【正文】 ensive and realistic tunneling plans must strive for optimal decisions that minimize time and cost while addressing important factors such as geologic uncertainty and variability,uncertainty in tunneling productivity , and the contractor’s risk sensitivity . This paper presents a puterized decision support system that incorporates all important tunneling risks. It consists of three interrelated models: the probabilistic geologic prediction model , the probabilistic tunnel cost estimating model , and the risksensitive dynamic decision model. The probabilistic geologic prediction model uses all available geologic information to characterize geologic uncertainty and variability along the tunnel profile in the probabilistic from of ground class transitions. The probabilistic tunnel cost estimating model evaluates tunneling time and cost performances for applying different excavation and support methods to different prevailing ground conditions by using Monte Carlo simulation to actual tunneling operations . 概率隧道成本估算模型評估隧穿時間和成本，表現(xiàn)為在利用蒙特卡羅模擬實際施工操作下，把不同的開挖和支護(hù)方法應(yīng)用到不同的地面條件。Both models provide the main input for the risksensitive dynamic decision model, the core of the system, to determine the optimal excavation and support sequence and the corresponding riskadjusted tunneling costs for the project as functions of available project information and the contractor’s risk sensitivity. 這兩個模型提供了對風(fēng)險敏感的動態(tài)決策模型這一系統(tǒng)核心的主要輸入，作為可用項目信息和承包商的風(fēng)險敏感度職能，以此來確定最優(yōu)開挖與支護(hù)順序和相應(yīng)的風(fēng)險調(diào)整后的隧道項目成本。 specifications of excavation methods and support systems。 and material, equipment, and labor cost data. The final outputs from the cost estimating submodel are fixed costs and variable costs for different alternatives. Variable costs, consisting of hourly costs (＄/hr) and material unit costs per tunnel length (＄/m), provide inputs for the probabilistic scheduling submodel.The probabilistic scheduling submodel is implemented in ProbSched, a probabilistic scheduling simulation program (Ioannou and Martinez 1998).It evaluates tunneling time and cost performances for different addition to the input from the cost estimating submodel, it requires precedence networks of tunneling activities for different alternatives。 parameters of the time equations, either defined deterministically or assessed subjectively。 b(EM1,GC2)。 d(EM2,GC1)。 f(EM2,GC3)。 h(EM3,GC2)。本文提出了一種計算機化的決策支持系統(tǒng)，集成了所有重要的隧道風(fēng)險。概率地質(zhì)預(yù)測模型使用所有可用的地質(zhì)資料，從地面級躍遷的概率中去表征地質(zhì)不確定性和可變性沿隧道輪廓。這兩個模型提供了對風(fēng)險敏感的動態(tài)決策模型這一系統(tǒng)核心的主要輸入，作為可用項目信息和承包商的風(fēng)險敏感度職能，以此來確定最優(yōu)開挖與支護(hù)順序和相應(yīng)的風(fēng)險調(diào)整后的隧道項目成本。①，博士，講師，土木工程系，朱拉隆功大學(xué)，曼谷10330，泰國，fcevlk②，博士，教授，土木與環(huán)境工程系，密歇根大學(xué)安阿伯，MI481092125，USA，photios交通工程巖土工程引言 隧道為現(xiàn)代化交通運輸體系的重要選擇，因為他們是唯一的運輸系統(tǒng)，可以解決困難的地形，有限的地表空間和運輸需求增加的問題。全面和現(xiàn)實的隧道計劃必須爭取最優(yōu)決策，最大限度地減少時間并且同時解決重要的隧道風(fēng)險成本。