基于物元可拓模型的尾矿库溃坝风险评价研究

为准确的评价尾矿库溃坝风险等级,建立了物元可拓评价模型:首先确定风险评价指标体系与评价标准,通过隶属函数对评价标准进行隶属化,解决其因特征值超出节域范围导致关联函数失效问题与因量纲不一致而造成的不可公度性问题;然后确定其经典域、节域与待评物元,为评价尾矿库溃坝风险等级提供前提条件;再通过计算简单关联函数值与初等关联函数值,确定各评价指标的权重与各等级的可拓关联度;最后依据最大关联原则,确定风险等级,并计算等级变量特征值以更准确的评价其等级。工程实例应用表明,该方法应用于尾矿库溃坝风险评价准确、符合实际情况。     

基于熵权可拓理论的管道坡面水毁危险性评价

为预防油气管道运营过程中发生坡面水毁地质灾害,对油气管道进行坡面水毁危险性评价是必要的。依据可拓理论建立坡面水毁危险性评价物元模型,计算出各评价指标关联函数,采用熵权法对各评价指标进行赋权,最后得出危险等级。选取河西走廊高台地区的11条坡面冲沟作为评价对象,将该方法评价结果与管道公司软件评价结果进行对比。结果表明:就高台地区11条坡面冲沟危险性而言,基于熵权法与可拓理论相结合得到的管道坡面水毁危险性评价结果与用管道公司的软件得到的评价结果相吻合。     

金属矿山采空区危险性的可拓理论辨识

基于物元理论和关联函数,将可拓理论引入采空区危险性辨识中.由于影响采空区稳定性因素的复杂性与多样性,从实际工程角度选取能够综合反映采空区特性的指标进行评价.以某矿采空区为例,根据物元和可拓集合中的关联函数建立采空区危险性辨识的可拓模型,并对采空区危险性进行预测.结果表明,10-10采空区危险性等级在Ⅲ级、Ⅳ级之间,由危险性极高偏向危险性较高;而10-12采空区危险件由Ⅱ级偏向Ⅰ级,稳定性较好,危险度较低.本文评价结果符合实际情况,表明采用可拓理论评价采空区危险性可行.此外,采用改进的AHP法求解指标权重可以避免实际工程中人为主观因素的影响,从而使权重的计算更加客观.     

小城镇灾害易损性可拓评估的原理和应用

为给小城镇防灾减灾和小城镇规划等提供科学依据,本文借鉴可拓原理对小城镇灾害易损性进行了可拓评估.首先,建立了小城镇灾害易损性的可拓评估流程,结合湖南小城镇实例,选取评价指标,确定灾害易损性的分级标准;其次,构建了可拓评估的经典域、节域蝌和物元;然后提出了用简单关联函数计算指标权重;最后,计算了灾害易损性的关联函数值和关联度,评估了灾害易损性的等级并计算了其变量特征值.与模糊评估方法相比,两者平级结果总体上一致.结果表明,该方法能较真实地反映小城镇灾害易损性等级,同时也证明了将可拓原理应用于小城镇灾害易损性评估的可行性.     

基于熵权物元可拓理论的隧道塌方风险评估

为了准确评价隧道塌方风险等级,降低隧道施工过程中塌方事故的风险,基于熵权物元可拓理论建立了隧道塌方风险分级的评估模型。在统计及综合分析隧道塌方影响因素的基础上,选取围岩级别、跨度、偏压角度、埋深、地下水影响、断层破碎带、施工管理与技术水平7个主要因素作为隧道塌方等级评价指标。借鉴可拓学原理,将熵权法引入可拓学理论中,建立了熵权物元可拓评估模型,对隧道塌方风险进行评估。在熵权物元可拓评估模型中,对定性的指标进行量化,并对各指标进行归一化处理,构建隧道塌方等级评估的经典域、节域和待评物元;为客观、合理地确定指标权重,提出用熵权法计算指标权重;对隧道塌方风险进行关联函数值和关联度分析,确定隧道塌方风险等级及其变量特征值。在工程应用中,对某隧道1#横洞的数据进行统计分析,通过构建的熵权物元可拓评估模型得到某隧道1#横洞的待评物元,从而应用熵权物元可拓理论对某隧道1#横洞进行隧道塌方风险评估,评估结果与实际开挖中毛开挖面围岩不稳定、且时有掉块现象发生的情况一致。研究表明,将熵权物元可拓理论应用于山岭隧道塌方风险评估是可行的,应用该模型得到的隧道塌方等级与实际开挖情况相吻合,很好地预测了隧道施工的安全状态。     

基于AHP可拓综合方法的公路隧道安全等级判定研究

研究了公路隧道安全现状的评价体系,并应用可拓集理论、层次分析法和有关隧道安全评价的专业知识,将可拓集理论与安全评价相结合,建立基于可拓学的公路隧道安全评价分析的物元模型。对辽宁阜新大巴沟隧道运用了这种新的安全评价方法,实践表明:基于AHP可拓综合方法的公路隧道安全评价方法可以准确反映公路隧道的安全等级。     

