城市桥梁灾变预测与韧性评估方法和系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115759486A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202310018957.8G06F30/13(2012.01)(22)申请日2023.01.06G06F30/23(2020.01)G06N7/02(2020.01)(71)申请人中交路桥检测养护有限公司G06F111/04(2020.01)地址101301北京市顺义区牛栏山镇府前街9号-155申请人中交基础设施养护集团有限公司(72)发明人陈明宋浩冯玉权贺豪凯乔磊(74)专利代理机构北京知寻专利商标代理事务所(普通合伙)16166专利代理师付怀(51)Int.Cl.G06Q10/04(2023.01)G06Q10/0639(2023.01)G06Q50/08(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图3页(54)发明名称城市桥梁灾变预测与韧性评估方法和系统(57)摘要本发明涉及城市桥梁灾变预测与韧性评估方法和系统。该方法包括：确定灾变能级，灾变能级与城市桥梁在遭遇灾变时的灾变工况相关联；获取针对城市桥梁中的每个桥梁的孪生虚拟模型，孪生虚拟模型对应于城市桥梁中的每个桥梁的实体结构；基于孪生虚拟模型对城市桥梁中的每个桥梁进行灾变预测，以得到与城市桥梁中的每个桥梁相对应的在灾变能级作用下的响应能力；构建目标系统，目标系统与城市桥梁在遭遇灾变时的恢复通行需求相关联并且包括连通图；以及对连通图或一条或多条链路进行韧性评判，以得到针对城市桥梁之间的韧性等级。以此方式，将常规桥梁管理面向单一对象延拓为分阶系统对象，大幅度提升灾后救援交通选定的效率和质量。CN115759486ACN115759486A权利要求书1/2页1.一种城市桥梁灾变预测与韧性评估方法，其特征在于，所述方法包括：确定灾变能级，所述灾变能级与所述城市桥梁在遭遇灾变时的灾变工况相关联；获取针对所述城市桥梁中的每个桥梁的孪生虚拟模型，所述孪生虚拟模型对应于所述城市桥梁中的每个桥梁的实体结构；基于所述孪生虚拟模型对所述城市桥梁中的每个桥梁进行灾变预测，以得到与所述城市桥梁中的每个桥梁相对应的在所述灾变能级作用下的响应能力；构建目标系统，所述目标系统与所述城市桥梁在遭遇灾变时的恢复通行需求相关联并且包括连通图，所述连通图包括一条或多条链路，一条或多条所述链路包括所述城市桥梁中的至少两个桥梁节点并且至少两个所述桥梁节点具有大于预定阈值的所述响应能力；以及对所述连通图或一条或多条所述链路进行韧性评判，以得到针对所述城市桥梁之间的韧性等级。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定灾变能级，所述灾变能级与所述城市桥梁在遭遇灾变时的灾变工况相关联包括：基于现有桥梁规范的强制性条款确定所述灾变能级；和/或在没有强制性条款规定时或管理机构具有高于所述强制性条款规定的需求时，采用模糊综合评定法确定所述灾变能级。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取针对所述城市桥梁中的每个桥梁的孪生虚拟模型，所述孪生虚拟模型对应于所述城市桥梁中的每个桥梁的实体结构包括：确定针对所述城市桥梁中的每个桥梁的有限元模型；基于运营历史库在群体协同下修正所述有限元模型，所述有限元模型包括与所述实体结构相对应的、针对所述城市桥梁中的每个桥梁的构件和约束的几何属性与物理属性。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述运营历史库包括通车检测、日常检测以及结构加固信息中的一种或多种；和/或所述群体包括设计、施工、监理、专业协作、行业专家中的一者或多者。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述孪生虚拟模型对所述城市桥梁中的每个桥梁进行灾变预测，以得到与所述城市桥梁中的每个桥梁相对应的在所述灾变能级作用下的响应能力包括：对所述城市桥梁中的每个桥梁进行定量分析，以得到所述定量分析结果；以及基于所述定量分析结果，在群体库的支撑下对单个桥梁进行综合评估，以确定所述单个桥梁的使用状态。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，构建目标系统，所述目标系统与所述城市桥梁在遭遇灾变时的恢复通行需求相关联并且包括连通图，所述连通图包括一条或多条链路，一条或多条所述链路包括所述城市桥梁中的至少两个桥梁节点并且至少两个所述桥梁节点具有大于预定阈值的所述响应能力包括：在灾变需求库的约束下构建所述目标系统，所述灾变需求库表征城市在灾变下快速恢复的基础需求；以及对所述连通图中的一条或多条所述链路进行评估。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对所述连通图或一条或多条所述链路进行2CN115759486A权利要求书2/2页韧性评判包括：在所述灾变需求库的约束下和所述群体库的支撑下对所述连通图进行综合韧性评判，以获得不同所述城市桥梁之间的韧性等级。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所