基于云模型的隧道塌方风险等级评价

针对造成隧道塌方事故影响因子的复杂性和模糊性,基于云模型理论,选取影响隧道塌方风险的10项因子,建立了4个风险等级的隧道塌方风险评价模型。根据云模型的数字特征计算规则计算各因子隶属于不同风险等级的云模型数字特征,结合正向正态云发生器和各项评价因子的权重,获得云模型的综合确定度,最终由最大综合确定度确定隧道塌方风险等级。工程实例样本应用中,构建的隧道塌方风险评价云模型和模糊综合评价模型的评价结果相符,同时与相应的设计施工方案和施工安全风险评估报告的结果相吻合,表明该模型的可行性与有效性,体现出云模型中定性语言描述和定量数值间不确定转换的优点,且结果便于工程应用。     

基于二维云模型的储罐泄漏风险Bow-tie量化分析

针对Bow-tie分析无法实现风险量化的问题,引入专家评判与风险矩阵,同时将二维云模型与风险矩阵耦合,利用云模型不确定性推理解决了风险量化过程中定性结论与定量描述之间相互转化、风险矩阵阈值存在模糊性、风险的两个影响因素事故可能性与严重度存在随机性与模糊性的问题,并将风险矩阵与实际评价结果均以二维云图的形式输出。事故可能性与严重度均采用专家打分,将事故严重度一级指标细化为人员伤亡、经济损失、环境污染、社会影响4个二级指标,并采用信任度更高的组合权重对指标赋权。利用云模型的正向云发生器将风险矩阵阈值云模型化,柔化了传统硬性的阈值区间,同时利用云模型的逆向云发生器整合专家对事故可能性与严重度的评价结果,生成相应的云模型参数。将事故可能性与严重度云模型参数代入二维云模型生成实际云与标准云对比,通过计算云的贴近度确定风险等级。以化工储罐泄漏Bow-tie分析为例,证明该模型能够融合专家意见并体现专家集体智慧,将风险以蕴含随机性与模糊性的云分布输出,既能反映风险的不确定性,又能通过计算云分布相似性确定系统的风险等级,实现了将风险从不确定到确定的量化,且分析过程可视化程度高,易于编程实现。     

基于云模型的民用机场消防指挥员决策能力测评研究

为研究民用机场消防指挥员决策能力，考虑测评指标分为定性与定量2类，且指标存在模糊性的特点，建立基于云模型的民用机场消防指挥员决策能力测评方法。根据相关规章规定、专家意见和问卷调查结果，确定测评指标体系，并依据云模型原理建立定性到定量的测评转换模型，将指标的定性测评转化为直观的定量评价；最后，根据云模型的期望、熵、超熵，评价民用机场消防指挥员决策能力水平。研究结果表明:利用基于云模型原理构建的定性与定量测评转换模型进行决策能力测评，所得测评结果能够体现评价指标模糊性和随机性的特点，评估结果更加直观且贴近实际情况。     

直觉模糊集TOPSIS在边坡地震稳定性评价中的应用

为准确评价岩土边坡地震稳定性,建立基于直觉模糊集逼近理想解排序(TOPSIS)法的边坡地震稳定性评价模型。首先综合考虑定量与定性指标,选取岩土体特征、新构造运动特性、坡高、坡角、年降水量、场地地震烈度等6个因素为边坡地震稳定性评价指标;然后针对定性指标与指标权重的模糊性,利用直觉模糊集对其进行表示,并结合TOPSIS构建边坡地震稳定性评价模型;最后利用模型对16处边坡地震稳定性进行评价,结果与实际相符。研究结果表明:基于直觉模糊集TOPSIS法的岩土边坡地震稳定性评价模型可用来处理指标权重和定性指标的模糊性,与突变级数法、属性数学、灰色聚类法、综合指标法、模糊因素法等方法相比,用其得到的评价结果更准确。     

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.     

基于云模型的长时停工隧道初期支护质量评价

为解决长时停工隧道初期支护质量评价中的定性概念与定量描述的转换问题,基于云模型理论,根据相关文献和标准规范,建立了长时停工隧道初期支护质量评价指标体系,并将评价因子进行等级分类,通过正向正态云发生器生成对应的云模型参数,再结合各评价指标的权重,获得云模型的综合确定度,最后利用最大隶属度原则确定长时停工隧道初期支护质量状态等级。基于该模型,对2个长时停工隧道初期支护进行了质量评价,结果表明:本文构建的长时停工隧道初期支护质量评价模型与模糊综合评价模型的评价结果相吻合,验证了云模型的可行性和合理性。     

中小企业生产车间综合安全评价云模型

为解决中小企业生产车间安全评价过程中定量描述与定性概念转换间存在的不确定性问题,建立基于层次分析法(AHP)的中小企业生产车间安全评价云模型。首先,建立安全评价指标体系,全面系统地分析生产车间易导致事故发生的各项因素,依此建立指标集;其次,通过AHP法计算各指标因素的权重,确定评价标准云及云模型参数;最后,定性和定量转换评价信息,得到其生产车间综合评价云图,并与评价标准云对比,结合相似度计算公式,确定其安全等级。研究结果表明,用基于AHP的云模型得到的评价结果与其他方法的评价结果一致;同时图形化的评价结果更加直观形象。     

