PENILAIAN JARINGAN TRANSPORTASI TERHADAP GEMPA BUMI

PENILAIAN KERENTANAN GEOGRAFIS DAN MULTI-KRITERIA JARINGAN TRANSPORTASI TERHADAP GEMPA BUMI EKSTRIM

            Berkat proliferasi data dan adopsi luas dari Sistem Informasi Geografis (GIS), peneliti telah akses ke informasi baru yang melimpah itu tidak mungkin sampai saat ini  Penggunaan informasi ini menawarkan pergeseran paradigma-peluang, yang memungkinkan peneliti untuk semakin mempertimbangkan datadriven pendekatan dalam analisis mereka, dengan peluang penting dalam rekayasa keandalan dan perencanaan ketahanan. Memang, para peneliti sekarang dapat relatif mudah melakukan analisis berbasis skenario, mengukur atribut baru dari sistem, dan mengamati dampak dari perubahan yang berbeda (yaitu, peristiwa gempa bumi yang ekstrim) dalam sebuah sistem (yaitu, jaringan transportasi), berpotensi memberikan kontribusi untuk kebijakan dan praktek-praktek baru untuk manajemen sistem dan perencanaan dan desain sistem infrastruktur yang lebih tangguh. Selain itu, pendekatan berbasis data ini mengubah proses pengambilan keputusan dengan mendukung analisis berbasis Data.

Latar Belakang

            Dari titik jaringan transportasi pandang, sistem rentan adalah sistem rentan terhadap strain ekstrim. Berdica menggambarkan “ kerentanan ” dalam rekayasa transportasi “ kerentanan terhadap insiden yang dapat mengakibatkan penurunan yang cukup besar dalam servis jaringan jalan. Kerentanan jaringan transportasi untuk peristiwa bencana (misalnya, 1995, gempa di Jepang, Kobe)

            Kerusakan dan kehancuran untuk jaringan jalan akibat gempa bumi yang ekstrim dapat dikategorikan oleh sumber asli dari penyebabnya. penyebab ini jatuh ke dalam empat kelompok utama. Pertama, kegagalan tanah; menunjukkan dirinya sebagai tanah longsor, menyebar lateral, pemukiman diferensial, dan retak tanah. Ini kegagalan tanah tektonik yang dihasilkan adalah utama kerusakan jaringan jalan akibat gempa bumi (misalnya, Gempa Hebgen Lake Montana 1959. 

  

            Jaringan jalan setelah guncangan berat dapat merobek terpisah, menetap, miring, atau diblokir dengan rockfalls selama berjam-jam setelah gempa bumi yang ekstrim. Kedua, faulting; merupakan gerakan roadbed di bidang horisontal dan / atau vertikal salib jalan dan jalan raya. Hal ini akan menyebabkan tekuk, distorsi dan pecah dalam jaringan transportasi. Ini pecah dan perpindahan kesalahan dapat bervariasi dalam panjang dan diferensial diimbangi hingga masing-masing 400 km dan 10 m (misalnya, Gempa dari San Fernando)

            Ketiga, getaran gempa: mewakili masalah yang paling umum di jalan jaringan kota setelah gempa bumi yang ekstrim karena menghalangi jalan-jalan dengan puing-puing bangunan. Banyak infrastruktur transportasi (yaitu, jembatan yang memiliki kolom, struktur jalan raya) tidak dapat bertahan hidup di bawah getaran (lateral - gerakan vertikal) gempa berkekuatan besar di arah yang berbeda (misalnya, San Francisco-Oakland Bay Bridge tahun 1989,  

Metodologi

1.           Kekokohan indikator topologi: tepi / node betweenness sentralitas

            Selain itu, untuk menilai pentingnya ruas jalan individu sebelum dan setelah terjadinya gempa bumi, kita menggunakan gagasan betweenness sentralitas dari ilmu jaringan. Sederhananya, langkah-langkah betweenness sentralitas seberapa besar kemungkinan komponen jaringan, node atau tepi, yang akan digunakan untuk menghubungkan setiap pasangan diberikan node. Dengan kata lain, node / tepi dengan sentralitas betweenness tinggi menunjukkan bahwa ada jumlah yang lebih dari jalur terpendek melewati node / tepi.

