基于模糊Petri网的危险品运输安全评估模型及应用

针对现代危险品运输安全监控问题,以运输费用、事故风险、灾害致灾、补救能力为运输安全评估的关键因素,建立安全分析的评估指标体系,提出一种基于模糊Petri网的危险品运输安全评估模型。首先应用转换规则给出评估指标体系的模糊Petri网表示和在Petri网模型的基础上的模糊推理算法,其次结合层次分析法(AHP),采取定性与定量分析相结合的方法进行安全评价;最后给出基于ArcGIS的评估模型实现方法,并应用于危险品运输安全监控系统的开发。模糊Petri网的数学特性及易于实现的特性,使得安全评估模型的建立,有助于实现运输安全评估策略的形式化、定量化和动态决策,而基于安全评估模型的危险品运输车辆监控系统的成功开发,进一步表明评估模型、推理算法和实现方法是合理可行的。     

基于NCM-FPN的古建筑修缮阶段施工安全综合评价

为有效预防古建筑修缮阶段施工安全事故，提出了基于正态云模型(Normal Cloud Model, NCM)与模糊Petri网(Fuzzy Petri Net, FPN)的施工安全综合评价方法。首先，分析古建筑修缮阶段施工特点及风险特性，建立多因素耦合作用下的三脚架事故致因模型(Tripod-Delta),构建指标体系。然后，将指标体系转换为施工安全多因素耦合FPN网络结构，采用NCM确定FPN指标初始状态，通过逆向搜索策略约简FPN冗余指标节点，并运用模糊推理算法与障碍因子诊断模型得出评价结果。结果表明，实例评价结果与现场情况基本一致，协同管理与材料设备是影响古建筑修缮阶段施工安全的关键因素。所提方法能充分表达古建筑修缮阶段施工安全风险的耦合特性，并确定安全管理的关键因素，评价结果客观准确。     

基于模糊Petri网的城市突发性燃气短缺应急能力评估

为了有效地降低在城市突发性燃气短缺应急能力评估过程中应急能力影响因素的不确定性和模糊性对评估结果的影响,提出基于模糊Petri网的城市突发性燃气短缺应急能力评估方法。通过分析城市突发性燃气短缺应急事前-事中-事后过程的影响因素,根据评估准则构建出1个包括5个二级指标和26个三级指标的应急能力评估指标体系;针对评估指标体系复杂且变迁的权重值缺乏客观性等问题,引入模糊推理算子与层次分析法,采取定性与定量相结合的方法对评估体系进行应急能力评估。实例仿真结果表明,与传统的评估方法相比,利用模糊Petri网对应急能力评估的结果更加准确和科学。     

改进模糊Petri网在空管安全风险评估中的应用

科学、有效的空管安全风险评估是进行安全风险管理的重要环节,是保证航空事业健康发展的必要前提。遵循计划(P)—实施(I)—检查(C)—处理(A)的程序,建立了具有针对性的空管安全风险评价体系。在评估过程中采用模糊Petri网方法,同时针对其节点过多和变迁权值主观性强的缺点,引入风险等级阀值和层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP),运用逆向搜索的方法简约复杂的模糊Petri网,在保证能够找出威胁安全的主要因素和准确评估空管系统安全状态的前提下,简化后续计算和推理过程,快速得到评价结果,实例验证该方法有效、可行。     

基于ANP和物元可拓模型的航空公司安全水平评价

通过构建网络层次分析(ANP)和物元可拓模型相结合的评价方法,研究航空公司安全水平评价中各指标间的相互依赖、相互影响和安全水平的变化趋势。为使评价指标在实际工作中更有针对性和可操作性,根据安全管理体系(SMS)组成要素,提出了由4个准则、20项具体指标组成的航空公司安全水平评价指标体系;又因该体系中各指标间存在相互依赖、相互影响,从而引入网络层次分析法(ANP)以确定各指标权重;并与物元可拓模型结合,建立航空公司安全水平评价模型。运用该评价模型对南方某航空公司的安全水平进行评价,结果显示该模型具有可行性。     

