料建立有限元模型;（2）利用成桥试验技术报告确定目标函数与修正参数;（3）采用灵敏度分析方法确定修正参数与目标函数的关系,将结构的有限元模型优化问题转化为数学模型的优化问题;（4）采用线性加权法将多目标优化转化为单目标优化问题,并利用二次规划法进行优化求解;（5）用优化后的结果代入有限元模型计算。采用上述方法对金塘大桥主通航孔桥的结构有限元模型进行优化,结果表明：优化后的计算响应值与实测响应值的误差控制在5%以内,验证了上述方法的实用性。     

基于一阶优化方法的桥式起重机结构有限元分析

针对桥式起重机桥架结构设计计算，采用一阶优化分析方法对其桥架结构的约束条件以及目标函数进行优化处理，研究结构的强度、刚度等静态特性，并对优化后的结果与优化之前的数值进行对比分析，充分地验证了一阶优化方法的优越性。     

确定斜拉桥施工索力的正装倒拆优化法

以实验室独塔斜拉桥为研究对象,提出了确定斜拉桥合理施工索力的正装倒拆计算法,该方法按照施工顺序,在正装优化的基础上,对各节段进行倒拆计算,得到各斜拉索的基础索力,然后再通过正装迭代计算,求得各个调索阶段斜拉索的初始张拉索力和主梁的预抬量,从而避免了传统的倒拆法中难以考虑结构本身的非线性问题与正装法无法保证计算过程中一些索力设置大小的合理性等问题。本方法已经在独塔斜拉桥模型实验中成功应用。通过实验验证了该方法的有效性和可靠性,具有一定的理论价值和重要的应用价值。     

基于交路接续的动车组运用计划优化模型与算法

针对动车组运用计划优化编制的问题,本文采用接续网络的方法,构建了动车组运用计划优化编制的0-1 整数规划模型.该模型在动车组初始运用状态和历史检修数据的基础上,以动车组担当交路的接续时间总和最小化和动车组检修前累计运行里程最大化为优化目标,以动车组检修里程周期和动车组交路接续时间标准为主要约束,并充分考虑动车组与交路的匹配关系,以及客流高峰时期增加开行交路的情况.在模型的求解方面,本文基于粒子群算法设计了模型的求解策略.最后通过算例分析验证了模型与算法的有效性,为动车组运用计划的优化编制提供参考依据.     

高速公路路面养护决策混合遗传优化方法

为了提高高速公路路面养护决策的效率与稳定性,降低养护成本,分析了传统数学规划优化方法与遗传算法的适用性,引入伪并行、最优保存和自适应参数调整策略,提出了高速公路路面养护决策混合遗传优化方法。仿真结果表明:混合遗传算法不但收敛速度和搜索能力优于简单的遗传算法,有效地避免了决策的早熟现象,而且可以对任意多个高速公路路面养护方案进行养护资金的优化分配,养护资金总额是没有限制的,因此,混合遗传算法很好地解决了高速公路路面养护决策优化问题。     

混凝土桥面快速维修方案及混凝土配比设计与工程应用

以某桥面维修为依托,提出合理的桥面快速维修方案和相应的混凝土配比设计,进行相关物理力学性能研究,并在实际工程中进行应用。结果表明,采用优化的维修方案及快速修补混凝土,不仅满足了快速维修的要求,大幅度减少了对正常交通的影响,而且对以后类似工程具有实际的指导意义。     

基于一阶优化方法的钢-混凝土组合索塔锚固区结构设计

研究了斜拉桥内置式钢锚箱钢-混凝土组合索塔锚固区的结构优化设计。建立以索塔锚固区典型节段的建造成本和水平承栽力为综合目标的多目标优化模型,以索塔混凝土塔壁的厚度、钢锚箱侧板尺寸、塔壁配筋为设计变量,建立设计变量与满足塔壁裂缝宽度、塔内钢筋配筋率、钢锚箱屈服强度要求的状态变量之间的约束关系,采用一阶优化分析方法确定钢-混凝土组合索塔锚固区最优结构尺寸,得到了钢-混凝土组合索塔锚固区设计的最优方案。优化结果显示：针对索塔锚固区的钢锚箱侧板与混凝土塔壁形成的组合结构承受斜拉索水平力的特点,建立以建造成本和水平承载力为综合目标的优化模型是合理的,充分发挥了钢材和混凝土两种不同材料的性能,有效的控制塔壁混凝土裂缝产生。