基于NSGA-Ⅲ的桥梁网络多目标维修决策优化研究
戴理朝 康哲 陈瑞 王磊
长沙理工大学,湖南长沙 410114
Study on multi-objective maintenance decision optimization for bridge networks based on NSGA-Ⅲ
Dai Lizhao Kang Zhe Chen Rui Wang Lei
Changsha University of Science & Technology, Changsha 410114, China
摘要 桥梁网络维护方案的制定需权衡多个决策目标以保障其运营安全。为推动桥梁网络维护的低碳化,考虑桥梁网络在运营和维护期间的碳排放,以桥梁网络整体性能最优、碳排放量和维修总成本最小为目标,以桥梁个体满足最低性能要求为约束条件,构建桥梁网络多目标维修决策优化模型,并率先将NSGA-Ⅲ算法应用到桥梁网络维修决策领域,通过其参考点策略从大量的非支配解集中筛选更优的桥梁网络维修方案,以实现网络性能、维护成本和低碳环境的综合考量。模型求解过程中,从收敛性能、解集分布和目标函数性能分析三方面,研究多目标下NSGA-Ⅱ和NSGA-Ⅲ的求解效果。研究结果表明:NSGA-Ⅱ在求解桥梁网络双目标维修决策优化问题上要优于NSGA-Ⅲ,而NSGA-Ⅲ更适合求解目标个数为3个及以上的桥梁网络维修决策多目标优化问题;对于桥梁网络性能-成本-环境的多目标优化,NSGA-Ⅲ可获得更低的成本、更低的碳排放量和更高的网络性能,这表明NSGA-Ⅲ是求解桥梁网络多目标维修决策优化问题非常有效的工具。
关键词 :
桥梁工程 ,
桥梁网络 ,
多目标优化 ,
碳排放 ,
NSGA-Ⅲ算法 ,
NSGA-Ⅱ算法
[1]
李传习 贺龙飞 谭珂 张永明 杨腾宇 潘仁胜 施宇. 平钢板-UHPC组合桥面板疲劳性能与疲劳损伤机理 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(9): 39-53.
[2]
韦旺 邵长江 黄辉 李贞新 韩国庆 庄卫林 . 钢筋混凝土墩塑性铰区抗剪强度模型 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(9): 54-64.
[3]
满庆鹏 郑慕华 常远 杨晓林 袁振民 马川峰. 基于动态仿真技术的装配式建筑施工人员配置优化:以流水施工模式为例 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(9): 178-188.
[4]
朱金 李涵 熊籽跞 李永乐. 大跨度公路悬索桥涡振条件下驾驶员全身振动研究 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(8): 60-74, 84.
[5]
贺文宇 李祎琳 任伟新. 基于车辆静置的桥梁模态参数识别方法 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(6): 52-62.
[6]
张望欣 韩强 温佳年 杜修力. 基于地震灾害管理的桥梁网络韧性决策框架 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(4): 72-82.
[7]
梅葵花 李宇 贾文科 李雪. 纤维增强复合材料缆索锚固系统研究与应用进展 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(4): 83-102.
[8]
李传习 于 硕 周佳乐 李海春 裴必达. UHPC梁带翼缘扭转特性及特征扭矩统一公式 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(12): 82-97.
[9]
李思阳 张玉平 李传习 李威. 日照扁平钢箱梁二维温度场的解析解 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(11): 64-77.
[10]
邹杨 彭洪波 张中亚 蒋金龙 余坤. 负弯矩区PBL剪力连接件剪切性能试验研究 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(10): 52-66.
[11]
黄育凡 吴庆雄 刘钰薇 袁辉辉. 墩梁半刚性连接节点受力性能与计算方法研究 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(10): 78-92.
[12]
孔烜 罗奎 邓露 易金鑫 殷鹏程 冀伟. 基于宽带相位运动放大与机器视觉的结构振动频率识别 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(10): 105-117.
[13]
欧智菁 颜建煌 俞杰 林上顺. 装配式圆钢管约束混凝土桥墩抗震试验及计算方法研究 [J]. 土木工程学报, 2023, 56(1): 77-89.
[14]
冯峥 李传习 周佳乐 董创文 柯红军 Yoo Doo-Yeol. UHPC键齿湿接缝直剪试验及湿接缝直剪承载力统一公式 [J]. 土木工程学报, 2022, 55(6): 79-91.
[15]
杨俊 陈瑞 张中亚 邹杨 周建庭 王蔚丞. 植筋参数对UHPC-石材界面抗剪性能的影响研究 [J]. 土木工程学报, 2022, 55(6): 62-78.