基于NSGA-Ⅲ的桥梁网络多目标维修决策优化研究

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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。

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	戴理朝康哲陈瑞王磊

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

引用本文:

戴理朝康哲陈瑞王磊. 基于NSGA-Ⅲ的桥梁网络多目标维修决策优化研究[J]. 土木工程学报, 2024, 57(5): 41-52.
Dai Lizhao Kang Zhe Chen Rui Wang Lei. Study on multi-objective maintenance decision optimization for bridge networks based on NSGA-Ⅲ. 土木工程学报, 2024, 57(5): 41-52.

链接本文:

http://manu36.magtech.com.cn/Jwk_tmgcxb/CN/ 或 http://manu36.magtech.com.cn/Jwk_tmgcxb/CN/Y2024/V57/I5/41