基于GRA-SPA耦合模型的煤矿充填系统稳定性评判

为预防煤矿充填系统运行安全事故,综合运用灰色关联分析法(GRA)和集对分析法(SPA),研究煤矿充填系统稳定性。首先,建立充填系统稳定性评判指标体系,并采用AHP法确定各指标权重;然后,构建GRA-SPA耦合评判模型,通过将评价集与指标集建立集对、计算其绝对关联度及综合联系度来确定评价对象等级,并预测其发展趋势;最后,以某矿充填系统为例,用所建模型评判其稳定性。结果表明:该矿充填系统稳定性等级为较稳定,且有向好的方向发展的趋势,但不明显,仍需引起重视。该模型能够将充填系统各指标因子的同一性、差异性和对立性通过联系度系数定量化,得到与实际情况相一致的评判结论,为煤矿充填开采安全管理提供参考。     

基于“AHP+熵权法”的CW-TOPSIS冲击地压评判模型

针对冲击地压灾害评价系统模型中指标权重难以确定的问题,提出一种"AHP+熵权法"组合赋权方法。通过引入拉格朗日函数,建立优化决策模型,确保主客观权重和偏好系数间的一致性,进而获得各指标的组合权重(CW),并评价冲击地压预判影响因素的主次关系。基于逼近理想解排序法(TOPSIS)的基本理论,建立CW-TOPSIS冲击地压综合评判模型,分析贴近度,最终预测冲击地压等级。将此模型应用于老虎台矿83003工作面,得出该工作面有中等冲击危险,构造应力为诱发冲击的主导因素;基于"AHP+熵权法"的CW-TOPSIS冲击地压评判模型的预测结果与实际结果相吻合。     

基于模糊综合评判的冲击地压危险性分区预评价技术研究

为解决采煤工作面冲击地压危险性难以准确分区预评价的难题,运用模糊综合评判法建立冲击地压危险性评价模型,模拟工作面开采过程,对工作面开采过程中不同区域煤体应力影响因素进行综合分析,评判冲击危险性,实现了采煤工作面冲击危险性分区预评价。根据专家现场经验和试验研究结果,确定了影响冲击地压危险性等级的7个主要影响因素,采用层次分析法,确定各个因素的权重。评价模型在山东某煤矿3105工作面进行了应用,得到7个高度危险区,4个中度危险区,评价结果与现场实际基本吻合,表明该模型是合理可行的。     

基于多层次集对分析的退役铀尾矿库区浅层地下水污染风险评价

退役铀尾矿库区浅层地下水污染风险评价体系存在不足。根据库区污染物的垂向迁移过程划分3个理想层并逐层进行污染风险分析,整合常用地下水污染风险的评价方法建立评价指标体系。为降低评价系统的不确定性,在采用层次分析法确定各层指标权重的基础上,由指标层确定系统层的综合指数,将该综合指数当作观测值通过直线形测度函数确定系统层未知测度评价矩阵,由此建立了污染风险评价等级与集对分析联系数的对应关系,并进行集对势分析呈现风险态势,构建退役铀尾矿库区浅层地下水污染风险评价体系。通过评价实例验证了构建的退役铀尾矿库区浅层地下水污染风险评价体系可行,评价结果属于中等污染风险等级,且集对势分析结果表明实际系统的污染风险态势较低。     

预测冲击地压危险性等级R型因子Fisher判别

为提高小样本预测冲击地压危险性等级精度,提出一种R型因子分析Fisher判别的预测模型。以砚石台煤矿为例,利用R型因子分析处理冲击地压危险性评价指标,提取原有指标特征信息,用少量主因子代替原有评价指标,定性分析冲击地压危险性等级;采用Fisher判别法分析R型因子分析处理结果,确定评价集与不同危险等级冲击地压的距离,并回判训练集,提高判断矩阵精确度;再根据判断矩阵预测冲击地压危险性等级。结果表明:该模型可弱化指标间的相互影响,明显提高小样本预测准确度。     

