山区公路灾害路段抗灾韧性计算方法、装置以及电子设备与流程

技术特征：
1.一种山区公路灾害路段抗灾韧性计算方法，其特征在于，所述方法包括：确定目标公路网的各公路交汇点，各相邻公路交汇点之间构成公路路段，以公路交汇点为点，以公路路段视为边，以断面车流量进行加权，确定公路网模型；基于公路路段车辆平均速度、公路路段车流量确定公路网服务质量模型，设定公路网服务质量阈值并动态调整阈值至出现巨大节点集群的临界阈值，确定影响交通网络畅通的目标路段；基于影响交通网络畅通的各目标路段的抗扰性指标、适应性指标、恢复指标确定各目标路段的指标韧性度；基于各目标路段的指标韧性度确定公路网韧性值。2.根据权利要求1所述的山区公路灾害路段抗灾韧性计算方法，其特征在于，所述公路网模型，具体为：式1其中，v代表点集，e代表边集，w代表权值集。3.根据权利要求2所述的山区公路灾害路段抗灾韧性计算方法，其特征在于，基于公路路段车辆平均速度、公路路段车流量确定公路网服务质量模型具体为：基于公路路段车辆平均速度、公路路段车流量确定公路网服务质量模型，其中，公路网服务质量模型为：式2=式3式中，为指定时段内d内公路网服务质量指标集合；为时段d下公路路段mn内公路网服务质量指标；为公路路段mn的车辆平均速度，为时间段d内公路路段mn的车流量。4.根据权利要求3所述的山区公路灾害路段抗灾韧性计算方法，其特征在于，为公路交汇点m、n之间的车辆行驶速度，为时间段d内公路交汇点m、n之间的车流量，具体为：公路路段mn的车辆行驶速度为式4式中，lmn为公路路mn距离，t_mn为公路路段mn通行时间；时间段d内公路交汇点m、n之间的车流量为式5式中，q
(mn,d,1)
为时间段d内公路路段mn上车的车流量；q
(mn,d,2)
为时间段d内公路路段mn下车的车流量；得出：式6
将各公路路段数据代入，获得各路段，将对应集合赋予模型作为边权。5.根据权利要求4所述的山区公路灾害路段抗灾韧性计算方法，其特征在于，设定公路网服务质量阈值并动态调整阈值至出现巨大节点集群的临界阈值，确定影响交通网络畅通的目标路段，具体为：设定公路网服务质量阈值，并获得各公路路段的交通状态；动态调整阈值至出现巨大节点集群的临界阈值，公路网全网络畅通，公路网服务质量达到最高，当略微增大临界阈值时，全网络畅通转变为局部畅通，此时由畅通路段转变为拥挤路段的公路路段即为目标路段。6.根据权利要求5所述的山区公路灾害路段抗灾韧性计算方法，其特征在于，基于影响交通网络畅通的各目标路段的抗扰性指标、适应性指标、恢复指标确定各目标路段的指标韧性度，包括基于潜在灾害体的规模、灾害发生的影响范围、潜在灾害体发生的概率确定各目标路段的抗扰性指标，抗扰性指标计算公式：式7式中，为目标路段mn的抗扰性指标，为目标路段mn的潜在灾害体的规模表征系数，灾害体的规模为巨型，取0.2；灾害体的规模为大型，取0.4；灾害体的规模为小型，取0.6；无灾害体，取1.0；为公路路段mn中受到干扰的路段长度，为潜在灾害体发生的概率；基于各目标路段的平均车速确定各目标路段的适应性指标，适应性指标计算公式：式8式中，为目标路段mn的抗扰性指标；基于各目标路段受到破坏，由较低车速恢复正常车速的时间确定恢复性指标，恢复性指标计算公式：式9式中，为目标路段mn的恢复性指标；基于层次分析法确定抗扰性指标、适应性指标以及恢复性指标的初始权重；基于目标公路网的运营信息确定影响各目标路段出现交通拥挤状态的影响指标以及指标重要性，获取每个指标的百分占比，归一化处理后获得指标的经验权重；基于指标的初始权重以及经验权重，根据熵权法确定动态权重，动态权重计算公式：式10式中：为第个指标第次更新后的动态权重；为第个指标第次更新的熵
权；为动态权重更新次数，为第个指标初始权重；为第个指标经验权重；基于抗扰性指标、适应性指标、恢复性指标以及对应的动态权重，确定各指标的韧性度，即抗扰性韧性度、适应性韧性度以及恢复性韧性度，韧性度为指标值与其对应的动态权重的乘积。7.根据权利要求6所述的山区公路灾害路段抗灾韧性计算方法，其特征在于，基于各目标路段的指标韧性度确定公路网韧性值，包括对各目标路段抗扰性韧性度、适应性韧性度以及恢复性韧性度进行正向化处理，建立以o为原点的三维坐标系，分别将抗扰性指标韧性度、适应性指标韧性度、恢复指标韧性度投射至三维坐标系，获得的目标路段的向量模长即为该公路网的韧性值。8.山区公路灾害路段抗灾韧性计算装置，其特征在于，所述装置包括：构建模型单元，所述模型单元用于确定目标公路网的各公路交汇点，各相邻公路交汇点之间构成公路路段，以公路交汇点为点，以公路路段视为边，以断面车流量进行加权，确定公路网模型；确定目标单元，所述确定目标单元用于基于公路路段车辆平均速度、公路路段车流量确定公路网服务质量模型，设定公路网服务质量阈值并动态调整阈值至出现巨大节点集群的临界阈值，确定影响交通网络畅通的目标路段；求解单元，所述求解单元用于基于影响交通网络畅通的各目标路段的抗扰性指标、适应性指标、恢复指标确定各目标路段的指标韧性度；确定单元，所述确定单元用于基于各目标路段的指标韧性度确定公路网韧性值。9.根据权利要求8所述的山区公路灾害路段抗灾韧性计算装置，其特征在于，基于公路路段车辆平均速度、公路路段车流量确定公路网服务质量模型具体为：基于公路路段车辆平均速度、公路路段车流量确定公路网服务质量模型，其中，公路网服务质量模型为：式2=式3式中，为指定时段内d内公路网服务质量指标集合；为时段d下公路路段mn内公路网服务质量指标；为公路路段mn的车辆平均速度，为时间段d内公路路段mn的车流量。10.电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的山区公路灾害路段抗灾韧性计算方法。

技术总结
本发明实施例公开了山区公路灾害路段抗灾韧性计算方法、装置以及电子设备，属于公路技术领域。该方法能够对公路网韧性进行定量分析，首先从公路网各路段确定影响公路网运营的核心路段作为目标路段，重点考虑目标路段的指标韧性度，通过各目标路段的指标韧性度间接确定公路网韧性值，该方法能够从公路网侵扰的本质入手，摒弃非目标路段的影响，基于渗流原理入手，合理确定目标路段，简化公路网评价形式，以目前运营的各目标路段的影响因素作为评价指标，综合确定公路网的韧性值，该韧性值利于既有设施进行改扩建和升级改造，加强对另辟新线扩容的规划管理。线扩容的规划管理。线扩容的规划管理。


技术研发人员：杨昌凤 何云勇 刘自强 王义鑫 龚臻 喻国轩 方信 苟聪 吴跃成
受保护的技术使用者：四川省公路规划勘察设计研究院有限公司
技术研发日：2022.10.21
技术公布日：2022/11/18