交通事故时间序列预测模型研究

为提升交通事故时间序列预测精度,建立一个基于相关向量机(RVM)的交通事故时序序列预测模型。结合RVM的建模与求解思想,建立交通事故时间序列预测函数关系式;设计交通时序参数预测模型实现流程,并选取均方根误差(RMSE)、模型训练时间等作为评价指标;以我国交通事故数、万车死亡率、10万人口死亡率为例,验证所建模型的有效性。实例验证表明:所建模型对不同的交通事故时间序列指标预测效果良好,预测精度高于灰色预测、自回归移动平均模型、支持向量机(SVM)等经典模型。     

库岸涉水滑坡危险性现状分析与预测评价

为合理评价库岸涉水滑坡危险性,基于层次分析法与模糊理论,构建滑坡危险性现状评价模型,并利用优化支持向量机构建滑坡变形预测模型,通过对比分析实现滑坡危险性综合判断。结果表明:大柿树滑坡危险性现状为69.78分,风险等级为Ⅲ级,属高度危险;通过危险性预测评价,滑坡变形呈持续增加趋势,将趋于不利方向发展;综合滑坡危险性现状分析与预测评价结果可知,滑坡危险性相对较大。研究结果可为滑坡灾害防治提供一定理论依据。     

基于GIS和信息量法的泥石流流域滑坡危险性评价

滑坡为泥石流提供重要的物质来源。分析泥石流流域内影响滑坡的各种因素,研究滑坡发生的条件与规律,能够为估计泥石流的发展趋势提供重要依据。选择四川省安县雎水镇4条泥石流沟作为研究区,利用GIS空间分析并结合信息量法,选取高程、坡度、坡向、植被覆盖类型、沟壑密度、地形湿度指数6个评价因子,进行滑坡危险性评价。评价结果显示:研究区滑坡易发生在高程小于1 000 m、坡度大于40°、沟壑密度5～7 km/km2、地形湿度指数为7.12～9.78、阴坡朝向和低植被覆盖的区域。中等危险度以上的区域包含79.39%的滑坡,并且随着危险度的增大,研究区单位面积上发生的滑坡面积也变大,其中,极高危险区内发生的滑坡面积占极高危险区面积的51.97%。     

回采工作面瓦斯涌出量VMD-DE-RVM区间预测方法

为有效、准确地预测回采工作面绝对瓦斯涌出量,基于变分模态分解(VMD)方法;差分进化(DE)算法和相关向量机(RVM)原理,提出回采工作面绝对瓦斯涌出量的VMD-DE-RVM区间预测方法;通过VMD方法将绝对瓦斯涌出量分解为若干固有模态分量并分析其局部特征,分别建立每个固有模态分量的RVM预测模型,并通过DE算法优化模型参数以提高预测精度;加权叠加各个分量的预测结果得到绝对瓦斯涌出量预测结果,并将其与经验模态分解方法所得结果对比。结果表明:应用该方法预测回采工作面瓦斯涌出量,能弱化瓦斯涌出量的局部特征,得到置信度为95%时涌出量预测区间有效度为100%,平均绝对误差为0. 096 m3/min,平均相对误差为2. 43%,预测精度有所提高。     

降雨型滑坡灾害的约简和逻辑回归预测模型

为实现秦巴山区域降雨诱发的滑坡灾害预警,收集处理不同时段滑坡灾害发生点最近区域站大量降雨数据,形成降雨特征滑坡灾害样本数据集;定义降雨型滑坡灾害知识表达系统,利用知识约简和预测结果反馈方法,选取影响滑坡灾害的降雨特征,进而确定发生滑坡灾害的诱发因子;改进逻辑回归方法,提高模型泛化能力,建立约简逻辑回归预测模型,并与不确定朴素贝叶斯模型和遗传神经网络模型对比。结果表明:约简逻辑回归预测模型能有效处理海量高维降雨数据,且预测准确率较高。     

滑坡稳定性评价的非线性方法

在全面分析了滑坡稳定性评价方法的基础上 ,确定了影响滑坡稳定性的相关因素 ,应用BP神经网络建立了滑坡稳定性评价模型。应用表明 ,该模型精度很高。将该模型用于预测红石包和谭家评滑坡稳定性 ,其结果与实际相符。     