基于PCA-FPP-BP神经网络的高层建筑火灾安全评价

为解决高层建筑构造复杂、人员密度大、火灾触发因素繁多而造成高层建筑火灾安全评价困难的问题,本文提出基于PCA-FPP-BP神经网络的高层建筑火灾安全评价模型。首先运用主成分分析(PCA)对构建的高层建筑火灾安全评价指标降维处理,筛选主要信息;接着基于三角模糊数构建模糊评判矩阵,利用模糊优先规划(FPP)求解指标的权重值,减少主观的影响;最后考虑到指标间关系错综复杂彼此交叉和反馈的特性,选择BP神经网络对高层建筑火灾安全进行评价。通过工程案例证明该评价模型的实用性以及可靠性。     

基于BP算法的模糊Petri网HSE绩效评价方法

为得到更加客观、有效的健康、安全和环境(HSE)绩效评价结果,增强安全管理效果,建立基于BP算法的模糊Petri网(FPN)HSE绩效评价模型。首先结合HSE体系要素层次结构,建立HSE绩效评价FPN模型;然后利用BP误差反传计算一阶梯度的特性对FPN推理过程中的变迁置信度和初始库所可信度进行调节,避免输入参数的主观性;其次输入相关参数,经过模糊推理,得到评价结果;最后以中石油某子公司为例,验证模型的有效性。结果表明:BPFPN模型适用于石油企业的HSE绩效评价,可以为HSE管理提供决策支持。     

Mamdani型模糊推理在海底油气管道风险评价中的应用

为完善海底油气管道风险评价技术,引入模糊集理论,构建基于Mamdani型模糊推理系统的风险评价模型。依据海底油气管道的实际情况,改进传统肯特评分法,将风险因素划分为第三方破坏(TPD)、腐蚀(C)、设计(D)、误操作(IO)和自然环境(NE)5大类;用Mamdani模糊推理方法代替原有的算法,计算指标总分(IS)和泄漏影响系数(LIF),得到海底油气管道风险值;借助Matlab模糊工具箱,以某海底管道为实例进行分析。结果表明,管段3的风险高于管段2,管段4的风险高于管段1,该方法不仅比传统的肯特评分法更切合实际,且计算方便准确。     

基于动态变权模糊Petri网的地铁火灾风险评估

为了实现对地铁火灾风险的准确评估,引入模糊Petri网建立基于模糊产生式规则的地铁火灾风险评估模型。通过发掘火灾演变的内在机理,将其划分为火情发生、火情识别、火情控制、火灾形成4个阶段,并给出了不同阶段推动火灾发展进程的关键要素。利用模糊Petri网模型图形化展示火灾发展的连锁反应过程。针对传统赋权方法造成权重与要素自身状态相脱节的弊端,采用动态赋权理念构造动态变权模糊Petri网模型,真实反映不同要素对火灾发展的贡献程度。以成都市某地铁站为例,在专家打分法评估致因要素安全状态的基础上,利用矩阵算法进行推理,得出风险等级为可接受,表明该方法可以为地铁火灾风险管理提供决策支持。     

海绵城市建设绩效评价研究——基于直觉模糊层次分析法

海绵城市已成为政府以及相关行业关注的热点问题,但在绩效评价中指标权重与综合评价值的确定上存在众多争议。运用直觉模糊层次分析法(IFAHP)建立海绵城市建设绩效评价模型。该模型包含隶属度、非隶属度和犹豫度这三方面信息的直觉模糊判断矩阵,运用直觉模糊数的运算法则集合信息并计算指标权重系数。引用直觉模糊数的排序函数计算综合评价值并排序。最后,对某省两所试点城市进行海绵城市绩效评价,表明该方法在海绵城市绩效评价方面具有良好的适用性。     

地下多层交通枢纽多灾种安全的模糊综合评价

为了保证城市地下交通枢纽中人员财产的安全,有必要对其进行风险评价.在多种评价方法中,选择模糊综合评价法来识别地下交通枢纽安全水平.基于模糊综合评价法的原理,构建了地下多层交通枢纽多灾种安全等级的评估模型.进而,针对北京市西直门地下多层交通枢纽的多灾种安全进行了工程实例分析.在评价过程中,建立了适用于地下交通枢纽的火灾、炸弹和生化恐怖袭击、水灾、地震灾害等4种主要火害的安全评价指标体系,利用层次分析获得了体系中各级评价指标的权重,通过判断矩阵和指标权重得到了指标的隶属度,最终确定了该交通枢纽的灾害风险评价等级,从而验证了模糊综合评价法的有效性和可行性.     