恐怖袭击下危险品运输网络节点风险评估方法

为解决危险品运输网络节点遭恐怖袭击风险评估的模糊性和随机性问题,提出基于云模型的评估方法。以恐怖分子视角,确定以"节点可识别性"、"节点可接近性"、"节点的象征性与轰动效应"和"危害性程度"组成节点风险评估指标集,并采用专家咨询的方法确定节点风险评估指标对应的权重云。通过综合云模型综合评价者给出的最大和最小评价值,采用云变换的数据驱动法确定节点风险对应的评价云。根据云算术运算规则对网络节点风险进行评估。结果表明,实例的评价节点云参数为(0.636 9,0.046 1,0.005 7),隶属度为"较危险",解决了节点风险评价的模糊性和随机性量化问题。     

基于云模型的电梯运行可靠性模糊综合评估

针对目前电梯可靠性评估中存在随机性和模糊性等不确定性的问题,提出了一种基于熵权法、云模型和模糊综合评价法的电梯运行可靠性评估模型。通过分析电梯各个子系统的主要特征量,建立了电梯运行可靠性评估指标体系,并运用熵权法确定各指标的权重。根据云模型实现定量指标与定性概念之间的转换,得到定量评估指标的等级隶属度。最后基于模糊综合评价法,对各指标信息进行自上而下地综合,得到整体的可靠性评估结果。实例表明了该模型的正确性与有效性,能够对电梯的状态检修提供参考。     

基于云模型的运营隧道结构健康安全评价

为了实现运营隧道结构健康安全评价,选取19个指标因素作为评价指标,并基于大量工程实践和专家经验,进行云模型连续型影响因素属性离散化,得到运营隧道风险评价因子云模型分级标准。根据风险因子的不确定性,建立运营隧道结构健康安全评价云模型,并通过实例进行验证。结果表明,基于云模型的运营隧道结构健康安全等级具有较好可行性与适用性。同时,通过敏感性分析得到影响运营隧道结构健康安全的敏感性因素,为运营隧道结构健康安全控制提供支持。     

水电工程突发事件实时响应决策云模型研究

为提高水电工程突发事件应对效率,综合考虑应急决策的模糊性及突发事件演变的随机性,建立突发事件动态应急云决策模型。首先,分析突发事件的演变特点及应急方案调整策略,构建方案调整决策指标集。其次,运用云图直观地实现对指标权重的逐步寻优,得到更有实际意义的指标权重。最后,运用云模型量化方案定性语言评价值,建立方案综合决策云模型。结果表明,运用水电工程突发事件实时响应云决策模型,能够量化决策过程中存在的模糊信息,提高方案调整策略的可比性,并通过云图直观展示对比分析结果,获得可行有效的调整方案,实现对突发事件的动态控制。     

水电厂突发事件应急救援方案云决策模型研究

为更好地解决水电厂突发事件应急救援方案决策中存在的模糊性和不确定性问题,构建水电厂突发事件应急救援方案云决策模型。首先,系统分析水电厂突发事件特点及其应急救援方案决策特征,建立应急救援方案决策指标集;其次,综合运用云理论及正、逆向云发生器,结合决策者经验和客观事实,确定决策指标权重标准云和评价标准云;最后,对应急救援方案评价信息进行定性定量转换,得到各应急救援方案评价云,并将其与评价标准云比较,确定最优应急救援方案。研究结果表明,使用水电厂应急救援方案云决策模型,能克服应急救援方案决策的模糊性和不确定性,确保优选方案符合评价等级;同时以图形化显示决策结果,使方案决策更直观形象。     

基于云模型的富水岩溶隧道涌水风险评价*

为适应风险因素不确定性、随机性及动态反馈性等特点,建立新型富水岩溶隧道涌水风险评价体系,提出1种基于云模型的模糊综合评价方法。选取5个1级指标、29个2级指标构建评价指标体系;综合层次分析、熵权与加权平均计算法合理分配各指标权重;利用云生成算法计算出云数字特征参数并生成足够数量的云滴;将方法应用于贵州省某隧道涌水风险评价。结果表明:隧道综合云模型云滴大部分处于“中度风险”与“高度风险”之间,与实际开挖及地质雷达分析结果一致。所提出的基于云模型的模糊综合评价法对富水岩溶隧道涌水风险评估提供良好的实践参考,为日后隧道质量控制和寿命评估提供参考。     

基于云推理的运营隧道结构健康安全风险评价研究

为更好地开展运营隧道结构健康安全风险评估,引入云模型,讨论不确定性信息的随机性和模糊性,提出关于二维及多维云推理的安全风险等级评价方法。在建立评价指标体系的基础上,利用云数字特征描述安全风险等级、风险发生概率P和损失程度C,实现二维云推理;基于模糊推理思想,建立推理规则库,实现多维云推理。算例结果表明,基于云推理的安全评价方法有助于实现不确定性问题的表达,最终安全风险等级云图结果与实际情况相符。     