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。     

基于多维联系云模型的公路边坡施工安全风险评估

为有效规避山区公路边坡施工事故造成的损失，实现施工过程中风险的分级管理和有效防控，根据广西某公路边坡施工中的风险辨识和现行的边坡施工风险评估指标，建立了山区公路边坡施工安全风险评估指标体系和风险等级标准。首先，通过序关系分析法(Order Relation Analysis Method, G1法)和改进CRITIC(Criteria Importance Though Intercrieria Correlation)法确定边坡施工风险各评估指标的主观权重和客观权重，并使用博弈论优化以得到各评价指标的最优权重。然后，利用集对分析的同异反原理改进多维云模型的云联系度，建立了基于集对分析的多维联系云模型。最后将该模型应用于广西某公路的6个施工边坡，得出各边坡施工的风险等级，同时将风险评估结果与其他5种评价方法进行对比。结果表明，基于多维联系云模型的边坡施工安全风险评估结果有效可靠，且能够有效确定边坡施工安全风险的转化态势。     

基于集对分析的空中交通管制运行风险评价

为了对空中交通管制运行风险进行有效的分析,首先根据SHEL模型确立管制运行风险评价指标体系,它由人的因素、硬件因素、软件因素、环境因素4个方面的17个因素组成;使用熵权法与超标倍数赋权法综合分析确定各指标权重;针对管制运行风险各评价指标的不确定性,利用集对分析理论进行分析,确定评价样本与指标之间的联系度,并对样本进行"同一""差异""对立"的集对分析来确定评价样本风险等级。结果表明,提出的集对分析模型对风险指标的处理结果与实际情况基本相符,可以用于空中交通管制运行风险评价。     

基于NRS-ACPSO-SVM的冲击地压危险性预测模型

为快速、准确地预测冲击地压危险性,提出基于NRS-ACPSO-SVM的冲击地压危险性预测模型。首先,在综合分析冲击地压危险性影响因素的基础上,以重庆砚石台煤矿为例,选取煤层厚度、倾角、埋深等10个影响因素作为冲击地压危险性的特征指标;然后,基于邻域粗糙集(NRS)理论对特征指标进行降维,提取出影响冲击地压危险性的关键属性构成约简集;最后,为避免支持向量机(SVM)模型受惩罚因子C和核函数参数σ随机性影响,采用自适应混沌粒子群算法(ACPSO)优化SVM模型参数,将约简集作为ACPSO-SVM模型的输入进行训练,利用训练好的ACPSO-SVM模型预测样本,并对比其他模型的预测结果。研究表明:NRS能有效地约简属性,简化模型结构,模型预测精度与运行效率均有明显提高;利用ACPSO优化SVM模型能避免结果陷入局部极值,提高收敛速度及预测精度,用该模型可有效地预测冲击地压危险性等级,其预测错误率为0。     

基于博弈论集对分析的空管风险态势评估

为有效评估空管运行风险,整体化处理评估系统的确定与不确定因素,建立基于博弈论和集对分析(SPA)的风险评估模型。按照系统工程方法,筛选出18个底层管制运行风险评价指标;利用层次分析法(AHP)确定各指标的主观权重,通过熵权法计算指标的客观权重,用博弈论综合权重确定方法得到指标的综合权重;根据模型计算出各指标的SPA结果,评判系统风险态势,通过计算联系数的各阶偏联系数得到风险的动态发展趋势。实例仿真结果表明:基于博弈论集对分析的模型对空管安全系统风险评估以及趋势分析具有可行性和有效性。     

石化装置HAZOP节点重要度模糊综合评价研究

为简化危险与可操作性(HAZOP)分析,需要建立一种基于模糊综合评价的石化装置HAZOP分析节点重要度评价方法。首先构建包括9个一级评价因素、3个二级评价因素的因素集和各评价因素的评价等级标准,用层次分析法(AHP)确定各评价因素的相对权重;然后建立因素集与评价集之间的隶属度函数;最后根据二级模糊综合评价结果获得节点重要度等级。以某石化加氢裂化装置(28个节点)为分析实例,得到了装置中所有节点的重要度量化评价等级,非常重要的节点为6个、重要的节点为13个、一般节点为9个;结果符合装置安全管理的二八定律,验证了所建立的方法的有效性。     

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EW-SPA的装配式建筑施工安全评价及预测

针对装配式建筑施工过程的复杂性,联合应用熵权(EW)法和集对分析(SPA)法,构建基于EW-SPA的装配式建筑施工安全评价模型。首先,在识别风险因素的基础上,结合4M1E原理建立装配式建筑施工安全评价指标体系;其次,利用EW法确定指标权重,运用SPA法评价和预测装配式建筑施工安全状况;最后,以实际工程项目为例,确定该项目施工安全等级和发展态势。结果表明:该工程项目的安全等级为安全,总体态势向非常安全的方向发展;与其他装配式建筑安全评价方法相比,该模型克服了处理不确定性问题的不足,实用性较强,评价结果更加客观、准确。     

