Progetto Esecutivo DPC-RELUIS 20101-2013 Task 2.2.3 Impianti e Lifelines Attività e Prodotti attesi dell unità UROMA1 Paolo Franchin
Road link (line) Introduzione Epicentre Ri Rk Site i (hospital, point) Rj Pipeline (line) Rl Site j (census tract centroid) Site k (viaduct, point) Site l (viaduct) Census tract (area) Nell ambito dei sotto-sistemi componenti di un sistema infrastrutturale l attività si concentra sulle reti L analisi delle reti può essere svolta in termini: connettivi (connettività residua a seguito di un evento sismico, ragionevole nel breve termine per reti di trasporto) o capacitivi (considerazione esplicita dei flussi) Oggetto dell attività dell UR: Analisi probabilistica di lifeline Miglioramento dei metodi di calcolo dell affidabilità (probabilità di prestazioni prestabilite) Per analisi di tipo capacitivo l unica possibilità sono i metodi di simulazione Monte Carlo e derivati 2
Articolazione dell attività Individuazione preliminare di caratteri comuni e specificità delle usuali lifeline Studio successivo di aspetti particolari necessari alla realizzazione di un modello di analisi efficiente per: la previsione delle prestazioni sotto sisma e l allocazione di risorse per l adeguamento In seconda battuta, la gestione near-real-time dell emergenza (reti bayesiane) Obiettivi: Definizione di una metodologia di valutazione della sensibilità ai parametri della rete da utilizzare con metodi di analisi per simulazione Monte Carlo e derivati La determinazione della sensibilità ai parametri è pratica corrente in metodi di analisi dell affidabilità come il FORM/SORM o il MSRM. Questi però non risultano applicabili al caso dell analisi capacitiva delle reti Approccio: score function Esplorazione di strategie computazionali alternative che permettano di ridurre la complessità algoritmica della valutazione della rete al di sotto di quella esponenziale che caratterizza attualmente i metodi disponibili Collaborazione con il Dipartimento di Informatica e Sistemistica (cont) 3
Articolazione dell attività (Obiettivi:) Strategie computazionali alternative Collaborazione con il Dipartimento di Informatica e Sistemistica Algoritmi avanzati di teoria dei grafi sviluppati nell analisi del grafo del web» Esempio: determinazione dei sotto-grafi disconnessi in tempo zero» Algoritmi di questo tipo non si limitano all applicazione al caso puramente connettivo ma possono essere utilizzati anche per velocizzare l analisi capacitiva» Algoritmi in memoria secondaria Parallelizzazione e cloud-computing (soluzioni per il calcolo distribuito in rete di sistemi infrastrutturali) La riduzione dell onere associato alla valutazione delle reti è importante a livello previsionale, ma diviene essenziale se l obiettivo è un Decision SUpport System (DSS) per l emergenza (reti bayesiane): in questo caso è necessario esplorare l intero spazio degli stati di danno del sistema in anticipo Determinazione automatica della rete bayesiana associata a un problema dato (rete fisica vs rete bayesiana) 4
Prodotti attesi Due rapporti cartacei (come da proposta) M18 Analisi di reti infrastrutturali: Valutazione della sensibilità ai parametri mediante simulazione Monte Carlo avanzata M36 Analisi di reti infrastrutturli: algoritmi di soluzione di modelli basati sulle reti Bayesiane Programma di calcolo (forse in aggiunta, non documentato ) Interazione con il progetto Europeo SYNER-G (in corso) Programma sviluppato dall UR-UROMA1 per uso interno per l analisi di sistemi infrastrutturali Implementazione degli algoritmi sviluppati nel corso della ricerca 5
Interazioni Con l unità di ricerca UNICH (I.Vanzi) Algoritmi di soluzione delle reti Collaborazione già in corso UNIBO, UNIMOL, UNIROMA3? Da esplorare 6