[發明專利]基于貝葉斯網絡理論的既有鐵路橋梁可靠度綜合評估方法

在審

• 申請號: 202110496020.2
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113191084A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 李忠龍;李順龍;陳曉偉;張峣;邴皓楠;劉浩印
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06F119/02
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

1.一種基于貝葉斯網絡理論的既有鐵路橋梁可靠度綜合評估方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：

S1：提出風險因素的選取原則、識別方法以及識別過程；

S2：建立風險因素的層次結構模型；

S3：對風險因素的層次結構模型進一步劃分層次結構；

S4：確定各風險因素的等級評定標準，并對各風險因素進行關聯性分析；

S5：建立風險因素的故障樹模型；

S6：將S5中的故障樹模型映射相應的貝葉斯網絡模型；

S7：確定貝葉斯網絡模型的根節點的先驗概率以及非根節點的條件概率；

S8：進行貝葉斯網絡的診斷推理；

S9：實現貝葉斯網絡的程序化。

2.根據權利要求1所述的一種基于貝葉斯網絡理論的既有鐵路橋梁可靠度綜合評估方法，其特征在于：S2中所述層次結構模型包括目標層、準則層以及指標層；所述目標層為既有鐵路橋梁結構狀態評估指標體系；所述準則層是橋梁結構的安全性、適用性以及耐久性；所述指標層是影響橋梁安全性、適用性以及耐久性的各風險因素。

3.根據權利要求2所述的一種基于貝葉斯網絡理論的既有鐵路橋梁可靠度綜合評估方法，其特征在于：所述安全性包括主梁承載力、基礎承載力、橋墩承載力、支座承載力以及主梁疲勞的安全性；所述適用性包括主梁縱向剛度、主梁橫向剛度、墩頂橫向振幅、承重結構表觀損傷以及附屬結構表觀損傷的適用性；所述耐久性包括主梁以及橋墩的耐久性。

4.根據權利要求3所述的一種基于貝葉斯網絡理論的既有鐵路橋梁可靠度綜合評估方法，其特征在于：S7中所述貝葉斯網絡模型的根節點的先驗概率通過三角模糊數法確定；

所述三角模糊數定義：設論域R上的模糊集M，如果M的隸屬度函數μ_M:R→[0,1]表示為：

式中:

l≤m；

l≤u；

l表示模糊集M的下界值；

u表示模糊集M的上界值；

l和u表示模糊的程度，u-l越大，則模糊程度越強；

m是模糊集M的隸屬度為1時的取值；

x是三角模糊數的自變量；

兩個三角模糊數M₁＝(l₁,m₁,u₁)和M₂＝(l₂,m₂,u₂)的運算法則如下：

加減法：

M₁±M₂＝(l₁±l₂,m₁±m₂,u₁±u₂)

乘除法：

M₁×M₂≈(l₁l₂,m₁m₂,u₁u₂)

λ×M₁≈(λl₁,λm₁,λu₁)

根據“均值面積法”將三角模糊數解模糊，轉化為準確的根節點概率值，則具體計算如下式所示：

式中：

P為確定的節點概率值，

為均值化后的三角模糊數。