2.           Aksesibilitas GIS metrik (area layanan)

            Aksesibilitas memiliki banyak Definisi tetapi secara umum dipahami sebagai kemudahan mencapai. Dalam penelitian ini, untuk mengukur kinerja dari sistem jaringan jalan terhadap pembatasan dan rintangan yang mencegah gerakan, kita meneliti perubahan aksesibilitas setelah gempa bumi yang ekstrim.

3.          LEHD perubahan data perjalanan setelah kejadian ekstrem

            Lokasi pekerjaan, setelah lokasi tempat tinggal, memainkan peran utama dalam bangkitan perjalanan di kota-kota. Faktor geografis ini kunci, lokasi kerja, digunakan dalam analisis permintaan perjalanan transportasi banyak. Banyak penelitian telah dilakukan sebelum itu mereka melihat ke dalam hubungan antara lokasi dari pekerjaan dan rumah tangga (yaitu, penduduk pekerja) dan bagaimana mereka dapat mempengaruhi pola komuter daerah.

4.          Permukaan Kerentanan Metode

            Secara keseluruhan, mereka menemukan tiga kategori utama dari metrik kinerja untuk mengukur dampak bencana pada sistem transportasi, yaitu langkah-langkah fungsional (misalnya, perubahan waktu tempuh / jarak, perjalanan fl mengalir dan aksesibilitas), langkah-langkah topologi (misalnya, centralas betweenness), dan kerugian ekonomi akibat bencana.

Hasil dan Diskusi

            Seperti disebutkan, kami menggunakan gempa USGS berencana skenario di Los Angeles dan San Francisco untuk simulasi gempa bumi ( Gambar. 2 ). Gambar. 4 menunjukkan daerah yang terkena (yaitu, “ sangat kuat ” intensitas, VII derajat, di ShakeMaps) dari Los Angeles dan San Francisco. Ini fi angka memberi gambaran bagaimana gempa bumi simulasi menyerang kota-kota ini ' jaringan jalan (area merah gelap di pusat di Gambar. 4 b memiliki “ parah ” intensitas, gelar VIII, di Los Angeles). Studi kasus dalam simulasi gempa yang ekstrem berbeda dalam ukuran, jaringan jalan Los Angeles yang jauh lebih besar dan lebih luas dari kota jaringan jalan San Gempa simulasi di Los Angles dapat dikategorikan sebagai peristiwa gempa yang ekstrim parah yang dapat mengakibatkan penurunan substansial dalam ketersediaan jalan, yang mempengaruhi hampir 50% dari node, sekitar 51% dari link, dan sekitar 50% dari total panjang jaringan jalan. Secara keseluruhan, dengan membandingkan dampak dari gempa bumi yang ekstrim dalam studi kasus kami, kami mengamati bahwa ada signi fi perbedaan signifikan antara dampak dari gempa bumi yang ekstrim, yang karena ukuran yang berbeda dari jaringan dan besarnya gempa bumi yang ekstrim. Oleh karena itu kerentanan jalan adalah konsep yang relatif terkait dengan karakteristik USGS ShakeMaps. Memang, fakta bahwa jaringan jalan Los Angeles lebih terkena gempa ekstrim menyebabkan signi fi loss tidak bisa di fungsi jaringan jalan dibandingkan dengan San Francisco. Banyak perjalanan karena itu tidak dapat diselesaikan di Los Angeles, yang menunjukkan gangguan besar dalam layanan darurat penting. Hasil ini diilustrasikan oleh perbedaan besar antara permukaan kerentanan Los Angeles dan San Francisco.

Kesimpulan

            Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk berkontribusi teknik baru untuk mengukur dampak dari gempa ekstrim pada sistem jalan menggunakan GIS dan pendekatan ilmu jaringan serta dengan mengembangkan metode baru untuk membandingkan kerentanan jaringan ini, dan untuk menerapkan teknik ini ke Los Angeles dan San Francisco. Untuk mengukur dampak dari gempa ekstrim pada jaringan jalan, kami mengukur indikator ketahanan topologi dan perubahan perjalanan yang nyata di dalam jaringan jalan dengan menggunakan data besar LEHD dan GIS metrik jaringan aksesibilitas.