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。     

集对分析在山区农村公路路侧危险等级评价中的应用

为反映山区农村公路危险性的实际情况,筛选影响交通安全的相关因素,建立山区农村公路路侧危险等级评价体系。基于集对分析(SPA)方法,引入能够体现系统确定性与不确定性的同异反联系度(IDC)的计算公式,并建立山区农村公路路侧危险等级评价的集对分析模型(SPAM)。模型从3个层次阐明评价过程中SPA的具体意义,并将多指标表示成一个能从总体上衡量道路危险性的n元联系数。用层次分析法(AHP)确定指标权重,从主观和客观两方面定量计算山区农村公路危险程度。承德某山区农村公路的模型应用实例表明:SPAM模型充分利用研究问题所包含的不确定性信息,将辩证认识与定量描述有机结合起来,是山区农村公路复杂系统综合评价的一种新方法。     

定权灰色聚类评估在黄河(兰州段)水环境质量评价中的实证

构造标准权矩阵,确定灰色聚类指标的权重,对评价对象进行灰色聚类,得到评估对象的评价等级。通过黄河(兰州段)水环境质量评价实证,可看出定权灰色聚类在水环境质量综合评价中充分考虑了指标间差异性,较为充分地考虑了水环境综合功能和主要指标的环境容量情况,更为客观地评价水环境整体质量现状。     

基于云模型的模糊综合评判法在风险评估中的应用

针对铁路信号系统风险评估中定性概念模糊性和随机性共存的特点,提出了一种基于云模型的模糊综合评判法,用于对列控中心的临时限速功能进行风险评估。在确定因素集、评语集和权重集的基础上,利用云模型中的逆向云发生器将常规模糊综合评判法中的综合评判矩阵和权系数矩阵转换为以云模型数字特征表示的矩阵,然后进行模糊综合评判得到评价云模型。通过MATLAB将评语云模型和评价云模型分别仿真显示,从而确定评估对象的最终风险等级。结果表明,利用云模型构建的隶属度函数能够充分表征风险因子的模糊性和随机性,评估结果直观、符合实际情况。     

城市轨道交通隧道火灾风险的多级可拓综合评价

在构建城市轨道交通隧道火灾评价指标体系的基础上,建立了多级可拓综合评价模型,通过关联度的计算,判定各风险评价指标与风险等级的距离。以长沙市某隧道为例,通过评价权值、待评物元、关联度的计算,确定该隧道火灾风险的等级。结果表明,该火灾风险等级为2级,风险水平可接受,但需要整改。     

基于Vague集的铁路应急预案评价方法

铁路应急预案评价属不确定环境下的多目标多属性评价问题。基于已有的铁路应急预案评价指标,从重要性和独立性两方面对指标进行筛选和优化,得到11个关键性指标,建立铁路应急预案评价指标体系。提出一种基于Vague集的熵值法与基于Vague集的层次分析法（VAHP）相结合的主客观综合赋权法确定指标权重。采用TOPSIS方法,通过计算预案与理想方案之间的相似度量及相对贴近度,对各预案的优劣进行排序。实例分析表明,提出的评价方法对不确定环境下的评价问题具有较强的适用性和可操作性。     

转炉车间火灾风险评估方法的改进及应用

为针对性地解决转炉炼钢作业时的消防安全问题,提出将熵权-最优最劣法(Best Worst Method, BWM)和物元可拓模型相结合的转炉车间火灾风险评估模型。通过将指标分为人、物料设备、环境、管理及消防设施5大类,构建转炉车间火灾风险评估指标体系;利用复合语言对35个指标进行评价,引入有序加权平均算子(Ordered Weighted Averaging, OWA)计算各语言的犹豫语言术语集(Hesitant Fuzzy Linguistic Term Set, HFLTS)模糊包络,再根据各专家权重进行加权计算并将语言量化构成评价矩阵;基于熵权、BWM分别算得各指标权重,再运用最小二乘法得到综合权重;最后利用物元可拓模型确定各指标及转炉车间的火灾风险等级。以河北省某炼钢转炉车间为例进行评估得出：该转炉车间的综合风险等级为I级(安全),其中动火监护的人员监管情况、氧枪法兰松紧度、炉前温度环境、作业现场物品摆放情况、作业巡查及设备检查情况和消防疏散通道堵塞情况仍需改善。