CN114547827B - 一种基础设施群运行状态评价方法、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种基础设施群运行状态评价方法、电子设备及存储介质，属于运行状态评价技术领域。首先，基于影响因素划分城市基础设施网络，构建城市基础设施群网络，所述影响因素包括地质影响因素、设施建成情况影响因素和人口密度影响因素；其次，构建城市基础设施群运行参数；再次，基于城市基础设施群运行参数获取设施群运行时间序列并归一化，对设施群整体运行参数在一定时间内，获取设施整体运行参数时间序列；再次，进行渗流分析，发掘核心和脆弱设施群。本发明解决了监测对象多样化、应用场景复杂多变，实际监测设备利用率不足、监测方法没有实际理论支撑，无法支持进行详细的定量分析的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及基础设施群运行状态评价方法，尤其涉及一种基础设施群运行状态评价方法、电子设备及存储介质，属于运行状态评价技术领域。
背景技术
近年来，随着我国经济社会的快速发展，城市化进程不断推进，规划并逐渐建成多个重要的现代化大都市。但是由于城市人口的急剧增加及其衍生出的城市管理问题，同时伴随自然环境恶化带来的一系列的环境挑战，城市管理都面临前所未有的挑战。如何立足于城市发展现状，解决当前面临的诸多问题，并着眼于城市未来发展目标，是城市管理者亟需思考的重要问题。其中，诸如路桥隧、交通枢纽、大型建筑、公众活动区域、社区与养老机构等城市地面公共基础设施，是支撑城市发展的重要载体。在已建成的这些基础设施的基础上，如何有效地监测和掌握各个设施的实际运行情况，并且对隐藏的各个风险源进行识别和排查，并对将要发生的故障和事故进行预警并制定有效的处理方法，将是促进城市进一步高效发展，避免各种经济和社会损失的重要措施。
针对这一情况，城市管理者们借助先进的监测设备，收集和处理多源的城市运行数据，逐渐构建起城市基础设施结构健康监测体系。但是由于监测对象的复杂和多样化，加上实际监测设备利用率的低下，以及指导性理论支撑的不足，都促使城市管理者构建新的城市基础设施运行状态评价体系。
针对上述问题，《城市基础设施评价的一种方法金建清》范克危.郑州大学学报(自然科学版),2000,(01):34-37.公开号为CN201910145451.7的 《一种基于多层复杂网络评估基础设施网络鲁棒性的方法》都对其提出了相关的见解；但以上两种方法均存在一定问题。
《城市基础设施评价的一种方法金建清》存在的问题：
1、其使用关联分类的方法，在分析过程中有权重分配的过程，主观性较强，容易与实际情况造成较大偏差；
2、没有应用基础设施的实际运行数据，分析有效性的说明不足。
《一种基于多层复杂网络评估基础设施网络鲁棒性的方法》存在的问题：
1、没有应用实际数据，实际应用的有效性难以说明；
2、仅提出构建的多层网络，没有考虑足够的实际基础设施的属性，易造成较大的偏差
3、引入的自洽方程和鲁棒分析，对于实际的基础设施的运行状态表征不足，主要是对于扰动以及设施特征描述的缺失。
发明内容
在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
鉴于此，为解决现有技术中存在的监测对象多样化、应用场景复杂多变，实际监测设备利用率不足的技术问题，本发明提供一种基础设施群运行状态评价方法、电子设备及存储介质。
方案一：一种基础设施群运行状态评价方法，包括以下步骤：
S1. 基于影响因素划分城市基础设施网络，构建城市基础设施群网络；
S2. 构建城市基础设施群运行参数；
S3. 基于城市基础设施群运行参数获取设施群运行时间序列并归一化；
S4. 进行渗流分析，发掘核心和脆弱设施群。
优选的，所述影响因素包括地质、设施建成情况和人口密度。
优选的，所述地质影响因素的划分方法是：将城市上一年的地质沉降分布图与交通小区的地理分布情况结合；由于地质沉降分布图中城市地面沉降在部分区域会呈现片状分布的特征，因此，当片状区域实际覆盖交通小区数量不超过3个的情况下，令对应的交通小区进行合并；
所述设施建成情况影响因素和人口密度影响因素的划分方法是：按照配套设施和主设施归属同一交通小区的原则进行划分。