基于熵权可拓物元模型的城市轨道交通线路运营风险评价

为全面、客观地了解城市轨道交通线路的运营风险,通过分析轨道交通线路历史故障的原因,构建了线路运营风险评价指标体系,并基于熵权可拓物元模型提出评价方法。该方法利用数理统计划分评价指标的经典域,利用熵权模型计算指标权重,利用可拓物元模型计算综合评价值和风险等级。结果表明:所构建的轨道交通线路运营风险评估指标体系切实可行;基于熵权可拓物元模型提出的评价方法能客观有效地评估线路运营风险,同时有助于有针对性地加强线路运营风险管理。     

埋地油气管道沿线土壤腐蚀性可拓评价研究

油气管道长期埋设在土壤环境中会受到各种侵蚀介质的腐蚀并引发泄漏、火灾、爆炸等事故。针对土壤腐蚀因素复杂多变的特点,建立基于物元、可拓集合和关联函数的埋地油气管道沿线土壤腐蚀性评价模型;选取土壤电阻率、自然电位、氧化还原电位、pH值、含水率、Cl-含量、SO42-含量7个评价指标,将土壤对油气管道腐蚀的严重程度划分为低、较低、中、强和较强5个等级;采用客观赋权的变异系数法（CV法）来确定土壤腐蚀性评价指标的权重,避免了以往评价方法的主观性,进一步提高模型的精度和效率。以某埋地天然气管道5个管段土壤为例,可拓评价结果表明4#土壤的腐蚀性较强,其他土壤腐蚀性中等,这与外腐蚀检测结果吻合,证明所想出的模型简便、高效、精确,具有很好的科学性和工程应用性。     

面向非对称贴近度的地质灾害危险性评价可拓模型

为合理评价地质灾害危险程度,考虑待评物元自身界限的模糊性,引入非对称贴近度函数,建立地质灾害危险性评价的改进可拓模型。以四川省枕头坝枢纽区地质灾害为研究对象,构建包括地质条件、地形地貌、水文气象、人为因素和历史灾害规模5项一级指标及11项二级指标的危险性评价指标体系;划分地质灾害危险性等级,厘定危险性评价因子基准值;基于物元分析理论,归一化处理经典域物元和待评物元;引入变权理论,确定各级指标权重,用非对称贴近度代替最大隶属度,以最大限度地融合待评物元的模糊信息;建立多级可拓评价模型,测算枕头坝枢纽区地质灾害危险性等级,并对其进行指标敏感性分析。结果表明,枢纽区地质灾害危险性等级为中等,该结果基本上符合工程实际。     

矿岩可崩性的可拓聚类预测研究

将可拓工程方法与聚类分析相结合,以矿岩的可崩性等级和影响因子构造经典域物元和节域物元,应用物元理论和可拓集合中的关联函数,建立了可拓聚类预测的简单物元模型.通过与RQD法,RMR法,MRMR法以及Q系统分级法的矿岩可崩性分级评价结果相比较,可拓聚类预测方法所获得的结果与其他评价方法的结果具有一致性,说明该方法的可行性.可拓聚类预测结果具有不仅反映事物从属级别的绝对性,而且还能反映其相对性的优点.     

基于可拓联系云模型的隧道塌方风险等级评价方法

为准确预测隧道塌方风险等级,基于塌方相关理论和工程实际,建立塌方风险等级评价因子体系,借助云理论中云雾化现象检验采用综合权重方法确定的评价因子权重,利用物元可拓理论与联系云模型实现评价因子定性与定量之间的转换,提出1种基于可拓联系云的隧道塌方风险等级评价方法。计算待评价物元与联系云模型间的综合确定度,结合模糊等级特征值确定塌方风险等级,并引入距离相似性判断风险的演变趋势。研究结果表明:可拓联系云模型评价结果与实际塌方风险等级一致,模型可以较好地适用于隧道塌方风险等级评价。     

露天矿山排土场滑坡灾害预警技术

在现场调研与文献分析的基础上,提出了排土场滑坡灾害预警指标体系。基于物元理论和关联函数,构建了露天矿山排土场滑坡灾害可拓预警模型。采用基于测度改进的层次分析法客观地确定评价指标权重,较好地消除了人为因素带来的偏差;以综合关联度作为评价准则进行滑坡危险性等级判定,进而对排土场滑坡灾害进行预警。利用该模型对某铁矿排土场的滑坡危险性进行预警评价,得到了与实际情况吻合的警情,并针对存在的问题提出了相应的改进措施     

城镇燃气管道第三方施工损伤风险评价方法研究

针对第三方施工对城镇燃气管道的不利影响,提出一种半定量风险评价方法。首先,基于“人—机—环境—管理”系统确定失效因素,利用G2赋权法对因素赋权,并引入物元模型分析失效可能性;然后,建立喷射火焰、闪火和蒸气云爆炸的数学模型计算管道泄漏的伤害面积,确定失效后果等级;最后,根据API 581中的风险矩阵得出燃气管道第三方施工破坏风险等级。实例分析表明,该方法兼具定性评价与定量评价的优点,能更加准确有效地进行风险分析,确定风险等级。     

