城区内涝条件下城市公交-地铁双层交通网络的脆弱性分析

为提高城市公共交通应对内涝的能力,利用复杂网络理论的Space-L方法构建了武汉市中心城区的地铁、公交无向加权网络,并在此基础上运用ArcGIS软件构建了不同耦合半径的公交-地铁双层交通网络,确定了连边的权重和节点的重要度,计算了静态下地铁网络、公交网络和不同耦合半径的公交-地铁双层交通网络的介数、平均路径长度和聚类系...     

基于复杂网络理论的地铁深基坑施工事故致因研究

为构建地铁深基坑复杂系统事故致因网络层次结构模型,根据地铁深基坑施工的特点,分析出地铁深基坑施工的复杂性,找出影响地铁深基坑施工事故的43个因素;通过专家打分,借助复杂网络理论,并运用DEMATEL方法构建了地铁深基坑施工事故致因网络模型,归纳出地铁深基坑事故的基础因素层、中间致因层和近邻事故层,提取了导致地铁深基坑事故的关键致因因素,并分析了地铁深基坑施工致因因素之间的相互关系与重要性;提出相应的建议与措施,对于改善地铁深基坑施工安全水平、降低深基坑施工安全事故具有重要意义。     

地铁深基坑内支撑结构优化分析

深基坑工程中不同支撑数量会影响基坑系统支护结构的刚度,将对基坑的变形产生一定的影响.武汉市某地铁车站深基坑工程在设计前期分别提出了两种基坑支护结构设计方案,一种采用五道内支撑,另一种采用六道内支撑.为验证不同内支撑数量对该深基坑支护结构的影响,采用Plaxis 3D有限元软件建立了三维有限元模型,模拟分析了不同内支撑数...     

基坑外设隔离桩参数对近邻既有地铁隧道变形的影响

隔离桩作为常见的施工变形控制措施在保护周围敏感和重要建(构)筑物等方面发挥了重要的作用,其相关设计参数对邻近建(构)筑物变形的影响研究具有重要意义。依托武汉市华中科创产业园基坑工程,采用正交试验设计方法,以隔离桩的布置位置即桩隧距离、桩间距、桩长和桩顶埋深为影响因素,分析隔离桩不同设计参数对基坑邻近既有地铁隧道水平位移、地表沉降和基坑围护桩后深层土体水平位移的影响。结果表明:隔离桩靠近隧道或靠近基坑布置时均能减小邻近既有地铁隧道的水平位移,为减小对邻近地铁隧道运营安全的影响,宜选择靠近基坑布置隔离桩;隔离桩的布置位置即桩隧距离对邻近既有地铁隧道水平位移、地表沉降和基坑围护桩后深层土体水平位移的影响程度最大,隔离桩的桩间距、桩长和桩顶埋深对其的影响不显著。该研究结果可为类似工程隔离桩设计提供参考。     

基于复杂网络的地铁运营风险传导规律研究

地铁是特大城市有效解决通勤交通、实现交通低碳化的首选交通运输设施系统,极大地缓解了城市交通运行压力。但是伴随着地铁运营的网络化建设和规模的日趋庞大,导致安全事故频发,地铁运营风险传导也呈现出网络化特征。基于复杂网络理论,对地铁运营风险传导网络的基本规律进行了研究。结果表明:地铁运营风险传导网络中存在一些度很大的节点,而这些度很大的节点又与其临近的节点之间有很强的聚集程度,容易导致风险传导的发生,进而导致严重的后果。该研究可为地铁运营管理部门制定风险防范措施提供依据。     

