Unsicherheit und Korrelation bei der Verlustbewertung räumlich verteilter Systeme

Die seismische Risikoanalyse für ein räumlich verteiltes System, wie ein Lebensliniennetz, umfasst die Charakterisierung von Bodenbewegungen und strukturellem Schaden für mehrere Bauwerke in einer Region. Der erwartete Wert des finanziellen Verlustes, ein gängiges Maß für das Risiko, wurde zuvor formuliert, jedoch mit wenig Aufmerksamkeit für die Unsicherheit rund um diesen finanziellen Verlust. Darüber hinaus geht frühere Forschung zur Risikoanalyse für Lebenslinien Systeme, insbesondere Transportnetze, davon aus, dass es keine räumliche Korrelation der Bodenbewegungen und keine strukturelle Schadenskorrelation zwischen den Standorten im Netzwerk gibt. In diesem Papier wird ein Rahmenwerk zur Behandlung dieser Korrelationen in der Netzwerk-Risikoanalyse vorgestellt. Eine Demonstration dieser Methodologie wird für zwei Transportnetze durchgeführt, die sich in der San Francisco Bay Region befinden. Die Variationskoeffizienten für den physischen Verlust im Netzwerk unter Verwendung eines nicht-distanzabhängigen Korrelation Modells für Bodenbewegungen liegen im Rahmen zwischen 0,6 und 1,5 für die hier vorgestellten Muster-Netze. Die Variationskoeffizienten für den physischen Verlust im Netzwerk unter Verwendung eines distanzabhängigen Korrelation Modells für Bodenbewegungen liegen im Rahmen zwischen 1,0 und 1,4 für dieselben Netzwerke. Es wird durch diese Anwendungen demonstriert, dass die Annahme fehlender Korrelationen in den Bodenbewegungen und im Schaden die Unsicherheit in der Gesamtverlustschätzung potenziell unterschätzen kann.