基于多属性效用理论的桥梁可持续性维护策略优化

摘要

在桥梁生命周期内,材料老化、交通负荷及外界侵蚀等会导致服役桥梁不断劣化,建立桥梁可持续性维护策略对于减轻桥梁故障对社会、经济和环境的不利影响具有重要意义。文中基于多属性效用理论,对决策者的心理因素进行分析,推导桥梁的经济、社会、环境和成本属性,建立基于多属性效用理论的桥梁可持续性维护策略优化模型;以某桥为例,基于改进粒子群算法,以可持续性效用最大和成本效用最小为优化目标,研究该桥的最优维护策略。结果表明,在桥梁生命周期内,采取维护加固措施可以有效提高桥梁可持续性效用值,使桥梁整体处于效用较高的状态;在选择桥梁维护加固策略时,只考虑成本属性和可持续效用是较片面的,对环境、经济及社会属性进行综合分析是得到较优维护成本和可持续性维护策略的有效方法;不同的风险态度得到的最优维护策略不同,风险追求下可持续性效用值整体比风险规避下可持续性效用值小;利用改进粒子群算法可以得到一组最优维护策略,决策者可根据维护成本、可持续性效用及风险属性选择满足自身需求的最优维护策略。