[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
地址：	150001 黑龍***	國省代碼：	黑龍江;23
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摘要：
搜索關鍵詞：	基于貝葉斯網絡理論既有鐵路橋梁可靠綜合評估方法
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【說明書】：

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，屬于橋梁監測技術領域。提出風險因素的選取原則、識別方法及識別過程；建立風險因素的層次結構模型而后進一步劃分層次結構；確定各風險因素的等級評定標準，并進行關聯性分析；建立風險因素的故障樹模型并映射成貝葉斯網絡模型；確定貝葉斯網絡模型的根節點的先驗概率及非根節點的條件概率；進行貝葉斯網絡的診斷推理以及實現程序化。本發明解決了既有鐵路橋梁可靠度評估問題，實現了對橋梁結構整體的可靠度預測，在橋梁結構整體失效的情況下，診斷事故致因，識別關鍵致險路徑；可判斷橋梁結構整體的健康狀態，診斷橋梁事故的關鍵致因，建立多層次有重點的綜合橋梁評估方法。

技術領域

本發明涉及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，屬于橋梁監測技術領域。

背景技術

隨著經濟的快速發展，列車車速與載重都得到了進一步的提升，鐵路橋梁結構運營期間的可靠度評估是一個非常重要的問題。

在橋梁的服役期內，橋梁結構在使用過程中會受到環境的侵蝕、荷載的作用、材料的劣化與結構損傷等眾多因素的影響。這些因素的耦合作用會導致橋梁結構承載能力降低，如果不能及時的對風險因素進行維修加固，不僅可能會影響行車安全，更有可能會威脅人民的生命財產安全。而如果盲目的對所有風險因素均進行維修加固，不僅會造成資源的浪費，還會因為橋梁結構真正破壞的原因不能被及時發現而發生事故。

因此，有必要對高速鐵路橋梁結構開展安全評估的研究工作，保證鐵路橋梁的安全運營，建立一個全面的、系統的、可靠的評估方法是鐵路橋梁面臨的當務之急。

貝葉斯網絡以概率論和圖論為基礎，將樣本信息與先驗概率聯系起來，依賴關系與條件概率聯系起來，使得繁瑣的關系得以量化展示，貝葉斯網絡可以反映變量間的因果關系，能夠充分利用概率論知識和樣本的數據信息。貝葉斯網絡中的節點代表隨機變量，節點間的有向弧反映了風險因素間的因果關系。將貝葉斯網絡應用于鐵路橋梁評估可以較好的模擬鐵路橋梁風險因素的不確定性，并且可以通過概率條件及時反映鐵路橋梁風險因素的健康狀態。

發明內容

為解決背景技術中存在的問題，本發明提供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。

實現上述目的，本發明采取下述技術方案：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，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。