基于缓冲区重采样的LSTM林火预测模型*

为提高林火风险预测精度,挖掘地图上隐含的空间信息、时间序列上隐含的长期趋势和循环波动,提出1种基于缓冲区重采样的长短期记忆（LSTM）林火预测模型,选取15个与林火相关的影响因素,以方差膨胀因子为评价指标对其进行多重共线性检验,方差膨胀因子大于10的因素具有共线性,并采用信息增益率验证筛选结果的合理性。考虑到火灾的空间聚集特性,采用缓冲区分析与过采样相结合方法减少样本不均衡现象的影响,最终得到176 732条样本。对12个影响因素和研究时间段的火点建立LSTM预测模型,对森林火灾发生风险进行预测。研究结果表明:基于缓冲区重采样的LSTM林火预测模型有效考虑时空上隐含的信息,预测模型准确率为87.06%,特异性为97.99%,敏感度为76.12%,阳性预测率为97.43%,阴性预测率为80.41%,ROC曲线与AUC值均优于随机森林（RF）和支持向量机（SVM）这2种基准算法。维尔克松秩和检验发现,本文提出的模型与基准算法结果具有显著性差异。研究结果可为提高林火风险预测精度提供参考。     

考虑数据去噪分解的滑坡位移组合预测研究

为准确掌握滑坡位移变化规律,基于滑坡变形监测结果统计,对位移数据进行去噪分解处理,将滑坡位移数据分解为趋势项和误差项,并分别利用优化多核极限学习机和Arima模型构建预测模型,以实现滑坡位移的组合预测.结果表明:Morlet复小波较传统去噪模型分解效果更优,且通过优化处理,能更好地提高其分解能力;通过对多核极限学习机的...     

AHP与GA-SVM耦合模型在滑坡预警中的应用*

为了减少滑坡造成的损失，提高滑坡预测的准确性，通过搭建灾害模拟平台获得滑坡的实验数据，在获得多组模拟实验数据后，分析各变量的特性。首先，通过层次分析(Analytic Hierarchy Process，AHP)算法，对滑坡进行危险度划分；然后，通过支持向量机(Support Vector Machine，SVM)建立模型，遗传算法(Genetic Algorithm,GA)再优化SVM参数，提出1种层次分析法与GA-SVM相耦合的模型。研究结果表明:AHP方法划分后的数据，通过GA与SVM结合建立的模型精度较好，实验预测结果与实际结果较为吻合，与单一SVM相比，精度更高，结果更好，更加适用于多变量的复杂非线性滑坡预警。     

加权马尔可夫链滑坡预警模型优化研究

滑坡预警研究是地质灾害领域的重要课题,为准确建立滑坡预警模型,采用均值-标准差法将位移速度数据划分为2种状态,以加权马尔可夫链动态预测未来的位移速度状态,以前日、当日的已知位移速度状态及次日的预测位移速度状态作为预警判据,构建加权马尔可夫链滑坡预警模型。以平庄西露天矿4·17滑坡为工程背景,通过预警及时性、抗干扰性及可信度三方面对样本容量及标准差倍数进行优化,确定出滑坡预警的最优化模型。研究结果表明:模型在边坡等速变形阶段的错误预警率极低,在滑坡临近时能给出合理的密集预警时段,具有较好的时间预警和区域预警效果,同时能在一定程度上揭示滑坡的启动及演变过程;样本容量为20,标准差倍数为0.4时,模型可充分利用其精确性,使错误预警率更低、预警更及时,能较好满足模型评价的及时性、抗干扰性及预测可信度标准;最优模型对滑坡区各监测点的7日平均预警密集度为77%,平均预警错误率为0,平均预测一致率为61%。     

基于斜坡单元的浅层滑坡风险区划——以华南松岗河小流域为例

针对华南丘陵山区浅层滑坡灾害的形成机理及特征,对滑坡风险影响因素进行重点研究和筛选,提出了丘陵山区浅层滑坡灾害风险分析指标体系及其区划方法。从浅层滑坡的发生机理出发,选用斜坡单元作为山区滑坡灾害风险区划的基本单元,并利用DEM完成单元的划分。将影响滑坡灾害形成的地形起伏度、坡度、坡向、岩土结构面特征、地层岩性、风化层厚度、开垦切坡强度、居民点切坡强度、道路切坡强度九项因子作为小流域山区滑坡灾害的危险性指标,以道路密度、建设强度和开垦强度指数作为易损性指标,建立浅层滑坡灾害风险评价指标体系。最后,通过风险评价模型进行风险评价和区划。     

