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城市应急道路网络构成及抗震可靠性研究

城市应急道路网络构成及抗震可靠性研究

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作者：张洁中国海洋大学

学位级别：硕士

自古以来地震带给人类的灾难都很巨大，不仅造成大量的人员伤亡，甚至对一个地区都是毁灭性的打击。现代城市规模越来越大，人口越来越多，人们对城市供水供电、通信、交通、供气等生命线系统的依赖越来越强，地震的发生会导致城市生命... 详细信息

自古以来地震带给人类的灾难都很巨大，不仅造成大量的人员伤亡，甚至对一个地区都是毁灭性的打击。现代城市规模越来越大，人口越来越多，人们对城市供水供电、通信、交通、供气等生命线系统的依赖越来越强，地震的发生会导致城市生命线系统的毁坏，从而引起整个城市功能丧失，处于瘫痪状态。其中交通系统除了平时发挥运输、连接功能外，在地震发生时还肩负重要的救援作用，其破坏会严重阻碍应急救援工作的开展，从而间接造成更大的人员伤亡和经济损失，所以要确保交通系统在地震发生时及灾后都处于可靠的状态，能有效发挥其对应急救援的关键作用。因此对交通系统进行抗震可靠性研究是一个必要且重大的课题，这将为城市的防灾减灾工作提供可靠基础。我国对道路中的单体结构，如路段、桥梁等结构的抗震可靠性研究日趋成熟，但对整个交通系统的抗震可靠性研究起步较晚，本文在归纳总结已有的研究成果的基础上，将整个城市道路网络精简，剔除一些在灾时发挥不了应急救援作用的道路，如支路、街道等，选择重要的、救援必经的道路构成专门的应急道路网络，在新构成的应急道路网络上进行抗震可靠性的研究，充分突显应急救援的重要性，克服了以往研究在城市应急救援方面针对性不强的缺陷，帮助解决城市有效应对地震灾难及灾后救援的难题。本文首先按照网络一般的表示方法，选择具有救援功能的部门作为网络节点，选择符合要求的道路作为应急道路，从而构成城市应急道路网络，在该网络构成的过程中提炼出一系列规则，为城市快速构建应急道路网络提供指导。然后从单体结构可靠度的分析开始，结合串联系统、并联系统的可靠性理论依次分析OD点对间道路的可靠度、OD点对的可靠度。考虑到道路在应急救援活动中发挥着不同的作用将应急道路网络抗震可靠性按不同的评价目标分类，分为应急救援交通网络抗震可靠性、救援物资运输交通网络抗震可靠性和医疗救护交通网络抗震可靠性，并对它们的可靠度进行分析。在理论框架建立的基础上，通过实例，将理论很好地与实际结合。本文通过例举青岛市南区道路网络的实际情况，结合一系列理论的应用，对市南区应急道路网络的抗震可靠性进行了定量分析，从而评价市南区应急道路网络在救援活动中所发挥的实际作用，同时筛选出网络中薄弱的环节对其进行全面分析，找到造成可靠度低的原因，并对症下药，找出解决办法，帮助提高整个城市应急道路网络的抗震可靠性，使其充分发挥应急救援的高效性。同时实例得出的结论也很好地证明了理论基础的合理性、实用性。本文的研究主要针对应急道路网络展开，所以从已有路网中构建应急道路网络是关键和基础，将重点定位于应急道路网络的抗震可靠性研究，是为城市防灾减灾工作提供基础科学方法，也对城市在未来更加合理地规划道路网络提供帮助，总之该课题的研究具有重要的现实意义和广阔的应用前景。

关键词：应急道路网络构成规则抗震可靠性分析可靠度

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城市应急道路网络抗震可靠性研究及应用

城市应急道路网络抗震可靠性研究及应用

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作者：田方帅中国海洋大学

学位级别：硕士

在突发性自然灾害中，大强度的地震给人类造成了大量的人员伤亡和经济损失。地震除了造成巨大的损失外，还会造成供水、供电、供气等一系列公共设施和生命线工程的破坏。随着现代城市的规模越来越大，城市的人口也越来越多，生命线工程... 详细信息

在突发性自然灾害中，大强度的地震给人类造成了大量的人员伤亡和经济损失。地震除了造成巨大的损失外，还会造成供水、供电、供气等一系列公共设施和生命线工程的破坏。随着现代城市的规模越来越大，城市的人口也越来越多，生命线工程在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用。地震的发生会导致道路等生命线的破坏，从而造成城市功能的瘫痪。城市的道路交通系统是抗震系统的重要组成部分，它既是物资运输的通道，又是震时疏散受灾群众和派遣营救人员的通道，是生死攸关的抗震救灾生命线。随着城市化进程的加快以及城市规模的不断扩大，道路网络系统抗震可靠性的研究尤为重要。为了有效的解决城市应对地震时和灾后救援时所面临的困难，论文采用理论和实例相结合的方法，在借鉴了防灾减灾工程、生命线地震工程等研究成果的基础上，首先分析了影响交通系统连通可靠性的主要因素，在借鉴网络可靠性评价方法的基础上，给出了交通系统组件和交通路网连通可靠度的计算方法，建立了城市交通系统的抗震可靠性模型。考虑到道路在不同的应急救援活动中发挥的不同的作用，将应急道路网络分为应急救援交通网络、避灾疏散交通网络和医疗救护交通网络，并在不同的地震烈度下进行应急道路网络可靠性的分析。在实例研究中，论文以烟台市主城区道路网为基础，结合道路抗震可靠性相关理论，遵循应急道路网络的构建规则，并根据震后救援功能、救援目的的不同制定出了烟台市主城区的三种应急道路网络，然后基于可靠性分析时得到的道路的可靠度，在不同的地震烈度下进行了震后应急救援物资运输的最优路径的预测，对于不同地震烈度下可靠度低的OD点对进行了可靠度低的原因分析，并针对相应的OD点对提出可靠性的优化对策。破坏地震发生后，救援车辆应迅速到达灾区，除依靠预先制定好的救灾路径外，需配合有力的交通管制。论文将道路交通系统的抗震可靠性理论运用到地震交通应急管制中，该研究成果为采取紧急救灾措施和抗震防灾规划提供了依据。最后，总结了论文的主要研究内容，提出了在本文的研究中存在的不足以及有待进一步解决的问题。

关键词：可靠度应急道路网络地震可靠性分析

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