本申請(qǐng)涉及復(fù)雜性科學(xué)領(lǐng)域，特別是涉及一種關(guān)鍵受損路段識(shí)別方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、道路交通網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代社會(huì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其安全性和可靠性直接關(guān)系到社會(huì)的穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。然而，在自然災(zāi)害、事故等突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，道路網(wǎng)絡(luò)常常遭受嚴(yán)重破壞。如何快速、有效地恢復(fù)受損路段，確保交通網(wǎng)絡(luò)的韌性和通行能力，是重要科學(xué)問(wèn)題。

2、目前考慮路網(wǎng)韌性的路段恢復(fù)策略主要集中在快速修復(fù)受損路段，以盡快恢復(fù)交通功能。這些策略多基于小規(guī)模路網(wǎng)的建模和分析。然而，小規(guī)模路網(wǎng)的恢復(fù)方法難以有效應(yīng)用于大規(guī)模路網(wǎng)。大規(guī)模路網(wǎng)由于其復(fù)雜性和龐大的節(jié)點(diǎn)數(shù)量，在災(zāi)害發(fā)生后需要更加系統(tǒng)和綜合的恢復(fù)策略，可能會(huì)導(dǎo)致小規(guī)模路網(wǎng)下的路段恢復(fù)模型失效。針對(duì)大規(guī)模路網(wǎng)，現(xiàn)有的路段恢復(fù)策略主要集中在如何識(shí)別和優(yōu)先修復(fù)關(guān)鍵路段，以確保整體交通網(wǎng)絡(luò)的連通性和通行能力。然而，路段恢復(fù)策略缺乏對(duì)整體路網(wǎng)韌性的考慮，導(dǎo)致在災(zāi)后恢復(fù)中不能有效保障重要交通需求，如緊急救援和物資運(yùn)輸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的目的是提供一種關(guān)鍵受損路段識(shí)別方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，可應(yīng)用于大規(guī)模路網(wǎng)，且考慮整體路網(wǎng)韌性，系統(tǒng)性強(qiáng)且靈活性高。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┝巳缦路桨福?/p>

3、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N關(guān)鍵受損路段識(shí)別方法，包括：

4、獲取研究區(qū)域的待處理信息；所述待處理信息包括地理經(jīng)緯度信息和興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)；

5、根據(jù)所述研究區(qū)域的待處理信息構(gòu)建受損路網(wǎng)恢復(fù)場(chǎng)景；所述受損路網(wǎng)恢復(fù)場(chǎng)景包括受損路段集合、受損前的路網(wǎng)、受損后的路網(wǎng)以及通行需求集合；所述受損后的路網(wǎng)由路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)和未受損路段構(gòu)成；所述通行需求對(duì)應(yīng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)為路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；

6、對(duì)于所述受損路段集合中每一受損路段，基于受損前的路網(wǎng)，計(jì)算所述受損路段的路段重要度；所述路段重要度包括基于節(jié)點(diǎn)度的路段重要度、基于節(jié)點(diǎn)介數(shù)的路段重要度和基于韌性環(huán)的路段重要度；所述基于節(jié)點(diǎn)度的路段重要度由受損路段中起點(diǎn)的出度與終點(diǎn)的入度確定；所述基于節(jié)點(diǎn)介數(shù)的路段重要度由受損路段中起點(diǎn)的介數(shù)和終點(diǎn)的介數(shù)；所述基于韌性環(huán)的路段重要度表征受損路段中起點(diǎn)和終點(diǎn)與受損前的路網(wǎng)中其他節(jié)點(diǎn)的相互可達(dá)性；

7、對(duì)于每一目標(biāo)路段重要度，根據(jù)所有所述受損路段的目標(biāo)路段重要度進(jìn)行排序，得到所述目標(biāo)路段重要度對(duì)應(yīng)的重要度次序；所述目標(biāo)路段重要度為基于節(jié)點(diǎn)度的路段重要度、基于節(jié)點(diǎn)介數(shù)的路段重要度和基于韌性環(huán)的路段重要度中任一路段重要度；