优选的，所述设施建成情况影响因素和人口密度影响因素的划分前检查交通小区的划分是否存在基础设施割裂开的情况，如果有，按照所占对应基础设施面积较大的交通小区所有的原则进行重划分，其他无关区域不做调整。
优选的，所述构建城市基础设施群网络的具体方法是，根据跨区域分配的模式，针对城市人口流动相关的关键基础设施进行分配，具体的分配方法是：
a. 基于实际区域影响的级联作用模式将划分好的城市基础设施网络中位于TZ2中的设施i，只考虑分配给与TZ2一阶相邻的N个区域TZ21, TZ22…TZ2N；
b. 满足距离关键基础设施中心点坐标D公里的要求，D取值需参考具体城市规模大小，
c. 完成关键基础设施的跨区域分配，并构建城市基础设施群网络，包含L个设施群。
优选的，所述构建城市基础设施群运行参数的方法是：包括以下步骤：
步骤二一、汇总所有基础设施类别，将基础设施类别分为静态结构基础设施和动态运行基础设施；
步骤二二、统计各个区域内的静态结构基础设施和动态运行基础设施；
步骤二三、在已有数据的基础上，对M种设施类别进行权重分配，得到权重矩阵
且满足
；
步骤二四、得到权重后，对所有设施群内的数据进行对比取值；
静态结构基础设施：对比所有设施群内的设施数量；
设施群i中的高层建筑取值：
其中，max()表示求最大值函数，
表示i设施群内的高层建筑数量；
动态运行基础设施：对比所有设施群内的设施运行数据
设施群i中的地质沉降参数取值按照：
其中，
表示i设施群内的地质沉降(gs)平均值；
步骤二五、按照取值，最终得到设施群i的整体运行参数：
优选的，所述获取设施群运行时间序列并归一化的具体方法是：对设施群整体运行参数在一定时间T内，获取设施整体运行参数时间序列；
归一化的方法是：对于设施群i而言，使其所有时间序列进行从大到小排序，然后取98%分位点的数据
，然后将i设施群的所有时间序列值进行归一化：
其中，
表示t时刻归一化之后的运行参数值，
表示t时刻下归一化之前的运行参数值。
优选的，所述进行渗流分析，发掘核心和脆弱设施群的具体方法是：
步骤四一、基于设施群整体运行参数时间序列，设置全局的阈值参数p，区分设施群的两种状态F 1 ：运行1和失效0，某一时刻t下的城市设施群i的运行参数为
，根据：
对满足连通状态的基础设施群划分连通子团，分别记录设施群数目规模最大子团G和规模次大子团SG，记录最大子团G和次大子团SG占总体设施群数目L的比例；
步骤四二、分析在某个时刻下规模最大子团G和规模次大子团SG的变化情况，从0到1，按照0.01的分度逐渐增大阈值p的大小，记录所有时刻的规模最大子团G和规模次大SG的大小和各自子团内的设施群信息，记录规模次大子团SG达到最大的时刻；
步骤四三、分析所有时刻临界渗流阈值p c 的大小随时间变化情况，汇总成p c -t曲线；
步骤四四、发掘城市设施群的核心和脆弱设施群，具体方法是：
步骤四四一、核心设施群：统计一定时间内，城市各个设施群属于功能子团的频率，取前C%比例的设施群认定为核心设施群；因此，位于功能子团内的设施群被认为是核心设施群；所述功能子团是指位于临界前时刻的最大子团；
步骤四四二、脆弱设施群：对单个设施群由运行变成失效状态时，最大子团尺寸变化比例进行比较和分析，对整个时间周期T内的进行统计，选出排序前W%的认定为脆弱设施群。
方案三：一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，所述的处理器执行所述计算机程序时实现方案一所述的一种基础设施群运行状态评价方法的步骤。
方案四：一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现方案一所述的一种基础设施群运行状态评价方法。
本发明的有益效果如下：
1、本发明基于城市管理者所关注的城市运行的关键指标，引入城市基础设施群的概念，对城市区域进行有效划分，针对城市不同区域的不同地理性质、不同功能属性和不同运行特征的非均质性，使得城市管理更加符合实际。同时，对于城市基础设施个体运行状态的描述，以及对不同基础设施之间的相关性，都有着合理且有效的表征；
