生命线工程网络抗震拓扑优化研究

介绍了基于连通可靠度分析的生命线工程网络和基于功能可靠度分析的供水管网抗震拓扑优化分析方法。以管网造价为优化目标,管网拓扑结构为优化参数,抗震连通可靠度为约束,建立了基于连通可靠度分析的生命线工程网络抗震拓扑优化模型。对于这样一个组合优化问题,采用现代优化算法-遗传算法来进行求解可以获得造价低且满足管网抗震可靠度要求的最优网络。改用抗震功能可靠度为约束,可以建立基于功能可靠度分析的供水管网的抗震拓扑优化模型,这一问题可以采用模拟退火算法来进行求解,实例分析表明模拟退火算法具有很好的效果。最后,利用模拟退火算法,对四川省都江堰市、绵竹市和德阳市供水管网进行了抗震拓扑优化改造分析,给出了三个城市供水管网的恢复重建方案。     

基于高维Gumbel Copula参数拟合估计的大型相依失效生命线网络地震动力可靠度计算

城市生命线网络的地震动力可靠度是生命线工程地震风险和抗震韧性评估的重要指标。城市生命线网络地震动力可靠度的计算方法包括以蒙特卡洛方法为代表的模拟方法和以推广的递推分解算法为代表的非模拟方法,因为后者能够给出生命线网络的主要失效模式,因而它比模拟方法更为先进。但是,由于存在高维Gumbel Copula参数无法估计的问题,目前推广的递推分解算法还不能计算大型生命线网络（组成生命线网络系统的结构或设备数目大于60）的地震动力可靠度。为解决这个问题,提出了高维Gumbel Copula参数的拟合估计公式,将其嵌入推广的递推分解算法,形成了大型生命线网络地震动力可靠度的计算方法。某实际220 kV变电站设备网络地震动力可靠度的计算和分析,说明了此方法的使用过程、适用范围和有效性。     

基于场景缩减法的供水管网抗震可靠性评估∗

供水管网抗震可靠性是在可能地的震烈度下管网的服务水平,目前大多数采用蒙特卡洛模拟产生数量庞大的震损样本进行估计,此方法给大型复杂管网抗震可靠性的评估带来极大工作量和超高时间成本。为了克服这些问题,提出了多爆管压降计算模型,并引入场景缩减方法以提高计算效率。首先,利用多爆管压降模型计算震损场景下节点水压。其次,利用系统聚类中类平均法对震损节点水压进行场景合并和分类。然后利用k‐medoids聚类对每一类选取中心点作为典型场景。最后,通过典型场景确定节点和系统可靠性指数。将某实际管网应用所提算法计算并与传统蒙特卡洛模拟结果进行对比。结果表明,基于线性估计多爆管压降模型是合理的,基于场景缩减法的可靠性评估是可行的,提高典型场景数量可降低评估误差。因此,该算法可在保证结果准确的同时提高计算效率。     

生命线网络系统抗震拓扑优化的Benchmark模型

生命线系统拓扑优化问题的Benchmark模型是评测新型算法正确性和适用性的重要手段。基于此,首先以生命线网络系统抗震拓扑优化分析模型为背景,建立了该优化问题的三个Benchmark模型,并在Visual Compaq Fortran开发环境下,通过穷举法统计出解空间的所有网络,进而甄选出不同节点可靠度约束下的最优网络和若干次优网络,最后利用上述Benchmark模型对生命线网络系统抗震拓扑优化中的蚁群算法进行测试。结果表明,当网络规模较小时,蚁群算法能精确地搜索到最优解;当网络规模增大后,蚁群算法也能以较大概率搜索到最优解或次优解。     

生命线工程网络抗震可靠性分析方法的比较研究

生命线工程网络抗震可靠性分析是进行生命线工程系统规划、设计、改造与优化的基础。因此 ,寻找一种高效的适应性强的系统可靠性分析方法对实际工程应用具有重要的意义。本文主要介绍两种高效的网络系统两终端连通可靠性分析方法———递推分解算法和有序二分决策图算法。首先 ,分别对两种算法的原理及实现过程进行了详细的论述和说明 ,并且用c语言编制了二分决策图算法的计算程序。然后 ,利用这两种方法及随机模拟算法对 2 0个以往研究中的经典算例和两个实际工程网络———河南省电力网和上海市浦西供水管网 ,进行了网络系统抗震连通可靠性分析。通过对实例分析结果的比较研究 ,得到了一些经验性的结论 ,以期为优化设计工程网络时选择系统可靠性的分析工具提供参考。研究表明 ,由于递推分解算法具有适应性强和能够求得问题近似解的优点 ,因此有良好的实际工程应用前景。     

