轨道交通枢纽灾害风险等级评估方法研究

轨道交通枢纽灾害发生具有随机性和复杂性特征。为了评价轨道交通枢纽灾害风险,对轨道交通枢纽运营灾害的进行了调研,应用事故树法对轨道交通枢纽进行了灾害识别;基于物元理论,分析了灾害事件影响后果并协同考虑灾害事件的发生概率,建立轨道交通枢纽灾害风险等级划分标准,确定致灾因子的风险等级;采用层次分析法确定致灾因子权重系数,运用加权平均的原则确定典型灾害风险等级,并应用灾害链理论对灾害风险等级进行修正。最后以实例分析的方式证明该评价方法的可行性和客观性。     

基于SPA法的盾构隧道施工邻近桥梁安全评价*

为实现盾构隧道施工邻近桥梁安全评价,基于大量的文献研究和工程实践,从地质水文条件、盾构施工参数、隧道工程条件、桥梁自身条件和组织管理风险5方面构建涵盖16个因素的评价指标体系,并确定各指标的分级标准,提出1套基于集对分析理论（SPA）的安全评价方法;通过构建各指标等级间的联系度隶属函数,基于G1-CRITIC法确定综合权重,计算出加权平均联系度从而得到桥梁的安全评价等级,并通过蒙特卡洛法确定敏感性因素;以5座被下穿桥梁为例,对其进行安全风险评价和敏感度分析。结果表明:京秦铁路桥和刘家碾桥为中等风险,三元桥为低风险,北苑桥和万丰桥为极低风险;由敏感度分析得出盾构隧道下穿桥梁工程对隧道平曲线半径和地质复杂情况2个因素较为敏感,研究结果可为施工前期盾构的选型和地质适应性研究提供依据。     

基于多维云模型的埋地并行油气管道风险评价研究*

为提高风险评价准确性以有效支撑管道完整性维护,保证油气管道在多管并行敷设下安全运行,提出1种基于博弈论-多维云模型的风险评价方法。首先,从并行间距、土壤压实度、土壤导热系数、介质流速、管径、埋深、应急响应时间、上下游截断阀间距等方面建立并行管道风险评价指标体系,为降低传统赋权方法的主观性,通过结合熵权法改进层次分析法（AHP）,从而确定主客观权重,再经博弈论组合赋权法综合计算指标权重;其次,运用多维云模型理论确定风险等级,通过修正各风险评分项的等级区间结合指标权重,计算出各级的综合确定度,并进行等级评判;最后,将该方法应用于工程实例。研究结果表明:所评价管段的指标风险处于中等风险水平,风险可接受,管段的整体风险评价结果良好,有利于并行管道安全管理;实例证明该评价方法具有较好的适用性。     

基于G1-VPRS-MIE多层次灰色理论的引水明渠运行风险评价

引水明渠的安全运行风险评价对减少和预防其在输水运行过程中的灾害发生、提高其在运营期间的社会经济效益具有重要的意义。为了对引水明渠在运行期间的风险进行合理赋权和评价,通过科学合理的方法构建了多指标参数的明渠运行风险影响因素指标体系,包括主体结构风险、自然风险、水污染风险、组织管理风险和运行调度风险5个风险因子子系统及20个二级指标在内的评价指标体系;运用G1和VPRS法分别确定各指标的主观权重和客观权重,结合MIE理论优化指标权重;根据明渠工程的运行特点,选取多层次灰色理论计算引水明渠运行风险值,并根据相关规范和安全风险评价实践确定风险评价等级。将该模型应用于引大入秦工程中,结果表明:采用序关系分析法(G1法)和变精度粗糙集理论(VPRS)并结合最小信息熵原理(MIE)的权重确定方法(G1-VPRS-MIE),不但避免了层次分析法过度依赖专家的主观经验、克服了粗糙集理论在边界刻画的局限性,而且弥补了主观和客观方法相结合的不足;对于指标权重的确定更加客观合理,既能满足所得权重的客观性,也能保证评估结果具有一定的解释性,同时能够减少单一权重计算的偏差;多层次灰色评价模型对于引水明渠安全运行风险等级的确定较为有效,并得出其风险等级为中等偏高,与实际情况一致。研究成果为引水明渠工程安全运行提供了一定的参考,同时可为类似气候环境的引水明渠区域规划、设计、施工提供有效的借鉴。     