2、本发明考虑按照基础设施群的区域划分对城市整体运行监测和保障进行管理，不仅凸显出城市基础设施在城市运行中的重要支撑作用，同时分析可以更加有效的给城市管理者的决策提供支持。制定的“跨区域分配”原则而选定的基础设施群节点，构建起的城市基础设施整体网络可以有效的保障分析的精准度，从而从全局更有效地评价城市运行状态；
3、本发明在城市基础设施群的划分基础上，统计和分析各个设施群的实际监测运行数据，总结并引入设施群的整体运行状态参数，相较于其他方法里的失效和正常的状态参数，更加符合实际且可以更好地评价基础设施群地运行状态。
4、本发明的有效性得到实际运行数据的支持，更好的应用于实际城市管理当中；
5、本发明在城市基础设施群基础上引入渗流分析，具有实际理论的支持。同时，渗流分析的动态过程，与实际城市基础设施群的运行模式的契合，将帮助城市管理者进行详细的定量分析。进一步，可以分析城市基础设施群运行状态的动态变化，提取状态的临界变化时刻，并发掘核心和脆弱基础设施群，可有效模拟实际城市基础设施群在遭受蓄意攻击的情况，帮助城市管理者更加有效地评价和管理城市基础设施。
综上，本申请可以很好的解决现有技术中存在的监测对象多样化、应用场景复杂多变，实际监测设备利用率不足、监测方法没有实际理论支撑，且现有手段无法支持进行详细的定量分析等诸多的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为方法流程示意图；
图2为渗流过程中的连通子团变化情况示意图；
图3为渗流过程中的最大和次大子团变化情况示意图。
具体实施方式
为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1、参照图1-图3说明本实施方式，一种基础设施群运行状态评价方法，本发明引入“群”的概念，结合设施监测数据，以及各个设施群的地理性质、功能属性和运行特征，将城市划分成多个设施群，这更加符合城市基础设施的实际运行特点以及满足城市管理的精细化需求。并且，在这其中，利用实际城市基础设施的使用属性以及城市运行监测数据，结合了跨区分配的手段，将一些重大的城市基础设施（如机场火车站等）进行了跨区域多部分的详细分配。
本发明基于群的概念对城市基础设施进行了建立网络的方法，一方面基于城市基础设施对于城市实际运行的重要支撑作用，另一方面，群的概念的引入，对于城市基础设施个体运行状态的描述，以及对不同基础设施之间的相关性，都有着合理且有效的表征。
本发明在引入设施群的概念的基础上，再引入渗流手段的分析，使得对于城市基础设施群的网络化分析更加合理。因为网络（点和线）的建立除了点的选择之外，线所表征的点之间的关联性是否真实存在，是否是对真实情况中关联性的有效表征，都是网络分析有效性与否的关键因素。而引入群的概念，并结合多因素划分的城市基础设施群，在点的选择基础上，对于线（群与群之间的关联性）的生成更加合理。而运用的渗流理论，在这样的网络层面进行运用，则会让分析更加有效。
本发明所使用的主要数据是城市基础设施的监测数据、定检数据以及设施运行参数等数据，数据来源清晰，在实际渗流分析的运用当中更加合理且直接（直接是指更加明确，就是分析基础设施群的运行状态参数）。同时，提出的城市基础设施群的总体运行参数，统筹以上所有的数据的基础上，相较于对比文件里的失效和正常的状态参数，则更加的符合实际。
本发明引入的渗流分析，旨在分析当城市基础设施群网络，在遭受到某些蓄意攻击时候，整个网络发生的动态变化，在发生临界变化的时刻，发掘城市核心和脆弱设施群。本发明的分析对象是城市基础设施群（且是合理建立起的设施群网络，并不只是单单的设施本身）；其次，分析的目的是为了发掘临界状态下的网络动态变化。
具体包括以下步骤：
基于交通规划领域的交通小区的概念，分析城市基础设施实际运行的影响因素（地质因素）、目标（支撑城市运行）和结果（建成设施和经济发展），从地质因素、人口密度和设施建成情况三个层面进一步划分城市基础设施群。具体来说，考虑三个因素：地质沉降（地质因素）、超过200米的超高层建筑数量（设施建成情况）和日客流量超过5万的交通枢纽数量（人口密度）。
S1. 基于地质、设施建成情况和人口密度影响因素划分城市基础设施网络，构建城市基础设施群网络；
所述地质影响因素的划分方法是：将城市上一年的地质沉降分布图与交通小区的地理分布情况结合；由于地质沉降分布图中城市地面沉降在部分区域会呈现片状分布的特征，因此，当片状区域实际覆盖交通小区数量不超过3个的情况下，令对应的交通小区进行合并；