IIF-ER方法在应急物流设施选址中的应用

为解决不确定性条件下的应急物流设施选址评估的问题,建立基于区间直觉模糊(IIF)与证据推理(ER)的设施选址模型。首先,针对指标评估的不确定性问题,采用区间直觉模糊数(IIFV)表达专家评价信息;然后,考虑到传统IIF在信息集成中存在信息丢失的问题,采用ER集成方法集成评估信息;其次,利用逼近理性解排序法(TOPSIS)对应急物流设施选址方案进行排序;最后,以某城市建立应急物流设施点为例,采用传统IIF信息集成方法与所提方法对比分析,验证模型的有效性。结果表明:所提方法能解决不确定性条件下的应急物流设施选址决策问题,同时也能保证决策质量。     

基于自适应模糊推理和RBF网络的桥梁安全评估

为准确评估桥梁的安全性能,根据钢筋混凝土桥梁的结构特征,首先构建桥梁安全性评估指标体系,确定评估指标的分级标准;然后使用径向基函数神经网络(RBF)替代传统的BP神经网络,优化学习速度和适用范围;其次结合自适应模糊推理,建立基于自适应RBF神经网络-模糊推理的桥梁安全性评估系统;最后用该系统评估某钢筋混凝土桥梁的安全性能。示例分析结果表明,大量专家评估意见调查数据,可为评估系统提供足够的输入数据,学习后的系统的输出结果与专家的评估意见误差减小,可用于评估桥梁的实时工作状态。     

基于模糊ANP的海底管道失效风险综合评价

为更准确地评价海底管道失效风险,综合采用德尔菲法、模糊理论、网络分析法(ANP)和模糊综合评价法,首先,依据专家意见与事故统计数据,从腐蚀、自然因素、第三方破坏、材料等4个方面辨识管道失效风险源;其次,邀请领域专家评估管道失效概率,判断各风险因素相互影响的重要度;然后,通过模糊理论处理评估信息,使用Matlab软件完成极限超矩阵和全局权重向量的编程计算;最后,以南海荔湾某在役输气管道为例,进行模糊综合评估。结果表明:该在役管道的风险评价等级为较低;第三方破坏与腐蚀是海底管道失效的主要原因,与事故统计数据基本一致,验证了基于模糊ANP的失效风险综合评估的合理性。     

基于模糊综合评价法的继电保护人员安全状态评估及应用

结合继电保护工作的实际,建立继电保护作业人员安全风险状态的层次型指标体系。根据模糊综合评估理论,针对指标体系建立状态因素集、模糊权重集和评语集,从而建立了模糊评估模型。运用改进的层次法,在采集了专家打分的基础上确定了各指标的模糊权重;根据电力安全生产实际确定了评语集的内容;引入隶属度概念给出了评判集算法。具体评价过程是：首先在咨询专家的基础上对最底层因素进行评价,然后进行模糊运算,计入隶属度,得到底层评判集。底层评判集作为上一层因素的评价集,逐层进行计算,最后得到员工安全风险状态的评估结果,该结果是一个评价集,根据最大隶属度原则,得到最后的评估结论。以实际算例证明了算法的可行性,同时简单介绍了应用情况。     