基于理想点法的邻近基坑高层建筑安全性评价

为更加准确地评价紧邻基坑高层建筑物的安全状况,综合考虑了建筑物稳定性、基坑与建筑之间土体扰动程度和建筑物地基抗扰动能力三方面因素,采用相关系数法选取14个评价指标,构建建筑物安全评价模型。并通过变异系数法和AHP确定各评价指标融合权重,最后采用理想点法对某紧邻基坑的高层建筑物进行安全评价。结果表明,该模型可以有效判断邻近深基坑高层建筑物的安全等级,其评判结果与工程实际相符     

基于WSR-可拓云理论的地铁车站火灾安全评价

为解决地铁车站火灾安全评价中指标量化的模糊问题和边界的不确定性问题,将物元可拓理论和云模型理论结合,提出基于可拓云理论的地铁车站火灾安全评价模型。基于"物理-事理-人理"(WSR)理论,从管理因素、设备因素、设计因素和人员因素4个维度出发,构建地铁车站火灾安全评价指标体系;基于博弈论修正G1法及熵权法算得的指标权重,得到各指标的组合权重;利用可拓云理论,最终确定地铁车站的火灾安全等级。以沈阳地铁十号线淮河街沈医二院车站为例进行评价,结果表明:该车站火灾安全等级为Ⅰ级,安全状态为安全,并为地铁车站未来的消防管理工作提出了有针对性的建议。     

基于组合赋权和灰色Euclid理论的深基坑支护方案优选

提高深基坑开挖施工安全水平,综合考虑基坑支护方案影响因素的特点,建立基于博弈论组合赋权和灰色Euclid理论的基坑支护方案优选决策模型。首先,运用层次分析法（AHP）与信息熵法分别确定主客观权重。然后利用博弈集结模型对指标体系进行组合赋权,得到综合权重。最后,运用灰色Euclid理论评价优选模型进行深基坑支护方案的优选,同时结合工程实例进行验证。结果表明:运用博弈集结组合赋权和灰色Euclid理论模型选出方案A4为最优支护方案,结果与工程实际一致。     

基于可拓学的地铁车站深基坑施工安全评价

针对地铁车站深基坑施工工艺复杂、不确定因素多、施工阶段风险概率高、风险损失后果严重等问题,采用层次分析法构建评价指标体系,利用可拓学理论建立可拓评价模型,通过定量化、模型化的方式使矛盾问题转化为相容问题。得到相应的评价指标体系和评价模型后,结合工程实际和专家打分确定安全评价指标权重,进而通过计算评价指标和对象之间的关联函数和关联度,最终得出目标层所属的安全等级。工程实例结果表明,基于可拓学的安全评价结果基本符合实际施工安全等级,该方法有效可行。     

基于ANP的地铁站点网络脆弱性评价

为准确判定地铁网络中各个站点的安全现状,建立基于网络层次分析法(ANP)的网络脆弱性评价模型。首先,从内部因素、外部因素以及通道因素3个维度分析网络脆弱性的内涵,并依据复杂网络理论,选取11个评价指标,构建地铁站点的网络脆弱性评价体系。其次,基于ANP法确定各层指标的权重,建立评价模型。最后,以北京地铁系统为例,对其11项指标数据进行归一化处理,依据该模型评定各个站点的网络脆弱性。计算结果表明,北京地铁网络整体安全状态良好,国贸站和七里庄站是脆弱性最高的站点。     

未确知测度理论在盾构下穿既有隧道安全风险评价中的应用

盾构下穿既有隧道工程施工通常存在较大风险,为了对风险等级做出准确有效的评价,提出了基于未确知测度理论的盾构下穿既有隧道安全风险评价模型。首先,通过对相关规范和现有文献的研究,并结合盾构下穿隧道施工的特点,构建了盾构下穿既有隧道安全风险评价指标体系,包括盾构掘进参数、新建隧道条件、既有隧道条件、地质条件和施工管理条件5个一级指标,以及掘进速度、掘进推力、注浆压力等19个二级指标;其次,将综合安全风险划分为5个等级,并明确了各指标的等级划分标准;然后基于熵权-未确知测度理论构建盾构下穿既有隧道安全风险评价模型,采用熵权法确定指标权重,根据未确知测度理论构建各指标的单指标未确知测度函数,将各指标数据值代入单指标未确知测度函数中得到单指标测度评价矩阵,结合指标权重和单指标测度评价矩阵计算得到多指标测度评价向量,依照置信度准则确定安全风险等级;最后,将提出的模型应用于实际盾构下穿既有隧道工程中,对其进行安全风险等级评价。结果表明,模型评价结果与实际风险等级一致,并通过与模糊层析分析法对比验证了所提模型应用于工程实践的有效性,研究结果可为实际施工安全管理提供决策支持。     

