Life-cycle Cost and Performance of Civil Infrastructure Systems 2006 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Cho, Hyo-nam (EDT)/ Frangopol, Dan M. (EDT)/ Ang, Alfredo Hua-Sing (EDT)

出品人:

页数:330

译者:

出版时间:2007-11

价格:$ 237.24

装帧:

isbn号码:9780415413565

丛书系列:

图书标签:

• Civil Infrastructure
• Life-cycle Cost
• Performance
• Sustainability
• Engineering
• Construction
• Maintenance
• Management
• Economics
• Reliability

好的，这是一份基于您提供的书名《Life-cycle Cost and Performance of Civil Infrastructure Systems 2006》的反向推演和详细内容构建的图书简介。此简介聚焦于土木基础设施系统全生命周期成本与性能评估的理论、方法、案例研究，旨在为专业人士提供深入的洞察，但不包含任何《Life-cycle Cost and Performance of Civil Infrastructure Systems 2006》一书的具体内容。 --- 土木基础设施系统全生命周期成本与性能评估：理论、模型与前沿应用 图书简介 本书系统性地探讨了现代土木基础设施——包括但不限于桥梁、道路、供水管网、隧道及轨道交通系统——在整个生命周期（从规划设计到运营维护直至最终报废或更新）中所涉及的成本管理、性能评估、风险量化及优化决策等核心议题。面对日益严峻的资产老化、资金短缺与环境可持续性挑战，传统基于初始投资的评估方法已无法满足现代工程管理的需求。本书旨在为土木工程师、资产管理者、政策制定者以及相关领域的研究人员提供一个全面、深入且具有高度实践指导意义的分析框架。 第一部分：全生命周期理念与理论基础的构建 本部分首先确立了土木基础设施全生命周期成本（LCC）分析的理论基石。我们深入解析了“生命周期”的精确定义，并阐述了其相对于传统成本核算的优势所在。重点剖析了成本要素的分解，区分了初始投资成本（规划、设计、建设）、运营维护成本（日常巡检、修复、大修、能源消耗）以及退役或更新成本。 理论上，本书详尽阐述了现阶段LCC分析中最核心的工具——折现技术。详细对比了净现值法（NPV）、最小化等效年成本法（EAC）以及净未来值法（NFV）在不同经济环境和项目类型下的适用性、局限性及计算精度。特别针对基础设施投资周期长、现金流不确定的特点，引入了敏感性分析和不确定性量化方法，以评估宏观经济波动对长期成本评估结果的影响。 此外，性能（Performance）的量化是LCC分析不可或缺的另一维度。本书构建了一套多维度性能指标体系，涵盖了结构可靠性、功能性（如交通延误、水质保证率）、安全性以及环境友好性。这些性能指标通过特定的性能退化模型与成本模型相连接，构成了LCC评估的闭环基础。 第二部分：性能退化建模与可靠性分析 基础设施的性能并非一成不变，其随时间推移必然发生退化。本部分专注于开发和应用先进的性能退化模型。 我们详细介绍了基于概率论和随机过程的退化模型构建方法，如Wiener过程、Gamma过程和随机跳跃模型，用于描述腐蚀、疲劳和老化等随机性损伤过程。对于具体的结构构件，本书提供了基于现场监测数据和加速老化试验结果的经验性退化函数实例，用以预测结构剩余使用寿命（RUL）。 核心章节之一在于基于可靠性的维护优化。利用可靠性指标（如失效概率、可靠度指标$eta$值），本书阐述了如何将维护决策与结构可靠性水平挂钩。详细讨论了极限状态设计理论（LSD）在维护决策中的应用，以及如何利用贝叶斯更新方法，根据新的检测数据实时调整系统可靠性评估，从而指导预防性维护（PM）和修复性维护（CM）的时机选择。 第三部分：决策科学与维护优化策略 知识驱动的决策是实现资产价值最大化的关键。本部分将理论模型转化为可操作的决策工具。 重点分析了马尔可夫决策过程（MDP）在基础设施管理中的应用。通过将系统状态（性能水平、损害程度）和可行的决策（不干预、轻微修复、大修、更换）纳入MDP框架，本书展示了如何通过动态规划或强化学习算法，求解出在给定目标（如最小化LCC或最大化服务水平）下的最优维护策略序列。 此外，本书对风险管理进行了深入探讨。风险被定义为潜在失效后果与其发生概率的乘积。我们引入了概率风险评估（PRA）工具，用于量化不同维护方案在应对自然灾害、极端载荷或意外早期失效时的风险敞口。这使得决策者能够在成本与风险之间进行权衡，实现风险可接受水平下的成本最优化。 第四部分：案例研究与新兴技术集成 为增强理论指导的实践性，本书包含了多个跨领域的基础设施案例分析。 案例一：城市桥梁网络管理。侧重于如何整合桥梁健康监测（SHM）系统的实时数据流，将其作为性能退化模型的输入，指导区域性桥梁的预防性维护资源分配，实现全局LCC最小化而非孤立构件的修缮。 案例二：地下供水管网优化。探讨了在不中断服务的前提下，如何利用管网破裂概率模型和地理信息系统（GIS），确定最具成本效益的管道更换顺序，平衡漏损成本、修复成本与用户服务中断成本。 最后，本书展望了将人工智能（AI）和机器学习（ML）技术融入LCC评估的未来趋势。讨论了如何利用深度学习模型处理大规模、高维度的传感器数据，以更精确地预测构件的剩余寿命和未来运营成本，从而突破传统回归模型的局限性，推动基础设施资产管理的智能化转型。 本书内容严谨，结构清晰，旨在成为土木基础设施生命周期管理领域专业人员和研究人员不可或缺的参考手册。

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