基于传播模拟的国土开发空间网络结构韧性优化

传播模拟是基于动力学视角认知网络结构韧性的重要途径,探究网络结构差异与网络传播状态的关系对网络结构韧性提升和国土开发空间优化意义重大。构建最近邻网络、WS小世界网络、BA无标度网络和随机网络四类典型的城市网络模型,运用复杂网络理论和SIS病毒传播模型,借助于MATLAB和Gephi进行传染病传播模拟,分析四类网络在网络形态、节点规模和度值数量差异下感染数量和感染时间的变化特征,并对其影响机制进行探究。结果表明：（1）从总体特征来看,网络的结构差异影响网络传播强度。非规则网络的异质度值分布、高度局部聚类和较短路径长度将扩大感染规模,缩短感染时间。（2）从分解特征来看,规模并非是影响网络传播的核心因素,而“度”才是,高“度”且呈幂律度分布的城市网络是区域和城市抑制消极传播的风险所在。（3）从时空特征来看,异质网络与规则网络存在鲁棒和脆弱的双重特性。应通过网络的平疫“切换”来扬长避短,充分发挥异质网络在平时的优势和规则网络在疫时的优势。基于此,从区域和城市两个层面提出国土开发空间网络结构韧性的优化策略。     

地铁交通污水排放工程的节能节水技术应用研究

针对当前的地铁交通污水排放体系全面性差的问题,提出将节水节能技术应用到污水排放体系建设中,对污水特性和污水排放工程问题进行分析,分析结果表明,地铁交通污水主要来源于消防废水、生活污水和雨水;地铁交通污水排放设计没有具体的规范;城市的地势偏低或城市中不同地区有明显的高低差,易致使地铁排水倒灌;路基路面结构与材质不良,容易导致路面积水,使路面积水向地铁内滴入或涌入;依据地铁交通污水排放对地铁运行和生态环境的影响,构建基于节能节水技术的地铁交通污水排放体系。     

基于BP神经网络的城市总生态足迹预测研究——以武汉市为例

鉴于BP网络在处理非线性复杂系统的优势,以武汉市为研究对象,构建一个10-4-1结构的BP神经网络预测模型,将1978-2002年和2003年的相关数据作为模型的训练和测试样本,以2004年的社会、经济、环境数据作为网络的预测输入,对该年的总生态足迹进行预测。结果表明,BP神经网络预测结果与实际足迹值的相对误差为0.69%,预测精度优于传统的多元回归统计模型。     

基坑开挖及降水对周边地铁隧道变形的影响分析

为研究基坑开挖及降水对既有地铁隧道变形的影响。基于深圳前海某基坑项目,考虑基坑开挖及降水情况,结合修正的摩尔-库伦本构模型,利用MIDAS GTS NX软件建立基坑三维有限元模型和二维有限元模型,分析了基坑开挖及是否考虑降水对基坑支护结构变形的影响并与现场基坑支护结构的监测结果进行了对比,并分析了基坑开挖及降水对周边地铁隧道变形的影响,以及不同初始地下水水位(降水深度)对地铁隧道变形的影响。结果表明:基坑开挖时,考虑降水会增加基坑支护结构地连墙的变形,支护墙位移增加约4 mm,不能忽略降水情况;在基坑开挖及降水条件下,周边地铁隧道水平方向的变形呈"横蛋状",隧道竖向方向的变形呈整体下降趋势;当地下水水位埋深小于0.3倍的开挖深度时,地下水渗流对基坑变形的影响显著,当初始地下水水位埋深大于0.5倍的开挖深度时,地下水水位对基坑工程的影响相对减弱。     

地面油库结构鲁棒性评估

为了加强地面油库建设,了解地面油库的整体承受压力能力,对地面油库的结构鲁棒性进行了评估。首先从人的行为、设施设备、环境和安全管理四个方面入手,分析了影响地面油库结构鲁棒性的因素,构建了地面油库结构鲁棒性评估的指标体系;然后统计了以往各因素发生事故的概率以及造成伤害的概率,并根据结构鲁棒性评估指标函数进行计算,得到地面油库的结构鲁棒性评估等级;再针对评估流程进行了案例分析,从而为该评估方法的具体应用提供了计算实例;最后给出了提高地面油库结构鲁棒性的建议。     

咸阳市地铁建设对城市环境景观的影响分析研究

针对咸阳市地铁建设对城市环境景观的影响分析,主要介绍了地铁线路的建设,主要包括地铁一号线3期工程和地铁十一号线,探讨了咸阳市地铁建设施工期对城市环境景观的影响,主要有对城市大气环境造成污染、给城市环境带来噪音与振动污染、对城市水土流失和地下水污染和对地铁施工和城市建设,最后对咸阳市的地铁运营期对城市环境景观的影响进行了介绍,主要包括改善城市交通状况,集约城市空间,优化城市结构;节约土地资源与减少能源消耗和改善城市环境质量.     