基于云模型的SPA模型在石化装置危险性评价中的应用

针对现有石化装置危险性评价模型未能充分反映评价指标模糊性和随机性的不足,提出了一种基于云模型的SPA模型,用于石化装置的危险性评价。首先利用云模型中的逆向云发生器计算云权重Wcloud=(Ex,En,He)。然后将云权重应用于五元联系数的集对分析中,进行综合评判可以得到综合评价云模型。通过MATLAB编程将其与标准评语云模型进行比较,确定评价对象的危险等级。结果表明,该模型对石化生产装置的危险性评价能够充分体现评价指标的随机性与模糊性,评价结果更为符合实际。     

基于EWM-AHP-云模型的站场法兰系统密封失效风险评估

为提升站场法兰连接系统安全评估的准确性,提出一种基于熵权法(EWM)-层次分析法(AHP)-云模型的站场法兰系统密封失效风险评估方法。首先采用EWM和AHP组合权重降低单一AHP法计算权重的主观性,并采用云模型解决站场法兰连接系统密封失效风险因素的模糊性、随机性以及难以量化的问题;其次以我国华北地区某输气站场为例,验证该方法的科学性和有效性,并依据站场法兰历史失效数据建立法兰系统密封失效风险评估指标体系,采用EWM-AHP法确定各指标的组合权重;然后根据等级量化标准建立标准云,使用Matlab软件计算各风险指标的云数字特征值,并绘制云图;最后基于EW-型指数贴近度计算确定各风险指标的风险等级。结果表明：所评估法兰系统密封失效的综合风险等级为较高风险,评估结果与实际情况基本吻合。EWM-AHP-云模型能较好地实现法兰系统密封失效风险评估,该方法具有一定的科学性和有效性。     

基于T-S模糊神经网络的地铁深基坑安全预警

为提高地铁深基坑施工安全预警的准确性和高效性,针对传统预警信息分析处理过程中存在的单指标评判、人为随意决策、不同指向的信息错误组合等问题,提出基于T-S模糊神经网络的多信息融合模型。以黄浦新城站深基坑工程为背景,从空间区位和事故警情2个方面识别与筛选安全预警信息源;运用T-S模糊神经网络构建多信息融合模型,选取大量样本对模型进行训练与检测,以提高模型的有效性和泛化能力;融合预警信息并对融合结果进行分析。结果表明:空间区位和事故警情的融合结果与现场的警情位置和警情类型相吻合,证明该融合模型在深基坑施工安全预警中具有可行性与适用性。     

化工工艺本质安全评价的云模型及应用

为科学判定化工工艺本质安全等级,选取压力、温度、物料量、易爆性、可燃性、毒性、反应性7个工艺参数,建立基于云模型的化工工艺本质安全评价模型。将化工工艺参数量值及分级标准转化为正态云分级标准,采用熵权法求得各指标的综合权重;以模糊子集B的最大隶属度原则为依据,判定各条工艺路线的本质安全等级,并求出对应的本质安全系数;以甲基丙烯酸甲酯(MMA)的4条合成路线为例进行分析,所得分类结果与本质安全原型指数(PHS)、本质安全指数(ISI)、i-Safe指数法的判定结果基本吻合。研究结果表明:用该模型能够准确地判定化工工艺本质安全等级,为工艺路线的选取提供依据。     

基于正态云模型的区域生态安全评价

为了有效监测和评估区域生态安全状况,针对区域生态安全评价中出现的模糊性和随机性问题,构建了基于正态云模型和熵权法的区域生态安全综合评价模型。首先,结合PSR理论模型,从压力、状态、响应3个方面构建了区域生态安全评价指标体系。然后,利用熵权法确定各指标的权重,通过正态云模型进行评价,根据最大隶属度原则确定了区域生态安全等级;并利用GIS技术实现了区域生态安全评价计算结果的可视化表示。最后,以安徽省16个地级市2010—2015年的相关指标数据为研究对象进行了实证研究。结果表明,除了2013年处于III级水平,2010—2015年安徽省生态安全状况基本处于II级水平,表明安徽省生态安全评价结果为危险等级。     

基于改进组合赋权的岩爆多维云模型预测研究

岩爆是地下开挖工程主要的地质灾害之一,其烈度分级预测是一个急需解决的世界性难题。针对其预测过程中的不确定性,选取切向应力与岩石单轴抗压强度比σ_θ/σ_c、岩石单轴抗压强度与抗拉强度比σ_c/σ_t、弹性变形能指数Wet建立评价指标体系,以改进熵权-基于指标相关性的指标权重确定方法(CRITIC)综合计算预测指标权重,结合不确定性人工智能理论,将逆向云发生器算法用于确立多维云模型的3个数字特征,生成所有预测指标的多维云模型。用国内外48组典型岩爆实例数据检验本文模型的准确性与有效性,并与基于权重融合的云模型、一维正态云模型的预测结果进行对比。结果表明:该模型应用于岩爆预测有更高的准确性。