其中，是否覆盖取决于片状区域覆盖交通小区的面积占交通小区面积的比例大小。
具体的，对于片状区域Z1和其上的某一交通小区TZ1（其对应的面积分别为
和
）：
其中，F 0 表示覆盖与否0表示覆盖，1表示覆盖，
表示交通小区和片状区域重合部分的面积大小。
所述设施建成情况影响因素和人口密度影响因素的划分考虑超高层建筑以及交通枢纽的配套基础设施，例如，对于大型地铁线路枢纽而言，其往往配套有其它设施，例如变压站、换乘车站、地铁车辆维护站等。
所述设施建成情况影响因素和人口密度影响因素的划分方法是：按照配套设施和主设施归属同一交通小区的原则进行划分。
所述设施建成情况影响因素和人口密度影响因素的划分前对于超过200米的超高层建筑以及日客流量超过5万的交通枢纽，检查交通小区的划分是否存在基础设施割裂开的情况，如果有，按照所占对应基础设施面积较大的交通小区所有的原则进行重划分，其他无关区域不做调整。
所述基础设施割裂开的情况是指一个基础设置同时覆盖了2个以上的交通小区。
按照基础设施群的区域划分对城市整体运行监测和保障进行管理，不仅凸显出城市基础设施在城市运行中的重要支撑作用，同时分析可以更加有效的给城市管理者的决策提供支持。制定的“跨区域分配”原则而选定的基础设施群节点，构建起的城市基础设施整体网络可以有效的保障分析的精准度，从而从全局更有效地评价城市运行状态。
初步得到划分后的城市基础设施网络，仅基于地理位置的划分结果。进一步，需要纳入群的概念，构建城市基础设施群网络。考虑“跨区域分配”的模式，主要针对城市人口流动相关的关键基础设施进行分配。包括：城市机场、城市火车站、城市大型场馆（体育场可容纳5万人以上，其他场馆参考场馆使用属性）、重要城市交通枢纽（日客流量达到一定标准，参考具体城市大小和交通出行规模）、桥梁、隧道和重要的城市快速路。对于这些关键基础设施，按照对应属性进行分配，具体的属性对照见表1关键基础设施的对应属性分配。
所述构建城市基础设施群网络的具体方法是，根据跨区域分配的模式，针对城市人口流动相关的关键基础设施进行分配，具体的分配方法是：
a. 基于实际区域影响的级联作用模式将划分好的城市基础设施网络中位于TZ2中的设施i，只考虑分配给与TZ2一阶相邻的N个区域TZ21, TZ22…TZ2N；
b. 满足距离关键基础设施中心点坐标D公里的要求，D取值需参考具体城市规模大小，
c. 完成关键基础设施的跨区域分配，并构建城市基础设施群网络，包含L个设施群。
表1关键基础设施的对应属性分配
其中，旅客流量的统计方式按照某一时段的旅客登记住址区域的统计结果为准；路网线路需要考虑两方面，其一是区域是否与关键基础设施存在直接相连的道路，其次按照实际某一时段的道路交通流量分布的统计结果为准。
构建城市基础设施群运行参数体系：对于已有的城市基础设施而言，其纷繁复杂的种类、运行环境和维护条件等，促使本发明从城市设施群角度提出一个描述整体运行的参数。需要对多源的监测和统计数据进行分类和分析，对不同级别和重要性的数据给与不同的权重，最终汇总成为一个总体的运行参数。引入城市基础设施群的概念，对城市区域进行有效划分，针对城市不同区域的不同地理性质、不同功能属性和不同运行特征的非均质性，使得城市管理更加符合实际；
首先汇总所有的基础设施类别：以上所有关键基础设施、城市市内道路网络、高层建筑、填海区、医院、学校和养老机构。对于这些设施，需要单独考虑几个因素：服役时间超长、评定等级较低、地质变化较大、交通量特大且货车车辆较多的路段等。其次，对基础设施进行分类，主要分为两大类：静态结构基础设施以及动态运行基础设施。这样分类的原因在于强调对应设施的最重要特点。例如对于机场、火车站等设施而言，其主要是支撑居民出行和城市动态运行的基础设施；而对于高层建筑、养老机构等设施而言，需要强调其由于建造年代的久远而带来的自身结构状况的变化，因此会归类于静态结构基础设施。
S2.构建城市基础设施群运行参数体系，方法是包括以下步骤：
步骤二一、汇总所有基础设施类别，将基础设施类别分为静态结构基础设施和动态运行基础设施；
步骤二二、统计各个区域内的静态结构基础设施和动态运行基础设施；调查和收集对应的监测和统计数据来源，例如城市年度普查数据、城市建筑导出清单、路桥隧定检报告、城市交通运行管理平台等。
