基于云化物元耦合模型的岩质高边坡工程爆破施工安全风险评估

针对岩质高边坡工程爆破施工安全风险评估过程中存在模糊性与随机性的特点,提出采用云模型改进传统物元理论,采用物元法和云模型相耦合的评估模型来处理评估中的不确定性问题。该云化物元耦合模型方法采用云模型的数字特征值代替物元基本元中的特征量值,通过云模型的相关算法来计算风险评估指标的云关联度;同时,采用基于改进CRITIC的客观赋权法确定评估指标权重,进而根据加权平均法求得评估事件的综合评估分数,并以此来判定其安全风险等级。案例应用研究表明:(1)基于CRITIC的客观赋权法不仅计算简便,而且其通过挖掘指标的信息量来确定评估指标权重,使得评估结果更具有可信性;(2)该云化物元耦合模型方法的评估结果与其他3种常用方法的评估结果基本吻合,且各评估案例的置信度因子均小于0.05,说明云化物元耦合模型方法应用于岩质高边坡工程爆破施工安全风险评估是合理、有效的;(3)该云化物元耦合模型方法通过采用综合评估分数来判定安全风险等级,相较于其他评估方法,能够提供评估案例更多的综合信息,且比其他方法更加全面地反映了评估指标间包含的复杂不确定关系,使得评估结果具有更高的可靠性。     

基于有限区间云模型的地面塌陷危险性评价

随着城市化进程的加快,城市地面塌陷发生的频率也越来越高。对城市各区域开展地面塌陷危险性评价就显得尤为重要。为提高评价结果的合理性,提出基于有限区间云模型和改进层次分析法的地面塌陷危险性评价方法。以深圳市福田区为例,选取月降雨量、路基土回填程度、交通荷载等9个指标建立地面塌陷危险性评价指标体系,并引入有限区间云模型方法计算各评价因子隶属于不同分类等级的云特征参数,通过正向有限区间云发生器生成云滴图,得到评价因子隶属于不同等级的确定度,实现了不可量化变量与指标值之间的不确定性和随机性映射;在此基础上,结合改进的层次分析法计算指标权重,得到评价样本的综合确定度,并按照最大隶属度原则确定地面塌陷危险性等级。该评价方法综合考虑了地面塌陷危险性等级边界的模糊性,最大程度地保证了评价结果的合理性,可为城市地面塌陷的防治工作提供一定的指导。     

基于区间值直觉模糊集和云模型的FMEA风险评估方法

针对传统故障模式和影响分析(failure mode and effect analysis, FMEA)方法存在评价使用精确数量化造成专家风险评估信息的丢失、忽略风险指标之间的相对重要性以及由于专家有限理性导致的评价固有的随机性等问题,利用区间值直觉模糊集和云模型构建了一种改进的FMEA风险评估方法。首先,引入区间值直觉模糊集(IVIFS)来描述专家评价信息的复杂性和不确定性,通过运用区间值直觉模糊熵,计算专家权重和风险因子的权重;其次,采用云模型的方法,通过比较各支持云模型和反对云模型与正、负理想云模型的正、负相似度,获得故障模式评价值的综合相似度,通过对综合相似度大小排序得到各故障模式风险排序;最后,以自动扶梯的梯级、踏板和胶带风险评估为例进行分析,验证该评估方法的实用性和可行性。     

基于栈式自编码器的土质边坡失稳风险评估

运用传统方法开展边坡失稳风险评估时面临着计算量大、处理过程复杂等问题。基于深度学习理论,提出一种快速评估土质边坡失稳风险的方法。考虑影响土质边坡稳定性的9个主要影响因素,利用栈式自编码器进行训练和测试,并采用误差反向传播算法计算误差的传递,在多次训练中优化网络参数,获得最优网络模型。经过测试表明:建立的模型经过训练后能够快速、准确地确定边坡失稳的风险等级。该方法摆脱了传统风险评估方法中复杂、冗长的数据预处理和确定权重的过程,可为边坡及其他工程风险等级的快速评估提供新的思路。     

基于云模型的长沙市大气环境质量评价

根据大气环境质量评价过程中存在随机性和模糊性的特点,建立基于云模型的评价方法。以长沙市2014—2016年大气环境监测资料为依据,选取SO_2、NO_2、PM_(10)、PM_(2.5)、CO和O_3为评价因子,基于云理论生成评价指标隶属于评价等级的综合云模型对大气环境质量进行综合评价。结果表明:云模型能够很好地实现评价指标数值和大气环境质量等级间的不确定映射;长沙市2014年大气环境质量为轻度污染(Ⅲ级),2015年和2016年的大气环境质量提升至良(Ⅱ级),且2016年对于良的确定度相比于2015年明显提高,表明长沙市大气环境质量呈现逐年好转趋势,评价结果与实际情况相符。     