模糊证据权法在地震滑坡危险度区划中的应用

为克服滑坡危险度评价中因子边界划分不确定性和因子权重的主观性问题,引入模糊证据权法,对汶川震区岷江流域雁门乡至映秀段,进行滑坡发生后验概率计算。采用修正后验概率模型,来满足模糊证据权法中证据层间的条件独立性假设,以提高预测结果精度。最后按照预测的滑坡点数,完成研究区滑坡危险度区划。通过与野外实际踏勘数据对比,结果显示:75.24%的已知滑坡点处于修正后验概分级中等危险度以上。表明模糊证据权方法,可较为客观准确地对地震滑坡危险度进行区划,适用于预测以自然因素为主导的事件发生概率。     

深层圆弧形滑坡作用下长输埋地输气管道响应分析

针对影响长输埋地管道安全运行的山体滑坡问题,基于深层圆弧形滑坡理论和有限元方法,建立了在深层圆弧形滑坡作用下的管道计算 模型,对管道的受力进行了数值模拟。对土壤密度、管道壁厚、管道内压以及土抗剪强度进行了参数敏感性分析,研究了各参数对发生滑坡时 管道所受最大应力的影响规律。结果表明:当滑坡规模、滑坡角度增大时,管道所受Von Mises值会随之增大;随土壤密度的增加,管道所受的 应力也会增加;在滑坡多发区,应设计大壁厚的管道,以增加管道安全性;应确保管道内压小于10MPa,当内压突增时应有紧急预案;土抗剪强 度对在深层圆弧形滑坡作用下管道所受应力的影响明显小于其他3个敏感参数。该研究工作为山体滑坡区的安全管道设计提供了一定的参考,对 确保滑坡区埋地管道的安全运营有重要意义。     

横向穿越滑坡段埋地管道应变响应特性研究*

为准确描述横向滑坡作用下管道非线性响应特征,采用非线性自适应网格技术建立横向穿越滑坡段埋地管道三维有限元模型,利用非线性接触模型表征管土之间、滑坡体与非滑坡体之间的相互作用,探究滑坡位移、埋深及壁厚对管道应变响应特性的影响规律。研究结果表明:随着滑坡位移增大,滑坡体与非滑坡体交界区域和管道位移最大区域两侧管道应变显著增大,易发生失效;结合应变失效判定准则分析,管道不发生失效的最大滑坡位移、最小管道壁厚及最大埋深,在本文算例中分别是0.36 m、9.50 mm、0.97 m。因此管道经过滑坡区时,可适当增大壁厚、减小埋深;滑坡发生后,应重点关注滑坡体与非滑坡体交界区域及管道位移最大区域两侧的变形情况。研究结果可为穿越横向滑坡管道的设计及安全运营提供一定参考。     

高土堤加筋土工格栅受力状态及滑坡分析*

为研究高土堤加筋土工格栅受力状态与滑坡的关系，建立Midas GTX NX三维模型和数据监测站，通过数据监测验证模型静力分析的准确性，理论分析高土堤加筋土工格栅受力状态以及滑坡的方向。基于分析结果，综合考虑土工格栅强度、土堤高度、填土厚度，提出判断滑坡方向的方法。研究结果表明:在实际设计中每个台阶的坡脚处最容易破坏，所以设计时每个台阶坡脚处土工格栅强度建议加强；土工格栅的受力状态决定土堤的滑坡方向和滑坡的趋势以及滑坡的破坏形态；传统的土堤设计为从上到下土工格栅的强度增大，但是通过受力云图和监测曲线，发现土堤边侧土工格栅的拉力也较大，所以在设计时土堤两侧的土工格栅强度也应适当增大。研究结果可为实际工程中高土堤加强部分的选择提供依据。     

地质滑坡条件下不同因素对油气管道危险性影响分析

地质滑坡对油气管道的安全运行危害很大。建立横向滑坡管道有限元模型,分析管道的力学行为和极限状态,研究了滑坡位移、滑坡规模、埋深和土质等因素对管道变形和应力的影响,为可能滑坡地区管道的设计、施工和维护提供理论依据和技术参考。