步骤二三、在已有数据的基础上，对M种设施类别进行权重分配，得到权重矩阵
且满足
；
步骤二四、得到权重后，对所有设施群内的数据进行对比取值；
静态结构基础设施：对比所有设施群内的设施数量；
设施群i中的高层建筑取值：
其中，max()表示求最大值函数，
表示i设施群内的高层建筑数量；
动态运行基础设施：对比所有设施群内的设施运行数据
设施群i中的地质沉降参数取值按照：
其中，
表示i设施群内的地质沉降(gs)平均值；
步骤二五、按照取值，最终得到设施群i的整体运行参数：
S3. 基于城市基础设施群运行参数获取设施群运行时间序列并归一化，具体方法是：对设施群整体运行参数在一定时间T内，获取设施整体运行参数时间序列；
归一化的方法是：对于设施群i而言，使其所有时间序列进行从大到小排序，然后取98%分位点的数据
，然后将i设施群的所有时间序列值进行归一化：
其中，
表示t时刻归一化之后的运行参数值，
表示t时刻下归一化之前的运行参数值。
S4. 进行渗流分析，发掘核心和脆弱设施群，具体方法是：
步骤四一、基于设施群整体运行参数时间序列，设置全局的阈值参数p，区分设施群的两种状态F 1 ：运行1和失效0，某一时刻t下的城市设施群i的运行参数为
，根据：
对满足连通状态的基础设施群划分连通子团，分别记录设施群数目规模最大子团G和规模次大子团SG，记录最大子团G和次大子团SG占总体设施群数目L的比例；
具体的，记录最大子团G和次大子团SG占总体设施群数目L的比例取小数点后三位。
步骤四二、分析在某个时刻下规模最大子团G和规模次大子团SG的变化情况，从0到1，按照0.01的分度逐渐增大阈值p的大小，记录所有时刻的规模最大子团G和规模次大SG的大小和各自子团内的设施群信息，记录规模次大子团SG达到最大的时刻；
步骤四三、分析所有时刻临界渗流阈值p c 的大小随时间变化情况，汇总成p c -t曲线；
步骤四四、发掘城市设施群的核心和脆弱设施群，具体方法是：
步骤四四一、核心设施群：统计一定时间内，城市各个设施群属于功能子团的频率，取前C%比例的设施群认定为核心设施群；因此，位于功能子团内的设施群被认为是核心设施群；所述功能子团是指位于临界前时刻的最大子团；
步骤四四二、脆弱设施群：对单个设施群由运行变成失效状态时，最大子团尺寸变化比例进行比较和分析，对整个时间周期T内的进行统计，选出排序前W%的认定为脆弱设施群。
在城市基础设施群基础上引入渗流分析，可以分析城市基础设施群运行状态的动态变化，提取状态的临界变化时刻，并发掘核心和脆弱基础设施群，达到更加有效的评价和管理城市基础设施的要求。
参照图2-图3说明步骤四进行渗流分析，发掘核心和脆弱设施群的方法：
参照图2所示，基于以上获取的城市设施群的运行参数时间序列，设置全局的阈值参数p，以此区分设施群的两种状态F 1 ：运行(1)和失效(0)，图1中着色的设施群表示运行状态，无着色的表示失效状态。
例如，某一时刻t下的城市设施群i的运行参数为
，根据：
参照图2所示，运用广度优先的方法(BFS)，对满足连通状态的划分多个连通子团，分别记录规模（设施群数目）最大的子团G和次大的SG，记录它们占总体设施群数目L的比例，具体取小数点后三位。其中，连通子团，又称连通子图，是指在这个子团内的任意两个节点之间都可以连通，最大和次大连通子团分别是所有连通子团中规模最大和次大的子团。图2的G1是最大连通子团，G2是次大连通子团。
参照图3在某个时刻下，从0到1，按照0.01的分度逐渐增大阈值p的大小，记录所有时刻的G和SG的大小和各自子团内的设施群信息，最后分析并找到SG达到最大的时刻。根据渗流理论，次大子团SG达到最大的时刻，***将发生相变。因为此刻***发生最大规模的崩溃，***将无法保证全局连通的状态，在整体运行的状态发生失效。
在上步的基础上，分析所有时刻临界渗流阈值p c 的大小随时间变化情况，汇总成p c -t曲线。分析不同时间城市运行状态的鲁棒性变化情况。一般说来，p c 越大，意味着设施群网络可承受“攻击”（使部分设施群失效）的能力越强，也就是鲁棒性越强。渗流分析的过程，实际上就是模拟城市设施群网络受到“攻击”的过程：运行状态越差的设施群优先失效。