给定地震烈度下供水系统受灾程度分析

本文提出了供水系统在给定地震烈度下受灾程度的一种分析方法。给出了地震后生命线工程系统受灾程度的一个定义。文中利用不同地震烈度下地下管道的统计震害率,并通过经验判断,确定各供水节点之间管道破坏的数量.根据震后各地下管段接头或管体本身对三种不同破坏状态的隶属度,判断管道破坏的位置和破坏的状态。在进行供水系统流量分析的基础上,给出各供水节点的服务状态。最后根据系统受灾程度的定义,计算供水系统的受灾程度。本文既利用了震害统计资料,又综合应用了理论分析得到的对三种不同破坏状态的隶属度。较科学地给出了供水系统地震后受灾程度的分析方法。同时还给出了生命线工程抗震设计准则.     

生命线工程网络系统抗震可靠性分析方法综述

生命线工程系统地震反应分析的一个重要任务是计算系统的抗震可靠度,因此,寻找一种高效合适的系统可靠性分析方法至关重要.对生命线工程网络系统抗震可靠性分析中目前常用的几种算法进行了系统的比较、分析和综述.     

基于蒙特卡洛模拟的城市道路网络地震易损性分析∗

城市道路网络是重要的生命线工程系统,其抗震性能直接影响城市震时人员逃生和震后救灾是否能够迅速开展。现阶段,地震工程学界已发展了完善的单一路段地震易损性分析方法,但对道路网络整体性态水平划分、破坏指标选取和地震易损性评价等问题尚无明确结果。基于此,利用二维平面网络统计特征量作为破坏评价指标,提出了一类城市道路网络地震易损性的评价方法,并利用蒙特卡洛模拟方法计算了实际城市路网的地震易损性矩阵。首先,给出了城市道路网络地震破坏模拟步骤,包括路网建模、空间变化地震动模拟和基于路段易损性函数的路网地震破坏模拟;然后,利用分支数量和最大分支直径作为指标,对城市道路网络性态水平进行了划分,给出了基于蒙特卡洛方法的路网地震易损性分析框架;最后,以河北省秦皇岛市为例,计算了城市道路网络的地震易损性矩阵。本文发展的城市路网地震易损性分析方法可为城市道路系统整体抗震安全性评价及优化设计提供参考。     

卫星云图样本集的FCM优化调整与云类判别

基于云类样本的红外-可见光二维灰度空间投影,采用模糊聚类方法调整优化云类样本特征区域,消除采样误差。针对常规模糊C均值聚类(FCM)方法在处理上述问题时表现出的局限性,提出用样本特征均值替代FCM中随机初始中心的改进办法,既避免了常规FCM方法对初始中心敏感的缺陷,又可纠正其聚类结果对云类样本特征结构的歪曲。改进后的聚类结果既消除了采样误差,又保持了云类样本的基本特征属性,基于该判据的分类结果可较为准确地分辨出陆地、水体、低云、中云、卷云和积雨云,分割判别效果符合客观实际。     

生命线系统的震害耦联

在震害分析时，弧立地评价一个生命线系统的功能，不考虑与其它生命线系统间的耦联关系，可能会低估地震造成的损失。将地理信息系统（ＧＩＳ）与现有的震害预测方法结合起来，有利于推动新方法的研究。本文在ＧＩＳ环境下定义了网络失效率，提出了一种考虑不同生命线系统之间耦联关系的震害分析方法，给出了一个算例，并建议了相应的生产能力相关的震后应急抢修决策方案。     

江苏数字地震台网与模拟台网的震级对比

对江苏省数字地震台网观测系统与模拟台网观测系统在震级测定方面的一致性进行了探讨。定量分析了数字台网的“速度型震级”、“仿真位移型震级”与模拟台网位移震级的差异。初步结果表明 ,在测量误差允许范围内 ,数字网的“仿真位移型震级”可以替代模拟网的位移震级 ,震级测定的连续性要求基本可以保证。     

人工神经网络在台风预报中的应用初探

为了探索人工神经网络应用于台风分类预报的可能性，用具有Ｓ－特特性函数的Ｂ－Ｐ网络对每类台风的标准样本进行训练，由训练结束后的权值和阈值及待预报样本的因子测值，计算出网络输出值，作出台风分类预报。文中的实例表明人工神经网络用于台风预报具有客观性、可行性和实用性。     