长征国家文化公园红色旅游资源网络关注度及其旅游流网络结构分析

长征国家文化公园建设面临着的现实需求和复杂问题,迫切要求开展相应的系统性研究工作。以长征国家文化公园内154处重点红色旅游资源为研究对象,基于“虚拟”与“现实”相结合的视角,使用GIS、Gephi等研究方法,对其网络关注度和旅游流网络结构进行分析。研究表明：（1）红色旅游资源网络关注度普遍偏低、差异明显,5A级景区和重要人物是最受网络用户关注的资源类型;（2）旅游流网络结构松散、小世界效应显著,在湖南、贵州、陕西省内分别形成了“△”“网状”“双核”结构模式;（3）网络关注度与旅游流网络具有关联性和差异性,据此识别了湘中、黔川、陕北等重点红色旅游区,以及川陕、闽赣等红色旅游发展潜力区。基于以上分析,长征国家文化公园建设应以重点红色旅游资源为基础,实施分类施策、分段开发、扬长补短的发展策略。围绕高高、高低、低高、低低四种不同类型资源制定相应的发展策略,并结合不同区域的发展情况分别采取“节点”“斑块”“廊道”相结合的发展模式。     

针对PM2．5的武汉市大气监测点位的布局研究

武汉城市规模的扩大以及市内和周边的产业布局调整使得原有的大气监测网络不能准确反映城市大气污染现状,亟需进行布局优化。研究基于宏观视角,通过对武汉市自然条件、污染源分布和城市的发展规划进行综合分析,认为武汉市的大气污染以本地区的污染源影响为主;由于城市发展的“主城为核,多轴多心”空间结构,每个新城建成区应增设2-4个空气质量评价点,并按照人口比例作为权重纳入空气数据均值的计算;位于主城区的原有监测点基于PM2.5与原有监测项目有比较显著的相关性,可以继续使用。     

神经网络在深基坑监测中的应用

地铁车站等深基坑开挖施工中监测数据处理极其复杂,其经验多于理论。基坑工程施工中,对监测数据处理和分析,进而提取有价值的信息点是一个难题。因此,本文提出了神经网络的处理模型,采用BP网络的算法来训练网络,对某地铁车站的开挖监测进行了实例分析,可以看出该方法具有收敛速度快、精度高、实用性强等优点。     

生态系统服务时空演化的非线性影响因子——以钱塘江流域为例

为深入探究不同尺度、不同类别影响因素对不同类型生态系统服务的影响程度和复杂关系,本文测定了钱塘江流域7项生态系统服务的时空变化,并通过随机森林模型识别了各单项生态系统服务不同尺度自然环境因素和社会经济因素的影响程度和相对重要性,并评估了主导影响因素的边际效应.结果表明：2010~2017年,各单项生态系统服务在时空变化上具有明显的空间分异特征;不同类型生态系统服务受不同尺度自然环境因素和社会经济因素的共同影响,但其影响程度存在明显差异,格网尺度、自然环境因素的影响相对较大,建设用地、耕地及与其直接相关的社会经济因素的变化改变和塑造着生态系统服务的演化过程;主导影响因素与各单项生态系统服务之间存在复杂的非线性关系,各影响因素指标的变化对各年份生态系统服务具有非平稳的影响,如建设用地增加初期对多项生态系统服务的影响更为复杂和剧烈.     