最后，基于以上的渗流分析，发掘城市设施群的核心和脆弱设施群。这里，主要是根据以上4b中的对于渗流临界状态前后的最大子团信息的分析。由于渗流临界前后，支撑网络整体正常运行的子团发生了崩溃。因此，位于临界前时刻的最大子团（功能子团）内的设施群被认为是核心设施群。统计一定时间内，城市各个设施群属于功能子团的频率，取前C%比例的设施群认定为核心设施群。对于脆弱设施群的选择，则按照对子团变化影响最大的程度取。在整个渗流过程中，对于单个设施群由运行变成失效状态时，最大子团尺寸变化比例（针对整体的变化情况）进行比较和分析。最终，对整个时间周期T内的进行统计，选出排序前W%的认定为脆弱设施群。至此，完成了核心和脆弱设施群的发掘。
本发明的技术关键点：
引入群的概念，建立跨区域模式的城市基础设施群网络；并且，基于实际的多源数据，提出城市基础设施群运行状态参数，以此对城市基础设施群网络进行渗流分析。将渗流分析（点渗流）引入到城市基础设施的运行状态分析当中，也是一项创新点。并且，分析城市基础设施群网络在临界状态下的动态变化，基于之前建立的设施群网络的过程，这一分析合理、有理有据。且可以有效模拟实际城市基础设施群在遭受蓄意攻击的情况，对于发掘核心和脆弱基础设施群，并提供评价和提升策略的建议。
本发明缩略语和名词解释：
Percolation Theory, 渗流理论 Giant Component (The LargestComponent): G, 最大功能子团 The Second Largest Component: SG, 次大功能子团Percolation Threshold: P c , 临界阈值 Traffic Zone: TZ, 交通小区 Parameter:PRM, 参数 Attribute: ATR, 属性 Ground Subsudence: gs, 地面沉降。
实施例2、本发明的计算机装置可以是包括有处理器以及存储器等装置，例如包含中央处理器的单片机等。并且，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现上述的基于CREO软件的可修改由关系驱动的推荐数据的推荐方法的步骤。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序（比如声音播放功能、图像播放功能等）等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据（比如音频数据、电话本等）等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（Secure Digital, SD）卡，闪存卡（Flash Card）、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
实施例3、计算机可读存储介质实施例
本发明的计算机可读存储介质可以是被计算机装置的处理器所读取的任何形式的存储介质，包括但不限于非易失性存储器、易失性存储器、铁电存储器等，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当计算机装置的处理器读取并执行存储器中所存储的计算机程序时，可以实现上述的基于CREO软件的可修改由关系驱动的建模数据的建模方法的步骤。
所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。
Claims (8)
1.一种基础设施群运行状态评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 基于影响因素划分城市基础设施网络，构建城市基础设施群网络；
S2. 构建城市基础设施群运行参数，方法是：包括以下步骤：
步骤二一、汇总所有基础设施类别，将基础设施类别分为静态结构基础设施和动态运行基础设施；
步骤二二、统计各个区域内的静态结构基础设施和动态运行基础设施；
步骤二三、在已有数据的基础上，对M种设施类别进行权重分配，得到权重矩阵
且满足
；
步骤二四、得到权重后，对所有设施群内的数据进行对比取值；
静态结构基础设施：对比所有设施群内的设施数量；
（1）设施群i中的高层建筑取值：
其中，max()表示求最大值函数，
