[發明專利]一種基于動態規劃法的橋梁維修決策方法

在審

• 申請號: 202110297867.8
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113077130A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 姚文凡;王亞飛;鐘繼衛;葉仲韜;李成;許釗源;胡俊亮;劉金龍;李澤新;池玉辰;徐有良;彭晨曦;劉凱
• 申請（專利權）人: 中鐵大橋局集團有限公司;中鐵大橋科學研究院有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/00;G06Q50/08
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 邱云雷

本申請涉及一種基于動態規劃法的橋梁維修決策方法，其包括如下步驟：基于橋梁的m類構件的被扣評分、巡檢項權重和巡檢構件權重，得到m類構件的綜合被扣評分，其中，m為橋梁被劃分的構件類型總數；獲取橋梁的各類構件的綜合維修費用；基于橋梁單位維修資金、各類構件的綜合被扣評分、綜合維修費用和維修折減系數，建立橋梁的維修收益矩陣；將橋梁維修資金總額分成m個階段進行分配，建立橋梁動態規劃基本方程及第一邊界條件，結合橋梁的維修收益矩陣，求解并得到將橋梁維修資金總額分配給m類構件時的最優分配序列。本申請能夠在資源有限的條件下更好的完成橋梁養修工作。

技術領域

本申請涉及橋梁工程管理養護維修的技術領域，特別涉及一種基于動態規劃法的橋梁維修決策方法。

背景技術

近年來，隨著城市橋梁的服役時間逐年增加，橋上車輛超載現象的頻繁發生，一些服役較久甚至是新建的橋梁開始出現病害發展增多的問題。如果不能及時修復，會導致病害迅速劣化，最終導致橋梁安全事故的發生。

同時，隨著城市交通需求的不斷增大，城市橋梁數量逐年增多，需要管理和養護的橋梁也不斷增加，而橋梁是由多種構件組合而成，其維修工作也需按照構件種類進行專業化施工。不斷增加的工作量和復雜性也使得城市橋梁集群的養護維修決策存在較大的困難，如何在資源有限的條件下更好的完成橋梁養修工作也是城市橋梁管理者必須面臨的挑戰。

發明內容

本申請實施例提供一種基于動態規劃法的橋梁維修決策方法，能夠在資源有限的條件下更好的完成橋梁養修工作。

本申請實施例提供了一種基于動態規劃法的橋梁維修決策方法，其包括如下步驟：

基于橋梁的m類構件的被扣評分、巡檢項權重和巡檢構件權重，得到m類構件的綜合被扣評分，其中，m為橋梁被劃分的構件類型總數；

獲取橋梁的各類構件的綜合維修費用；

基于橋梁單位維修資金、各類構件的綜合被扣評分、綜合維修費用和維修折減系數，建立橋梁的維修收益矩陣；

將橋梁維修資金總額分成m個階段進行分配，建立橋梁動態規劃基本方程及第一邊界條件，結合橋梁的維修收益矩陣，求解并得到將橋梁維修資金總額分配給m類構件時的最優分配序列。

一些實施例中，基于橋梁的m類構件的被扣評分、巡檢項權重和巡檢構件權重，得到m類構件的綜合被扣評分，包括：

根據橋梁的定檢資料，獲取橋梁被劃分的第i類構件被扣評分DP_i，其中，i＝1、2、...、m；

計算第i類構件的綜合被扣評分DP_com，i＝DP_i*ω_p，i*ω_m，i，其中，ω_p，i為第i類構件的巡檢項權重，ω_m，i為第i類構件的巡檢構件權重。

一些實施例中，獲取橋梁的各類構件的綜合維修費用，包括：

采用如下公式計算第i類構件的綜合維修費用f_i：

f_i＝f_v，i+f_c，i

其中，f_v，i為橋梁的第i類構件在維修時所需的專項維修費，f_c，i為橋梁的第i類構件在維修時所需的固定措施費用總額，i＝1、2、...、m。

一些實施例中，f_v，i等于第i類構件的市場維修單價與該類構件在橋梁中的病害維修量的乘積；

f_c，i采用如下步驟計算得到：

統計第i類構件在維修時所使用的固定措施的項數；