基于物元可拓法的湿地生态系统健康评价——以衡水湖国家湿地自然保护区为例

以"压力-状态-响应"(PSR)模型构建的湿地生态系统健康综合评价指标体系为基础,基于物元可拓理论确定评价物元,构建物元经典域、节域矩阵,并结合变异系数权法建立了综合评价模型,根据特征值计算结果和等级评定标准,综合判别湿地生态系统健康的现状等级。将此法应用于衡水湖国家自然湿地保护区的生态系统健康评价,其健康等级的特征值为3.312,据此判定衡水湖湿地处于亚健康水平,但有向不健康转化的趋势。分别与分形方法、韦-费定律对同例的评价结果进行了比较,结论总体吻合,表明物元可拓模型能够应用于湿地生态系统健康评价。     

基于博弈-可拓理论的隧道围岩稳定性评价

针对隧道围岩稳定性评价的模糊性和主观影响问题，建立基于博弈-可拓理论的隧道围岩稳定性评价模型。该模型采用岩石单轴抗压强度、岩体质量指标、完整性系数、体积节理数、声波纵波波速值、地下水渗水量作为隧道围岩稳定性评价指标，运用关联函数法、熵权法和改进层次分析法单独计算各个指标的权系数，利用博弈论组合赋权确定所得3个权系数的最优组合权系数，以此计算出待评隧道围岩关于各稳定性等级的加权关联度，根据计算结果判定待评隧道围岩稳定性等级。实例计算表明:运用博弈-可拓理论评价隧道围岩稳定性等级，综合了主客观因素，使评价结果更为合理可靠，为隧道风险控制与安全管理提供了新的依据。     

基于熵权物元可拓的桥梁检测作业危险性评价

为弥补现阶段我国桥梁检测作业评价手段单一、管理办法落后等缺陷,降低桥梁检测作业安全事故的发生率,以耦合事故致因理论为基础,从人、机、料、环和管理等5个维度出发,构建包含5个一级指标,24个二级指标的桥梁检测作业危险性评价指标体系;结合物元可拓理论建立桥梁检测作业危险性评价模型,计算出各评价指标的关联函数,应用熵权法确定指标权重,得出危险性评价等级,并选取14个工程实例加以验证。结果表明:就14个桥梁检测工程实例的危险性而言,该模型评估结果与现场实际踏勘结果一致,说明基于熵权法与物元可拓理论相结合得到的桥梁检测作业危险性评价模型整体可靠性强、准确率高。     

金属矿山地表沉陷的可拓评价预警

针对金属矿山地表沉陷灾害的预警问题,应用可拓学理论,建立基于物元和关联函数的矿山沉陷评价预警模型。选取沉陷密度、沉陷面积率、断层密度、覆层强度指标、深厚比、下沉系数6个预警指标,划分4级预警模式。根据各指标特征建立关联函数并计算关联度,结合德尔菲-层次分析法确定指标权重。选取我国4个典型金属矿山开展模型验证,获得各矿山地表沉陷的预警等级,与矿山实际情况对比分析认为评价结果具有较好的可信度。该方法操作简单,结果直观,为金属矿山的地表沉陷预警提供了新的思路。     

基于投影寻踪聚类的油气管道失效可能性评价

为保障油气管道运行安全,将投影寻踪聚类的方法引入油气管道失效可能性评价中,从系统理论的角度将油气管道失效分为致灾因子危险性、承灾体的脆弱性和应对能力脆弱性3个子系统,据此建立油气管道失效可能性评估指标体系,然后基于投影寻踪聚类的失效可能性评价模型,对油气管道失效可能性进行量化分析,从而确定其失效可能性等级。实例分析表明,所建立的失效可能性评价模型能对油气管道失效可能性进行评价,可为管道的风险管理提供决策依据。     

集对分析在海底管道失效可能性评价中的应用

为分析海洋油气管道的失效可能性,首先建立海底油气管道失效可能性评价指标体系,它包括腐蚀、第三方破坏、环境、误操作、管道自身和安全管理6大方面的21个因素。考虑到诸指标间的影响,用熵权法与超标倍数赋权法相结合的改进综合权重法确定权重。用基于集对分析的海底油气管道失效可能性评价方法评价某海域5段不同的管段。根据指标分值,得出各管段最大联系度,以判定其失效可能性。结果表明,集对分析法对指标分值的处理结果与实际情况基本符合,可应用于海底油气管道的失效可能性分析。     

基于物元可拓的熵值泥石流危险性评价

通过选取能够反映和体现泥石流危险性的8项重要参数指标作为泥石流危险性评价指标,运用物元可拓理论和熵值确定权重法,建立泥石流危险性评价的物元可拓模型。应用建立的物元可拓模型,对舟曲县15条典型泥石流沟的危险性进行评价,得到的评价结果与实际情况相符合,同时也说明基于物元可拓的熵值法能较真实地反映实际泥石流沟的危险性等级,证明该方法应用于泥石流危险性评价的有效性和可行性。