表示i设施群内的高层建筑数量；
动态运行基础设施：对比所有设施群内的设施运行数据，
设施群i中的地质沉降参数取值按照：
其中，
表示i设施群内的地质沉降(gs)平均值；
步骤二五、按照取值，最终得到设施群i的整体运行参数：
S3. 基于城市基础设施群运行参数获取设施群运行时间序列并归一化；
S4. 进行渗流分析，发掘核心和脆弱设施群，方法是：
步骤四一、基于设施群整体运行参数时间序列，设置全局的阈值参数p，区分设施群的两种状态F 1 ：运行1和失效0，某一时刻t下的城市设施群i的运行参数为
，根据：
对满足连通状态的基础设施群划分连通子团，分别记录设施群数目规模最大子团G和规模次大子团SG，记录最大子团G和次大子团SG占总体设施群数目L的比例；
步骤四二、分析在某个时刻下规模最大子团G和规模次大子团SG的变化情况，从0到1，按照0.01的分度逐渐增大阈值p的大小，记录所有时刻的规模最大子团G和规模次大SG的大小和各自子团内的设施群信息，记录规模次大子团SG达到最大的时刻；
步骤四三、分析所有时刻临界渗流阈值p c 的大小随时间变化情况，汇总成p c -t曲线；
步骤四四、发掘城市设施群的核心和脆弱设施群，具体方法是：
步骤四四一、核心设施群：统计一定时间内，城市各个设施群属于功能子团的频率，取前C%比例的设施群认定为核心设施群；因此，位于功能子团内的设施群被认为是核心设施群；所述功能子团是指位于临界前时刻的最大子团；
步骤四四二、脆弱设施群：对单个设施群由运行变成失效状态时，最大子团尺寸变化比例进行比较和分析，对整个时间周期T内的进行统计，选出排序前W%的认定为脆弱设施群。
2.根据权利要求1所述的一种基础设施群运行状态评价方法，其特征在于，所述影响因素包括地质、设施建成情况和人口密度。
3.根据权利要求2所述的一种基础设施群运行状态评价方法,其特征在于，所述地质影响因素划分方法是：将城市上一年的地质沉降分布图与交通小区的地理分布情况结合；由于地质沉降分布图中城市地面沉降在部分区域会呈现片状分布的特征，因此，当片状区域实际覆盖交通小区数量不超过3个的情况下，令对应的交通小区进行合并；
所述设施建成情况影响因素和人口密度影响因素的划分方法是：按照配套设施和主设施归属同一交通小区的原则进行划分。
4.根据权利要求3所述的一种基础设施群运行状态评价方法,其特征在于，所述设施建成情况影响因素和人口密度影响因素的划分前检查交通小区的划分是否存在基础设施割裂开的情况，如果有，按照所占对应基础设施面积较大的交通小区所有的原则进行重划分，其他无关区域不做调整。
5.根据权利要求4所述的一种基础设施群运行状态评价方法，其特征在于，所述构建城市基础设施群网络的具体方法是，根据跨区域分配的模式，针对城市人口流动相关的关键基础设施进行分配，具体的分配方法是：
a. 基于实际区域影响的级联作用模式将划分好的城市基础设施网络中位于TZ2中的设施i，只考虑分配给与TZ2一阶相邻的N个区域TZ21, TZ22…TZ2N；
b. 满足距离关键基础设施中心点坐标D公里的要求，D取值需参考具体城市规模大小，
c. 完成关键基础设施的跨区域分配，并构建城市基础设施群网络，包含L个设施群。
6.根据权利要求5所述的一种基础设施群运行状态评价方法，其特征在于，所述获取设施群运行时间序列并归一化的具体方法是：对设施群整体运行参数在一定时间T内，获取设施整体运行参数时间序列；
归一化的方法是：对于设施群i而言，使其所有时间序列进行从大到小排序，然后取98%分位点的数据
，然后将i设施群的所有时间序列值进行归一化：
其中，
表示t时刻归一化之后的运行参数值，
表示t时刻下归一化之前的运行参数值。
7.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，所述的处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-6任一项所述的一种基础设施群运行状态评价方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述的一种基础设施群运行状态评价方法。
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