基于集值统计-灰色模糊的航道通航环境安全评价

鉴于航道通航环境安全评价的模糊性和随机性,结合集值统计法和灰色模糊理论,建立航道通航环境安全评价模型。在综合分析航道通航环境安全影响因素的基础上,建立了由自然环境、航道条件、交通环境3类一级指标及12项二级指标所组成的航道通航环境安全评价指标体系。该模型利用集值统计确定各个评价指标的权重;通过确定评价样本矩阵,实现对航道通航环境场景的初步构建;利用灰色模糊综合评价法,量化评估航道通航环境安全等级。以广东坭洲头航道为例进行实例分析,结果表明,基于集值统计和灰色模糊理论的安全评价方法计算简单,评价结果客观、准确,便于实际应用。     

基于云模型及粗糙集理论的围岩稳定性分级方法研究

围岩分级是隧道及地下工程岩体稳定性评价和安全风险控制的重要依据。针对围岩分级评价过程中评价指标自身的随机模糊性问题,结合云模型相关理论实现了围岩分级定性概念与各待评价指标隶属不同分级的确定度之间的自然转化。同时,充分考虑各个评价指标相对于最终围岩分级结果的重要度不同,利用粗糙集知识发现相关算法,从已有工程数据中挖掘规律,确定各个评价指标相对权重。在计算得到各评价因子隶属不同分级的确定度后,与其对应的权重相乘,并将所有评价因子计算结果进行代数叠加,得到待评价样本隶属于各个特定围岩等级的综合确定度,以其中最大值对应的等级为最终围岩评价结果。工程实例结果表明,该方法评价所得结果与围岩实际等级基本相符,表明该方法有效可行。     

基于云模型的装配式地铁车站施工安全风险评价

为有效评价装配式地铁车站施工安全风险,减少施工安全事故发生,保障施工安全,提出基于组合赋权和云模型的风险评价方法。首先,根据国家规范和项目资料,初步识别装配式地铁车站施工安全风险因素;再利用德尔菲法优化风险因素,建立包括6个一级指标和25个二级指标的装配式地铁车站施工安全风险评价指标体系;然后,采用熵权法和组合数有序加权(C-OWA)算子确定指标的组合权重,进而结合云模型确定风险评价等级;最后,基于某装配式地铁车站项目验证上述评价方法。结果表明：该项目评价等级为较低风险,与施工现场实际情况基本一致,但人员和施工技术的风险等级为中等,在采取安全防控措施时应重点考虑。     

AHP耦合TOPSIS的煤矿安全评价模型及其应用

为客观评价煤矿安全现状,并实现对安全隐患的及时排查,建立基于层次分析法(AHP)耦合逼近理想解排序法(TOPSIS)的煤矿安全综合评价模型。首先,以事故致因理论为基础,从人、物、环境和管理等4个方面选取影响矿井安全的20个评价指标,并根据指标临界值构建安全现状级别评判标准;其次,基于AHP法确定各层指标重要度,计算得出各指标权重,同时利用TOPSIS方法计算得出样本贴近度矩阵;最后,将权重与贴近度结合,确定出矿井安全现状等级。以义马煤业某矿为例,利用AHP-TOPSIS模型计算得出矿井安全现状等级,同时根据计算结果逆序分析找出存在的安全隐患,分析结果与现场实际情况基本一致。     

基于模糊熵-云理论的二维深基坑施工风险评价

为有效降低深基坑施工风险评价过程中因量化基础数据存在模糊性与随机性所带来的不利影响,构造了基于模糊熵-云理论的二维风险评价模型.首先利用最小信息熵原理确定评价指标的组合权重,并借助指标的云熵优化权重;其次对根据黄金分割定理划分的标准云数字特征进行修正,并提出一种正态云相似度的计算方法以确定指标的风险等级;然后为解决指标风险等级归属不确定、不一致的问题,引入模糊熵作为第二维评价参数反映评价结果的复杂程度;最后将该模型应用于工程实例并与模糊综合评判法进行对比.研究表明,该模型既兼顾了评价过程中的模糊性与随机性,又对指标风险等级归属差异做出了合理解释,比传统一维风险评价方法更加全面.     