基于可拓优度的电力建设工人安全心理过程风险评价

对电力建设工人进行安全心理过程风险评价,可以有效地预防和减少电力建设事故的发生。基于电力建设工人安全心理过程分析和已有的研究成果,设计了具有13个安全心理过程影响因素的鱼刺图;根据影响因素设计专家问卷调查表(I),确定了安全心理过程13个影响因素的权重顺序,并选取前6个关键因素制作问卷调查表(II),对某项目部150名工人进行问卷调查,得到安全心理过程风险评价值;通过构建电力建设工人安全心理过程可拓优度风险评价模型,综合运用改进的层次分析法和熵权法确定6个指标的权重,并计算各指标的关联度值,从而得到风险等级,最终确定该项目部一线工人安全心理过程风险等级处于III级(良)。该模型实现了安全心理过程评估的定量化,对电力建设工人安全心理过程评估具有一定的指导作用。     

基于自助法与云模型的区域旱灾风险评估及区划研究

区域旱灾风险评估与区划是科学揭示旱灾风险系统要素相互作用与演变机制的基础性工作,可为制定区域旱灾风险防控措施、实现旱灾风险管理提供合理有效的决策依据。为系统描述区域旱灾风险系统包含的随机性、模糊性及未确知性等复杂不确定性信息,论文基于随机抽样Bootstrap方法在合理构建区域旱灾风险系统样本方案集的基础上,将传统的确定性旱灾等级标准进行云化处理,采用正向正态云算法对区域因旱受灾风险系统Bootstrap样本集进行风险估计,并借助ArcGIS自然间断点分级法对区域旱灾风险分布状况进行区划研究,最终建立了基于自助法与云模型的区域旱灾风险评估及区划模型。该模型在安徽省的应用结果表明：1）云模型方法能较好地描述旱灾风险系统的不确定性,计算所得的旱灾风险率区间估计结果能进一步反映风险内涵;2）淮北平原（阜阳市、宿州市、亳州市、滁州市）、江淮丘陵地区（六安市）及皖东南山区（黄山市、池州市）未来发生旱灾风险事件的总体概率较大,是安徽省旱灾风险管理的重点区域。可见,采用云模型方法进行旱灾风险评估能进一步降低旱灾风险系统不确定性对评估结果的误差影响,对区域旱灾风险评估及区划的理论与实践研究具有参考应用价值。     

基于AHP-Bayes的城镇老旧小区动态智能化火灾风险评估模型——以上海市M小区为例

城镇老旧小区火灾隐患突出,存在结构复杂、构件设施陈旧、逃生救援难度大等问题,建筑火灾风险评估是城镇老旧小区消防改造的重要依据,但面临基础数据薄弱、隐患识别手段单一、动态评估模型缺乏、智能化程度低等难点。为提高城镇老旧小区建筑火灾风险评估的准确性和实时性,构建了基于AHP-Bayes的城镇老旧小区动态智能化火灾风险评估模型,实现了城镇老旧小区火灾动态风险评估。首先从火灾智能监测能力、灭火设备设施能力、安全疏散救援能力、消防安全管理能力4个方面建立了城镇老旧小区火灾风险评估指标体系;然后利用层次分析(AHP)法确定评估指标的主观权重、贝叶斯(Bayes)网络法确定评估指标的客观权重,并通过组合赋权计算评估指标的综合权重,实现了建筑火灾主客观评估综合风险评估;最后选取上海市M老旧小区作为实例,采用基于AHP-Bayes的城镇老旧小区动态智能化火灾风险评估模型对该小区进行了火灾风险评估,以验证该模型的科学性、可靠性和智能性。实例应用结果表明:该小区火灾风险评估等级为Ⅲ级,脆弱影响因子为消防设施缺失、消防通道堵塞、电气线路老化等,并针对其薄弱环节提出了具体的对策与措施。     

基于风险系统理论的尾矿库环境风险评估模型研究

尾矿库环境风险评估与等级划分是实现尾矿库分级分类管理的基础工作。从风险系统的组织结构视角出发,构建较为系统的尾矿库环境风险评估指标体系,分别建立基于综合加权模型和三维坐标模型的环境风险评估与等级划分方法,并以张家口部分尾矿库为例,采用两种评估方法对该区域内尾矿库的环境风险进行评估与等级划分。结果表明:两种方法均能较好地反映区域内尾矿库的环境风险等级,其中三维坐标模型的风险评估方法在风险的反向回溯追踪分析和实现不同侧重面的风险控制方面更有优势,对尾矿库环境风险分级分类管理具有重要意义。该技术方法的建立,为《尾矿库环境风险评估技术导则(试行)》的研制奠定了重要的技术基础。     