8、響應(yīng)于通行需求集合，對(duì)于每一重要度次序，基于所述重要度次序?qū)κ軗p路段進(jìn)行恢復(fù)，計(jì)算所述重要度次序?qū)?yīng)的韌性表征值；所述韌性表征值表征恢復(fù)受損路段時(shí)路網(wǎng)的變化情況；

9、根據(jù)所有所述重要度次序?qū)?yīng)的韌性表征值確定最佳受損路段恢復(fù)順序，并根據(jù)所述最佳受損路段恢復(fù)順序?qū)?yīng)的所有受損路段確定關(guān)鍵受損路段集合。

10、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N關(guān)鍵受損路段識(shí)別裝置，包括：

11、待處理信息獲取模塊，用于：獲取研究區(qū)域的待處理信息；所述待處理信息包括地理經(jīng)緯度信息和興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)；

12、受損路網(wǎng)恢復(fù)場(chǎng)景構(gòu)建模塊，用于：根據(jù)所述研究區(qū)域的待處理信息構(gòu)建受損路網(wǎng)恢復(fù)場(chǎng)景；所述受損路網(wǎng)恢復(fù)場(chǎng)景包括受損路段集合、受損前的路網(wǎng)、受損后的路網(wǎng)以及通行需求集合；所述受損后的路網(wǎng)由路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)和未受損路段構(gòu)成；所述通行需求對(duì)應(yīng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)為路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；

13、路段重要度計(jì)算模塊，用于：對(duì)于所述受損路段集合中每一受損路段，基于受損前的路網(wǎng)，計(jì)算所述受損路段的路段重要度；所述路段重要度包括基于節(jié)點(diǎn)度的路段重要度、基于節(jié)點(diǎn)介數(shù)的路段重要度和基于韌性環(huán)的路段重要度；所述基于節(jié)點(diǎn)度的路段重要度由受損路段中起點(diǎn)的出度與終點(diǎn)的入度確定；所述基于節(jié)點(diǎn)介數(shù)的路段重要度由受損路段中起點(diǎn)的介數(shù)和終點(diǎn)的介數(shù)；所述基于韌性環(huán)的路段重要度表征受損路段中起點(diǎn)和終點(diǎn)與受損前的路網(wǎng)中其他節(jié)點(diǎn)的相互可達(dá)性；

14、重要度次序確定模塊，用于：對(duì)于每一目標(biāo)路段重要度，根據(jù)所有所述受損路段的目標(biāo)路段重要度進(jìn)行排序，得到所述目標(biāo)路段重要度對(duì)應(yīng)的重要度次序；所述目標(biāo)路段重要度為基于節(jié)點(diǎn)度的路段重要度、基于節(jié)點(diǎn)介數(shù)的路段重要度和基于韌性環(huán)的路段重要度中任一路段重要度；

15、韌性表征值計(jì)算模塊，用于：響應(yīng)于通行需求集合，對(duì)于每一重要度次序，基于所述重要度次序?qū)κ軗p路段進(jìn)行恢復(fù)，計(jì)算所述重要度次序?qū)?yīng)的韌性表征值；所述韌性表征值表征恢復(fù)受損路段時(shí)路網(wǎng)的變化情況；

16、關(guān)鍵受損路段確定模塊，用于：根據(jù)所有所述重要度次序?qū)?yīng)的韌性表征值確定最佳受損路段恢復(fù)順序，并根據(jù)所述最佳受損路段恢復(fù)順序?qū)?yīng)的所有受損路段確定關(guān)鍵受損路段集合。

17、第三方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)上述關(guān)鍵受損路段識(shí)別方法。

18、第四方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述關(guān)鍵受損路段識(shí)別方法。