基于模糊数学的石化企业安全状况评估系统

针对石化企业安全信息存在模糊性和随机性的特点,提出了一个多因素多指标石化企业安全状况模糊综合评价算法,基于这种算法,设计了一个石化企业安全状况评估系统,以安全管理、工艺运行管理、设备运行管理、清洁生产、安全教育和人员素质等因素为系统的输入,运用模糊逻辑理论,结合专家评分,定量计算出石化企业的安全等级情况。系统充分考虑了多个安全因素对安全状况的影响,融合了主观判断和客观计算,解决了石化企业安全评价中多因素多指标带来的烦琐评价过程和复杂运算的问题,为石油化工企业的安全管理提供相关理论依据和实践支持。实际应用表明,其结果与实际情况较为符合,该方法可以较好的提高石化企业安全现状综合评价的客观性和准确性。     

基于H-OWA算子和投影寻踪的地铁站水灾安全韧性评估

为提升地铁运营系统的可靠性,基于韧性理论,从抵抗能力、适应能力和恢复能力3个方面,提出包含20个韧性指标的地铁站水灾安全韧性指标体系;采用H-OWA算子修正层次分析法(AHP)的主观误差,再结合投影寻踪模型(PPM),确定韧性指标体系综合权重;应用疏散模拟软件Massmotion获取地铁站应急疏散时间作为指标数据,并基于模糊综合评价(FCE)建立地铁站水灾安全韧性评估模型,以郑州紫荆山地铁站为例进行模型应用。研究结果表明：该安全韧性评估模型通过获取与处理目标地铁站指标数据,可确定地铁站水灾安全韧性等级;实例紫荆山地铁站水灾安全韧性等级为较高韧性(Ⅳ),且评估结果与地铁站实际情况相符;出入口可防御水位标高指标对地铁站水灾安全韧性影响最大。     

家庭作坊式“企业”安全水平的模糊综合评价研究

通过对家庭作坊式＂企业＂的现状调查以及当前的经济形势分析,可知当前家庭作坊式＂企业＂的安全问题十分突出,为了控制住家庭作坊式＂企业＂的火灾发生,对其进行适当的安全水平评价显得很有必要。本文针对家庭作坊式＂企业＂的安全问题,根据资料确定影响家庭作坊的安全指标,采用层次分析法对各安全指标进行分层次处理并建立了评价层次结构模型,由各安全指标相对重要度的比较确定了各级指标权重;再通过模糊评价将各指标权重与安全评价关联,并划分不同的安全等级,提出了安全水平的模糊综合评价模型;最后采用模糊中值法把安全评价结果数量化并得出所处的安全等级。本文还通过对某家庭作坊式＂企业＂的安全水平评价实例,证明了该方法具有一定的可行性。     

基于神经网络的安全评价指标重要度判定方法及应用

安全评价指标重要度判定对合理进行安全管理和有效采取安全对策具有重要意义,它是一个多指标非线性分类问题,很难用数学公式进行描述。以往的判定方法由于受人为因素及模糊随机性影响,准确性较低。神经网络作为一种新技术,具有非线性分类、人工智能的特点。基于此,提出了一种基于人工神经网络的安全评价指标重要度判定方法。该方法最大特点是直接从学习后的网络连接权重中提取评价指标重要度信息。讨论了网络的拓扑结构,以及如何从学习后的网络权重中提取评价指标重要度信息的方法。应用数理统计方法消除了网络学习初始权重对评价结果的影响。用一实例对提出的方法进行了验证,分析了网络隐含层节点数对判定结果的影响。实验表明,该方法具有很强的操作性和较高的准确性。     

深基坑紧邻地铁隧道安全评价方法

为评价深基坑开挖过程中紧邻地铁隧道的安全状态,提出一种基于粗糙集与Mamdani模糊推理的隧道安全评价方法。首先,综合考虑紧邻地铁隧道状况、工程地质条件与深基坑支护条件等一级指标,以及隧道沉降、隧道收敛、隧道紧邻距离、岩土体抗剪指标、地下水位、支护结构厚度和围护结构插挖比等二级指标,归纳出指标的各级评价标准;其次,运用粗糙集理论进行离散化、约简、等价类划分处理,得到相对客观的权重向量;最后,将权重向量代入Mamdani模糊推理,通过映射得出精确的评价得分。研究结果表明:在多指标因素影响下,基于粗糙集理论与Mamdani模糊推理的安全评价方法能够得出深基坑紧邻地铁隧道的安全状态精确得分。