基于组合赋权-可变模糊集的装配式建筑施工安全评价*

为解决装配式建筑施工安全影响因素的复杂性和模糊性，引入组合赋权和可变模糊集理论相结合的方法对装配式建筑施工安全进行评价。通过分析装配式建筑施工特点，以WSR方法论为基础，选取“人、机、法、环、管”5方面因素构建装配式建筑施工安全评价指标体系并划分指标等级标准；采用博弈论思想对G1法确定的主观权重和熵权法计算的客观权重进行最优组合，进而确定综合权重；根据可变模糊集理论量化后的级别综合特征值确定最终评价结果；将该方法用于甘肃省某装配式试点项目，评价结果与其他方法进行对比，并采用单因素轮换OAT法分析5个子系统内的指标敏感性，以便决策者识别出最敏感指标。结果表明:该实证项目安全等级为Ⅱ级，偏向Ⅲ级，与实际情况吻合；组合赋权-可变模糊集方法所得评价结果与灰色聚类分析、未确知测度方法基本一致，使评价结果准确性和稳定性得到有效提高。     

基于模糊理论的加油站安全评价方法研究

加油站安全状况是一个涉及多因素、多层次结构的非线性系统.本文针对加油站特点分析构建了加油站安全评价指标因素体系,并运用层次分析法在确定各评价指标因素相对权重的基础上,基于模糊数学理论,建立了加油站安全综合评价数学模型,并对该模型进行了实例验证,为加油站的安全评价提供了一种有效的综合评价方法.     

基于G1法与熵权法的社区居民安全素养评价模型

为提高居民自身的安全素养,本文首先采用文献研究的方法,基于WSR理论初步建立社区居民安全素养评价指标体系;然后通过专家访谈采用G1法确定指标主观权重,通过调研问卷采用熵权法确定指标客观权重,之后使用方差最大化方法确定主客观组合权重,进而建立起居民安全素养综合评价指标模型,并获得各指标重要性排序;最后使用所建立的评价模型对某一老旧小区进行案例应用,获得该老旧社区居民安全素养评分为0.71,居民安全素养等级为中等。结果表明,本文所建立的指标体系可用于社区居民安全素养的评价,为社区进一步提升居民安全能力提供参考。     

基于熵权物元可拓的桥梁检测作业危险性评价

为弥补现阶段我国桥梁检测作业评价手段单一、管理办法落后等缺陷,降低桥梁检测作业安全事故的发生率,以耦合事故致因理论为基础,从人、机、料、环和管理等5个维度出发,构建包含5个一级指标,24个二级指标的桥梁检测作业危险性评价指标体系;结合物元可拓理论建立桥梁检测作业危险性评价模型,计算出各评价指标的关联函数,应用熵权法确定指标权重,得出危险性评价等级,并选取14个工程实例加以验证。结果表明:就14个桥梁检测工程实例的危险性而言,该模型评估结果与现场实际踏勘结果一致,说明基于熵权法与物元可拓理论相结合得到的桥梁检测作业危险性评价模型整体可靠性强、准确率高。     

加权距离的D-S证据理论在岩体评价中的应用

为降低岩体各评价指标间的冲突性和评价过程中的模糊性与不确定性对评价结果的精度和信度带来的不利影响,构建基于D-S证据理论的岩体质量综合评价模型。首先,依据岩体质量影响指标和分级标准,运用欧氏距离法衡量各指标与各质量等级之间的关联程度,进而确定岩体质量基本概率分配函数(BPA)。然后,根据指标间距离以及指标间的相似度与支持程度确定指标权重,并修正BPA。最后,对修正的证据运用D-S组合规则,得出质量等级。将该方法应用到某工程实例中,并在评价过程中与可拓法进行比较,以验证其优缺点。实例研究表明,用该方法得到的评价结果与工程实际相吻合,与可拓法相比,该方法在评价精度和定量反映指标间的一致性程度上有明显优势。