黄土边坡防护工程碳排放评价体系与模型构建

近年来，边坡防护工程因产生大量的温室气体备受社会各界关注，但关于黄土边坡防护工程碳排放的相关研究鲜有报道。基于生命周期评价理论，将黄土边坡防护工程分为生产阶段、运输阶段、施工阶段与维护管理四个主要阶段，建立黄土边坡防护工程的碳排放评价体系；采用碳排放系数法对各阶段评价指标的碳排放量进行计算，使用CRITIC法对指标进行权重分析，考虑绿色植被的固碳能力，构建黄土边坡防护工程的碳排放评价模型。以具体工程为例，采用该模型对不同方案的碳排放量进行评价，结果表明：柔性支护新技术总碳排放量远小于传统支护技术，能率先达到零排放，节能减排优势明显。可为边坡防护柔性新技术的推广提供理论依据。     

电力建设工程施工过程风险的可拓优度评价

为有效地减少电力建设工程施工(简称为电建工程施工)过程中发生事故的概率,将可拓优度方法应用于电建工程施工过程的风险评价。首先根据现有的研究成果,构建电建工程施工风险评价指标体系;然后依据该体系设计问卷调查表进行专家问卷调查,并邀请专家对某公司下属5个电建工程项目施工过程的风险因素进行打分;最后结合其中某一电建工程项目的得分情况,得到该电建工程施工过程的风险评价值,对该电建工程施工过程的风险进行可拓优度评价,并运用层次分析法和改进的熵权法确定各风险因素的综合权重,利用关联函数确定风险等级,结果表明该电建工程施工过程的风险等级为较安全。该评价方法实现了电建工程施工过程风险评价的定量化,为电建工程施工过程的风险评价提供了新思路。     

应用S-T模型对沉积物中PAHs的生态风险分级评价

本文构建S-T模型,运用集对分析理论（set pair analysis）构建基本模型,采用层次分析法并参考毒性当量因子确定各指标权重,应用三角模糊数（triangular fuzzy number）对差异度系数进行改进,基于加拿大沉积物环境质量标准,对沉积物中多环芳烃进行生态风险分级评价.结果表明,该模型考虑到化合物之间的相互作用因素并做模糊处理,对差异度系数进行改进体现沉积物中多环芳烃生态风险等级标准的模糊性,为持久性有机污染物生态风险分级评价提供了一种简便客观有效的方法.     

基于理想点-可拓云模型的煤炭资源可持续力评价

论文针对煤炭资源可持续力评价中多指标信息不相容的问题以及评价等级划分的随机性和模糊性,综合运用可拓云理论与理想点组合赋权法,建立煤炭资源可持续力评价的理想点-可拓云模型。该模型根据可拓云理论构造了物元可拓云模型,通过关联函数确定了各等级云关联度,并与各指标理想点组合权重相结合,从而得到可持续力综合云关联度,确定了煤炭资源可持续力评价等级。将该模型应用于河北省2015年煤炭资源可持续力评价,评价等级特征值为3.069,可知评价等级最接近Ⅲ级,通过云发生器计算各等级概率,结果表明,2015年河北省煤炭资源可持续力处于中等水平,与实地调研结果基本相符。该方法科学合理、结果可靠,为资源可持续力评价提供了一种新的参考方法。     

流域生态风险评估方法研究——以太湖流域为例

在分析流域生态风险发生机理的基础上,根据风险评估框架,从风险评估三要素风险源-生境-受体出发,构建了危险度-脆弱度-损失度流域生态风险评估技术体系,主要包括综合模型的构建、指标体系选取、等级体系划分与评估单元确定等内容,并以太湖流域为例进行实证分析, 结果表明:太湖流域生态风险整体以中等风险为主,呈升高趋势,与2000年相比,2008年高、较高生态风险所占面积比分别增加了0.39%和5%.实证分析基本验证了模型及方法的科学性和可操作性.     

基于可拓云模型的电力生产安全综合评估方法

为保证电力生产过程的安全性,必须对其安全水平进行客观合理的评估.针对电力生产安全评估的特点,全面考虑安全生产分级边界的模糊性和随机性,采用可拓云理论来评估电力生产安全综合状态.首先结合现代安全管理理论和生产实际建立电力生产安全综合评估指标体系,并采用主客观综合赋权法确定各评估指标的权重;然后综合云模型本身的不确定推理特性和可拓学中物元理论兼具定性、定量分析的特点,构建可拓云模型进行评估,并引入置信度因子和危险因子标识评估结果的可信信息和危险信息;最后通过算例分析验证了该方法的可行性和合理性.     