基于网络模拟的岩体边坡稳定性概率分析

介绍了基于网络模拟的岩体边坡潜在滑动面随机搜索及其破坏概率计算的基本原理和实现过程。首先通过统计分析得到岩体边坡结构的统计性质参数及分布的密度函数,应用蒙特卡洛方法,采用随机参数模拟生成边坡岩体的结构面网络模型;然后以结构面网络模型为基础,在研究岩体边坡断裂失稳问题中,结合优势面理论,并考虑岩桥破坏机理,建立了新的使用动态规划方法寻求潜在滑动面及破坏概率计算的随机模拟技术,完成了相应计算程序。     

风化花岗岩隧道矿山法施工地下水渗流特征与防水技术研究

以风化花岗岩隧道为工程背景,通过现场监测和数值模拟研究手段,研究了风化花岗岩隧道所处地层在矿山法施工条件下地下水的渗流规律,并通过不同防水结构下流固耦合特征的分析,探讨了不同防水结构下地下水对二次衬砌的影响,进而在考虑场区地下水环境变化的基础上,提出了合适的防水控制措施。结果表明:隧道全断面开挖时,地下水流速在仰拱上部断面支护之后达到最大,地下水流速最大值位于拱脚处,随后依次降低;隧道开挖后,地下水水位迅速下降,在仰拱支护期间达到最低点,此后缓慢恢复;地铁隧道矿山法施工防水结构大致简化为全包防水型和控制性全包防水型,隧道下部结构对防水结构型式的变化较敏感,不同防水结构下隧道断面处二次衬砌背后孔隙水压力分布有很大的差异;隧道拱顶处地下水水头越高,排水盲管的铺设对隧道下部结构孔隙水压力的折减效果越显著;全包防水结构下隧道下半部分孔隙水压力的平均值较大,控制性全包防水结构下隧道上半部分孔隙水压力的平均值较大。     

基于通勤时间距离的LE污水处理过程故障检测方法

污水处理过程的性能监测与故障诊断,对于保障污水处理过程正常运行及保证出水质量达标具有重要意义.针对污水处理过程数据具有非线性、不确定性及且易受随机噪声影响等特征,提出了一种新的基于通勤时间距离的LE流形学习算法实现对复杂过程数据的特征提取.改进算法采用通勤时间距离方式进行样本间的相似度衡量并构造邻域图,理论分析和仿真测试表明改进算法可有效克服基本LE算法的邻域参数敏感问题并提高了算法的鲁棒性.将基于通勤时间距离的LE流形学习算法用于污水处理过程故障检测建模,在低维流形子空间构造综合统计量进行过程监测.应用结果表明,与基于PCA方法和LE方法的故障检测模型相比,基于改进算法的故障检测模型可及时探测故障的发生,具有较低的故障漏报率和故障误报率.为污水处理等复杂工业过程的故障监测提供了一种可行的解决方案.     

地铁洪涝灾害人员疏散数值模拟及疏散优化研究

为了探究不同水深情况下的洪涝灾害对人员疏散时间的影响,利用Pathfinder软件对哈尔滨市河山街地铁站进行建模,通过改变速度影响因子控制最底层人员在不同水深时行走速度,对各类情况进行仿真模拟;针对地铁车站出口疏散能力不均衡现象,通过不断改变人员的出口选择进行优化迭代,得到人员疏散优化模型。结果表明：水深在0.4m以内包括0.4m时,人员疏散时间均小于6 min;水深在0.4m以上时,人员疏散时间均大于6 min。通过对比优化前后疏散时间,得到疏散优化效率为16.9%,各出口疏散时间标准差优化效率为85.06%。当水深超过0.4m时,即不能在规定的地铁安全疏散时间内完成疏散,优化迭代能够有效缓解地铁车站疏散拥堵问题,为城市地铁洪涝灾害疏散及疏散优化提供了参考。     

武汉市浅水湖泊生态系统健康评价

采用指标体系法对武汉市14个浅水湖泊生态系统健康状态进行综合评价,评价指标包括系统外的压力指标和系统内的响应指标,综合反映了湖泊生态系统的活力、组织力和恢复力;同时用湖泊综合健康指标来反映不同湖泊的健康状况。研究表明该评价方法不仅能反映不同湖泊的不同健康状况,并能较准确地反映出影响湖泊健康的主要因素,对进一步进行多个湖泊生态系统健康评价指标阈值及评价方法研究具有重要的参考意义,为武汉市湖泊生态系统地管理及修复提供重要依据。