19、根據(jù)本申請(qǐng)?zhí)峁┑木唧w實(shí)施例，本申請(qǐng)公開(kāi)了以下技術(shù)效果：

20、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N關(guān)鍵受損路段識(shí)別方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，在構(gòu)建受損路網(wǎng)恢復(fù)場(chǎng)景后，通過(guò)基于節(jié)點(diǎn)度的路段重要度、基于節(jié)點(diǎn)介數(shù)的路段重要度和基于韌性環(huán)的路段重要度三個(gè)路段重要度方面計(jì)算受損路段的路段重要度，分別基于上述三個(gè)路段重要度方面得到相對(duì)應(yīng)的受損路段恢復(fù)次序(重要度次序)，然后基于上述每一重要度次序?qū)κ軗p路段進(jìn)行恢復(fù)，計(jì)算每一重要度次序?qū)?yīng)的韌性表征值，根據(jù)所有重要度次序?qū)?yīng)的韌性表征值確定最佳受損路段恢復(fù)順序，進(jìn)而確定關(guān)鍵受損路段集合，解決了現(xiàn)有方法難以應(yīng)用于大規(guī)模路網(wǎng)且忽略整體韌性的提升問(wèn)題，本申請(qǐng)系統(tǒng)性強(qiáng)且靈活性高。

技術(shù)特征：

1.一種關(guān)鍵受損路段識(shí)別方法，其特征在于，所述關(guān)鍵受損路段識(shí)別方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)鍵受損路段識(shí)別方法，其特征在于，響應(yīng)于通行需求集合，對(duì)于每一重要度次序，基于所述重要度次序?qū)κ軗p路段進(jìn)行恢復(fù)，計(jì)算所述重要度次序?qū)?yīng)的韌性表征值，具體包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的關(guān)鍵受損路段識(shí)別方法，其特征在于，每一通行需求基于連通程度的路網(wǎng)韌性表征計(jì)算得到的韌性表征值的計(jì)算公式如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的關(guān)鍵受損路段識(shí)別方法，其特征在于，每一通行需求基于最短通行時(shí)間的路網(wǎng)韌性表征計(jì)算得到的韌性表征值的計(jì)算公式如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)鍵受損路段識(shí)別方法，其特征在于，基于韌性環(huán)的路段重要度的計(jì)算公式如下：

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的關(guān)鍵受損路段識(shí)別方法，其特征在于，根據(jù)所有所述重要度次序?qū)?yīng)的韌性表征值確定最佳受損路段恢復(fù)順序，具體包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的關(guān)鍵受損路段識(shí)別方法，其特征在于，根據(jù)所述最佳受損路段恢復(fù)順序?qū)?yīng)的所有受損路段確定關(guān)鍵受損路段集合，具體包括：

8.一種關(guān)鍵受損路段識(shí)別裝置，其特征在于，所述關(guān)鍵受損路段識(shí)別裝置包括：

9.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的關(guān)鍵受損路段識(shí)別方法。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的關(guān)鍵受損路段識(shí)別方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種關(guān)鍵受損路段識(shí)別方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，涉及復(fù)雜性科學(xué)領(lǐng)域，該方法包括：根據(jù)研究區(qū)域的待處理信息構(gòu)建受損路網(wǎng)恢復(fù)場(chǎng)景，通過(guò)基于節(jié)點(diǎn)度的路段重要度、基于節(jié)點(diǎn)介數(shù)的路段重要度和基于韌性環(huán)的路段重要度三個(gè)路段重要度方面計(jì)算受損路段的路段重要度，分別基于上述三個(gè)路段重要度方面得到相對(duì)應(yīng)的受損路段恢復(fù)次序，然后基于上述每一重要度次序?qū)κ軗p路段進(jìn)行恢復(fù)，計(jì)算每一重要度次序?qū)?yīng)的韌性表征值，根據(jù)所有重要度次序?qū)?yīng)的韌性表征值確定最佳受損路段恢復(fù)順序，進(jìn)而確定關(guān)鍵受損路段集合，解決了現(xiàn)有方法難以應(yīng)用于大規(guī)模路網(wǎng)且忽略整體韌性的提升問(wèn)題，本申請(qǐng)系統(tǒng)性強(qiáng)且靈活性高。

技術(shù)研發(fā)人員：李大慶,劉詩(shī)炎,睢少博,李尚函
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京航空航天大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30