基于测量-云模型的施工企业安全事故应急能力综合评价

为科学评估施工企业安全事故应急能力水平,促进企业应急体系建设。在统筹考虑指标因素关联性、评价过程模糊随机性的基础上提出一种基于测量-云模型(M-CM)的施工企业安全事故应急能力评价方法(即简称M-CM方法)。首先,界定安全事故应急能力内涵,建立施工企业安全事故应急能力评价指标体系;其次,通过问卷调查收集数据,采用测量模型确定指标权重,并运用云模型算法得到标准云和指标云参数;最后,通过云发生器绘制综合评价云图,结合云相似度确定施工企业安全事故应急能力评价等级。应用M-CM方法对某施工企业安全事故应急能力进行综合评价,结果表明:该施工企业安全事故应急能力评价等级为较高,该评价结果与企业实际安全检查报告基本一致,从而验证了M-CM方法和指标体系的科学合理性。     

火电厂环境风险评估技术研究

基于对呼和浩特市周边10多家火电厂环境风险评估实际工作经验总结,并依据国家新出台的环境风险评估指南和技术规范,从风险源识别、危害分析以及风险防范措施改进角度提出火电厂环境风险评估的技术要点.环境风险类型包括危险化学品使用、储存和运输环节的突发环境事故,常规污染物非正常排放和处置不当引发的环境污染事故,为电厂行业环境风险评估技术规范的制定和评估报告的编制提供依据.     

基于集对可拓理论的桥梁深水基础钢板桩围堰安全性评估

为综合评估桥梁深水基础钢板桩围堰的安全状态，先从环境因素、安全管理、施工作用、围堰稳定性及状态监测角度出发，构建桥梁深水基础钢板桩围堰安全性评估指标体系，并利用熵权法计算各评估指标的权重；然后基于集对分析与可拓理论耦合的算法，建立基于集对可拓理论耦合的桥梁深水基础钢板桩围堰安全性评估模型；最后将该评估模型用于中卫下河沿黄河公路大桥16^#墩承台钢板桩围堰安全等级的集对可拓联系度分析中，并采用最大隶属度原则确定该桥梁深水基础钢板桩围堰安全等级。结果表明：该桥梁深水基础钢板桩围堰安全等级为黄色等级，安全状况较稳定，但未达到最优等级，应加强日常监测与安全管理。该评估结果与现场情况基本符合，验证了该评估模型的适用性与合理性，可为桥梁深水基础钢板桩围堰安全管理提供依据。     

基于改进Green-Ampt降雨入渗模型的花岗岩风化带边坡稳定性分析

为研究持续降雨对花岗岩风化带路堑边坡稳定性的影响,选取赣南安远至定南新建高速公路定南段花岗岩风化带路堑边坡建立地质模型,通过室内试验、资料统计分析等手段获取该边坡各层岩土体的物理力学参数,并结合区内实际强降雨工况,采用考虑排水的改进Green-Ampt降雨入渗模型,分别利用极限平衡法和强度折减法数值模拟方法对不同降雨工况下该边坡的稳定性和变形破坏模式进行分析。结果表明:随着降雨的持续,该花岗岩风化带岩土体边坡的稳定性系数逐步降低,工况一条件下降雨20 d或工况二条件下降雨18 h后,边坡的稳定性系数小于1;边坡坡体破坏从坡脚逐步向上延伸,并在坡体表面形成潜在的滑动面,而后台阶处也逐渐破坏;整体而言,该边坡的破坏模式为坡面冲刷和浅层剪切滑移破坏,高应力区集中在边坡坡脚处和各台阶处,短时强降雨情况下该边坡可能会发生整体滑移破坏。     

考虑软弱夹层中岩土体应变软化特性的矿山边坡变形体渐进破坏分析

为明确软弱夹层中岩土体应变软化特性对矿山边坡变形体稳定性的影响,基于线性应变软化M-C模型,提出了容重增加法分析矿山边坡变形体渐进破坏的方法。以四川某石灰石矿区高边坡平台变形体稳定性分析为研究对象,选取两个典型的工程地质剖面建立矿山边坡稳定性FLAC数值计算模型,分析了软弱夹层含水量对矿山边坡变形体稳定性的影响规律,并与极限平衡法进行对比,验证容重增加法计算边坡安全系数的有效性和优越性,最后以剪应变增量为变化指标,描述了矿山边坡变形体渐进破坏的全过程。结果表明:①软弱夹层含水量增加,会增大边坡失稳的风险,同时其应变软化特性对边坡安全系数的影响更显著;②容重增加法初始状态下的边坡安全系数与极限平衡法峰值状态下的边坡安全系数计算值相当,极限平衡法采用残余强度指标计算得到的边坡稳定性结果偏于保守,建议采用容重增加法稳定状态下边坡稳定性的计算结果评价边坡变形体的稳定性;③随着计算时步的不断增加,基于线性应变软化M-C模型的容重增加法,可以全面、直观地描述矿山边坡变形体渐进破坏的全过程,可为矿山边坡安全评估提供依据。