BP和RBF神经网络在边坡稳定性评价中的应用

基于BP网络和RBF网络理论,选取影响岩质边坡稳定性的一些主要因素,建立了边坡稳定性分析的神经网络模型,并用Matlab7.0神经网络工具箱对一些边坡样本进行训练仿真。对比了两种网络的逼近精度和预测结果,结果表明:两种网络均可以用于边坡的稳定性评价,RBF网络的性能要优于BP网络,网络最优参数的选择要通过反复实验获得。     

对新时期地震科技情报工作的一点思考

针对目前地震科技情报工作面临的困境并结合这方面工作实际，提出在新的历史时期，地震科技情报工作应加快向信息化转变的步伐，充分发挥计算机的作用，并利用计算机网络优势，合理配置馆藏，以求在不增加资金投入的情况下扩大信息储存量。同时提出新时期的信息管理人员应具备较高的科技文化素质。     

震害下电-气关联生命线网络韧性研究

随着各类生命线网络间关联日益紧密,对关联生命线网络进行韧性研究刻不容缓。以地震灾害为背景,构建了城市电-气关联生命线网络韧性评估框架,并基于电力潮流分析和天然气稳态仿真分析,建立了考虑电力网络和燃气网络功能特性的性能评价指标。同时,以关联的IEEE30节点网络和20节点燃气网络为案例,结合评估框架分析网络韧性在不同恢复预算和恢复资源下的变化规律,为资源优化配置提供依据,为建设“韧性城市”提供支撑。     

地震观测技术的一些发展动向

地震科学的发展对地震观测技术不断提出了新要求。本文主要介绍了在研制高灵敏度、宽频带、大动态范围的地震仪以及在降低环境对地震观测的不良影响，大区域地震观测网方面的一些动态     

江苏省防震减灾信息网络主页的实现

介绍了江苏省防震减灾信息网络主页的设计方案 ,探讨了Web服务器的选择、浏览器兼容性问题、网页内容与结构布局、地震数据的动态交互 ,HTML/DHTML功能扩展及网络安全 5个方面的问题。重点讨论了防震减灾信息与数据的Web实现和网络安全。     

人工神经网络在预测深基坑周边地表沉降变形中的应用研究

深基坑开挖引起的周边地表变形预测是一个复杂非线性问题,引起地表沉降的影响因素很多,各因素之间呈高度的非线性关系。传统的基坑用边地表沉降变形预测方法存在着一定的局限性,其预测精度有待提高,而人工神经网络是一种多元非线性动力学系统,可以灵活方便地对多成因的复杂未知系统进行高度建模,实现全面考虑各种主要影响因素的深基坑周边地表沉降变形预测。本文介绍了误差反向传播(BP)网络模型的结构、学习过程及其算法的改进,径向基函数(RBF)网络模型的结构及其学习过程;分析了影响深基坑开挖周边土体沉降变形的主要影响因素;以25个基坑工程的地表沉降实测资料为训练样本,建立了11个输入影响因素的BP神经网络模型和RBF神经网络模型,通过对样本的学习训练过程及对5个检验样本的预测精度,说明了人工神经网络用于预测基坑周边地表沉降的可行性和准确性。     

江苏台网尾波持续时间震级的初步研究

利用江苏台网15个地震台的84个地震DD-1短周期记录资料,通过m_(Lg)震级与持续时间τ和震中距Δ相关,得出该区持续时间震级M_D公式:M_D=a_0+0.44(lgτ)~2+0.00036Δ+DM这里,a_0为与记录分向和尾波截止水平有关的常数;DM为台站校正值。M_D标度内部单台标准差为0.09～0.10震级单位,M_D相对m_(Lg)的单台标准差为0.16～0.17震级单位。     

江苏数字地震台网地震定位能力分析

依据江苏数字地震台网的几何布局 ,对区域上设定的不同震级和震源位置的可能事件 ,作了以下两点考虑。 (1)根据不同震级地震的监测范围 ,确定了相应的定位子台组合。 (2 )对同一地震事件 ,考虑到震相分析P震相和S震相测量精度上的差异 ,引入了不同的标准误差σP 和σS。在此基础上 ,通过模拟地震波理论走时和对走时矩阵的奇异值分解方法 ,计算了估计震源参数标准误差的参量空间协方差矩阵值 ,给出了标准误差理论值等值线图 ,用此方法讨论分析了江苏数字地震台网的地震定位能力。