這些決定都是由四個主要因素來表征：地質(zhì)的不確定性，地質(zhì)變化性，隧道生產(chǎn)力不確定性，風(fēng)險敏感性。無論采取地下勘探的數(shù)量和程度，隧道地質(zhì)在開始之前不能稱為完美施工。 地質(zhì)變化性 大部分隧道穿越各種地質(zhì)條件，其中的位置和程度是不可能事先定義的。這些方法包括適應(yīng)隧道開挖方法的修改（例如，臺階和多個漂移），圓長，鉆模式，并詳細(xì)介紹了支護(hù)。 隧道生產(chǎn)力不確定性 隧道工程決策的另一個風(fēng)險由隧道施工過程中生產(chǎn)效率的的不確定性導(dǎo)致。這種不確定性是存在的，即使地質(zhì)條件已知的情況下。 風(fēng)險敏感性 福利和涉及的風(fēng)險（例如，隧道的決策）的決策成本，個別估值往往是非線性的，因為這些決定不是基于預(yù)期的貨幣價值的最大化。一個人的風(fēng)險敏感度（風(fēng)險偏好）是由幾個因素影響的，特別是個人目前的凈資產(chǎn)狀況。承包商的風(fēng)險規(guī)避和風(fēng)險暴露程度可以對建設(shè)決策和風(fēng)險溢價或嵌入在用來承擔(dān)這項工作的承包商價格中的應(yīng)急必要量，其有主要影響。因此，有必要將風(fēng)險敏感度納入隧道的決策。風(fēng)險敏感型決策支持系統(tǒng) 風(fēng)險敏感型決策支持系統(tǒng)由三個相互關(guān)聯(lián)的模型組成：地質(zhì)概率預(yù)測模型，概率隧道造價估算，風(fēng)險敏感型動態(tài)決策模型。該模型是基于離散狀態(tài)的，是重要的地質(zhì)參數(shù)的連續(xù)空間馬爾可夫過程（例如，巖石斷裂）。 該模型已被編程在MATLAB中?；谠撦斎耄Ｐ陀嬎愠龅刭|(zhì)參數(shù)和地面類在沿隧道的不同位置后的狀態(tài)的概率。由此產(chǎn)生的轉(zhuǎn)移概率矩陣成為風(fēng)險敏感的動態(tài)決策模型的輸入。該模型包括成本估算子模型和概率調(diào)度子模型。除了正常掘進(jìn)成本，還考慮施工過程中選擇了錯誤的開挖方法的風(fēng)險。成本估算子模型的最終輸出是由固定的成本和不同的選擇可變成本混合而來。 概率調(diào)度子模型通過ProbSched，一種概率調(diào)度模擬程序（伊奧努和1998年馬丁內(nèi)斯）來實現(xiàn)。除了成本估算子模型的輸入，它需要為不同的隧道備選方案業(yè)務(wù)提供優(yōu)先級的網(wǎng)絡(luò)。時間方程的參數(shù)，無論是確定性地定義或主觀評估。 概率調(diào)度網(wǎng)絡(luò)使用蒙特卡羅模擬分析。該模型的詳細(xì)描述可以在Likhitruangsilp和伊奧努（2003）中找到。它的輸入包括地面類轉(zhuǎn)移概率矩陣，是針對每個階段的隧道的，是通過由概率隧道成本估算模型模擬出不同方案的隧道單位成本分布所確定的。正γ意味著決策者是風(fēng)險厭惡者，而負(fù)數(shù)γ意味著決策者是風(fēng)險偏好者。應(yīng)用 懸湖隧道，在科羅拉多州的高速公路隧道項目，被用來證明了該系統(tǒng)的應(yīng)用。在這里，我們專注于由多個漂移和爆破方法開挖西行隧道的一部分。三種開挖方法（EM1，EM2，EM3）和初始支持系統(tǒng)（SS1，SS2，SS3）被設(shè)計來對應(yīng)于三個地類。地類分類和開挖及支護(hù)方法的規(guī)格說明可以在Scotese和阿克曼（1992），和埃塞克斯郡等（1993）找到。例如，替代（EM2，GC3）代表使用EM2為特定的圓的決定，和爆破后當(dāng)時的地面類是GC3（即，結(jié)構(gòu)不夠）。這些地質(zhì)參數(shù)狀態(tài)的組合被分為三個地類，分別對應(yīng)由埃塞克斯等人（1993）描述的分類。后驗狀態(tài)概率的觀測點進(jìn)行編碼的主觀根據(jù)是地質(zhì)專家不同的評估，包括利茲，希爾和朱厄特公司（1981），和Scotese和阿克曼（1992）。任何兩個階段之間的地面類轉(zhuǎn)移概率矩陣然后會基于復(fù)合地基級躍遷的概念而確定。概率隧道造價估算 根據(jù)本項目采用的施工資源獲得的信息，成本估算子模型對設(shè)備，勞動力，以及每個替代設(shè)備的成本進(jìn)行組織和計算?？勺兂杀颈挥米鞲怕收{(diào)度子模型的輸入，進(jìn)行隧道運營調(diào)度概率分析。 在一個特定的一輪施加挖掘方法中的爆破后單位成本取決于當(dāng)時的地面類。相反，如果所選擇的方法在結(jié)構(gòu)上不夠[例如，（EM3，GC1）]實際地面條件，隧道的單位成本將比正確的決策案例更高。 圖3顯示了承包商的不同程度的風(fēng)險敏感性所產(chǎn)生的隧道風(fēng)險調(diào)整成本。由于風(fēng)險厭惡系數(shù)γ增大（即承包人變得更加規(guī)避風(fēng)險），風(fēng)險調(diào)整后的成本增加幾乎呈線性。 圖4顯示了對給定西隧道段最佳的隧道策略，其承包商風(fēng)險規(guī)避系數(shù)γ=5。例如，（132英尺）時遇到的GC1和EM1是在上一輪所用，為規(guī)避風(fēng)險承包與γ=5的最優(yōu)策略是使用同樣的方法（即，第一欄）。結(jié)論 被建議的風(fēng)險敏感型決策支持系統(tǒng)，既可以量化，并納入與隧道工程相關(guān)的所有重大風(fēng)險是第一個系統(tǒng)。因此，它可以提供最佳的決定不僅規(guī)劃和估算隧道工程施工前還根據(jù)實際地質(zhì)條件和施工開挖過程中的支護(hù)方法，選擇最優(yōu)的開挖。隧道斷面和支持系統(tǒng)類型3（SS3）圖2。風(fēng)險調(diào)整后的隧道成本和風(fēng)險規(guī)避系數(shù)之間的關(guān)系（γ）圖4。 “懸湖隧道，格倫伍德峽谷，科羅拉多的巖土工程方面的問題。快速掘進(jìn)和隧道機密。 “地質(zhì)勘查的經(jīng)濟價值，地下施工風(fēng)險降低策略。約安努，. （1988）。”中國建設(shè)工程與管理，ASCE的，114（4）,532547約安努，.（1998）。”過程。 “初步地質(zhì)調(diào)查和實驗室檢測：懸湖隧道，格倫伍德峽谷，科羅拉多州”的公路系，科羅拉多州準(zhǔn)備報告。 “以風(fēng)險為基礎(chǔ)的動態(tài)決策支持系統(tǒng)的隧道施工。Likhitruangsilp，五，和約安努，. （2003）。”過程。Scotese，.，以及阿克曼，.（1992）。”過程。