[发明专利]基于全寿命期风险分析的路堑与隧道方案决策模型

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于全寿命期风险分析的路堑与隧道方案决策模型。

背景技术

深路堑与浅埋隧道方案之间的可替代性竞争普遍存在于山岭重丘区公路的建设中。在工程规划设计决策中，一般首先是计算各方案的工程量，通过造价计算得出工程建设成本，估算出运营期预计消耗的费用，通过对比不同方案间的净效益选择方案。实际应用过程中，在工程技术均可行的前提下，工程可替代方案的比选主要是考察经济的合理性及营运成本。在营运成本相差不大的情况下，以建设成本决定方案的优越性。因而，在实际中，多数工程方案决策实际上只考虑了工程的建设成本，对方案的运营成本考虑甚少。然而，工程项目建设是一个周期长、投资多、技术要求高、系统复杂的生产消费过程，在建设过程中及运营期间会受到各种各样的不确定因素的干扰。工程成本的预算以及运营期间的费用估计，都会受到许多风险因素的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于全寿命期风险分析的路堑与隧道方案决策模型。

本发明中，浅埋隧道方案与深挖路堑方案的工程造价和运营成本受到不同风险因素的影响，为了更加合理的对隧道及路堑方案进行决策，提出基于全寿命期风险分析的路堑与隧道方案决策模型具有十分重要的意义。将风险的理念和全寿命期概念结合起来，并考虑不同方案的可靠性程度以及对环境的影响程度，引入工程方案决策中，将会使公路工程中典型方案的决策更加合理，工程的建设以及寿命期的服务水平和长期投资控制得到更有力和更全面的保证。符合工程建设以人为本、节约资源的科学发展要求，因而有长远的理论和工程价值。

本发明提出的基于全寿命期风险分析的路堑与隧道方案决策模型，可以通过以下技术方案来实现：

(1)对工程施工期常规工期风险、常规成本风险、施工偶然风险导致的人员伤亡、工期拖延以及经济损失5项指标进行计算分析：

①常规工期风险

采用规划评审技术PERT，用传统的“三点”法估计工期的期望均值和方差，并假设工期服从β分布、正态分布或三角分布，用Monte-Carlo方法进行模拟仿真，分析可能的工期范围；

②常规成本

用工作包模型计算常规成本，将常规成本分为时间相关成本、数量相关成本和固定成本，然后计算出每个工作的成本，最后得到整个项目的成本；针对工程量来计算工程的可能成本范围，通过Monte-Carlo方法来求取成本的概率分布；对工程的常规成本进行分析主要过程如下：

a.选择成本控制要素，建立工程费用清单；

b.规定关于概率变量的假设，根据历史数据统计或经验值判断方法，分别对各子项进行概率变量分布假设，选取正态分布、三角分布、均匀分布、对数分布作为各子项的分布假设；

c.设定迭代次数。一般而言，迭代次数越多，模拟结果越精确；

d.运行模拟，并进行结果分析；

③人员伤亡

将人员伤亡程度分为死亡或失踪、重伤、轻伤三种损伤程度，并分别用V_f、V_s和V_l表示各伤亡程度的易损性建议平均值，定义死亡i个，重伤j个、轻伤k个的人员伤亡综合指标为：

I_hi＝iV_f+jV_s+kV_l(i+j+k＝n)                                    (1)

式中，n为受到影响的总人数，其最终人员伤亡指标事件树分析原理如图1所示。同时，若已知施工人员在不同区域的概率以及在场总人数，就可以求得不同伤亡程度人数的概率，可用二项分布来描述：