基于改进物元可拓法的东北林区贮木场火险评估

为提升贮木场火灾防范能力,降低火灾发生率,运用改进物元可拓法评估东北林区贮木场火险。从人、机、物、环、管等角度,构建包含5个一级指标,16个二级指标的东北林区贮木场火险评估指标体系;进而基于贮木场火险指标的层次结构,考虑火险因子量化的模糊性,建立东北贮木场火灾危险等级评定物元模型,实现对东北林区贮木场火灾危险等级的评定。实例分析结果表明:改进的物元可拓法适用于东北贮木场火灾危险等级评定,并可进一步结合雷达图直观表述单火险指标的危险性,使贮木场的防火管理可视化,为贮木场安全生产和科学化管理提供理论依据。     

基于模糊可拓层次分析法的在役混凝土桥梁耐久性评估

对在役混凝土桥梁的耐久性研究是目前学术界的热点问题。使用科学的方法对其耐久性进行合理的评估,是解决该问题的关键。考虑到在役混凝土桥梁耐久性评估中的不确定性,利用改进的三标度层次分析法及模糊可拓理论,建立了基于模糊可拓层次分析法的在役混凝土桥梁耐久性评估模型。首先,根据桥梁的结构及所处环境的特点,建立了在役混凝土桥梁耐久性评估指标体系。其次,运用改进的三标度层次分析法确定指标权重。然后,使用模糊可拓理论确定耐久性等级。最后,通过具体的实例分析,证明了该评估方法的科学性和有效性。     

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。     

基于可拓层次分析法的铁矿危险性评价研究

我国铁矿伤亡事故后果比较严重,重特大事故时有发生。基于可拓层次分析法(EAHP),结合可拓工程方法,在物元模型理论的基础上建立了铁矿危险性评价的物元模型,聘请5位专家对铁矿危险性的评价指标体系的10项指标进行评价,利用层次分析法确定各评价指标的权重,并对大红山铁矿的危险性进行评价,得出危险性等级为危险性较小、安全性较好,也说明了该铁矿需要进一步采取安全措施,加强安全管理,提高其安全程度,从而避免事故的发生,该方法为铁矿危险性评价提供了一条新的方法和手段。     

基于可拓学的地铁车站深基坑施工安全评价

针对地铁车站深基坑施工工艺复杂、不确定因素多、施工阶段风险概率高、风险损失后果严重等问题,采用层次分析法构建评价指标体系,利用可拓学理论建立可拓评价模型,通过定量化、模型化的方式使矛盾问题转化为相容问题。得到相应的评价指标体系和评价模型后,结合工程实际和专家打分确定安全评价指标权重,进而通过计算评价指标和对象之间的关联函数和关联度,最终得出目标层所属的安全等级。工程实例结果表明,基于可拓学的安全评价结果基本符合实际施工安全等级,该方法有效可行。     

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。     

可拓理论在天然气管道失效可能性评价中的应用

为了准确地判定天然气管道失效可能性,应用可拓理论,建立基于物元和关联函数的失效可能性等级评价流程。基于物元理论,将管道失效等级、评价指标、指标值域结合为一体,构建评价指标体系和评价标准,并对定性指标进行量化,对各指标进行归一化处理,确定经典域和节域;利用可拓集合的关联函数计算评价指标对失效可能性等级的关联系数,并引入3标度层次分析法(AHP)计算指标权重;根据级别变量特征值判定管道失效可能性等级,建立基于改进AHP法的可拓评价方法;将该方法应用于国内某4个典型天然气管段的失效可能性等级评价。研究结果表明:该方法能够准确地反映天然气管道失效可能性等级偏向另一级的程度,具有较好地适用性。     

基于博弈论的隧道施工环境可拓评价模型研究

为了准确评估隧道施工过程中环境质量对人的影响,在分析隧道施工环境质量影响因素的基础上,选取粉尘质量浓度、CO质量浓度、环境噪声、环境震动、热环境和光环境6项指标,建立了隧道施工环境质量评价指标体系,运用博弈论将主观赋权法(层次分析法)和客观赋权法(简单关联函数法)相融合,结合可拓学理论,构建了隧道施工环境可拓评估模型。结合浙江省奉化市石郎山隧道段右线yk1+430~yk2+280区间内4道不同施工工序实测数据,应用该模型评价了隧道施工环境。结果表明,构建的模型能够综合反映各指标信息,将独立的单指标环境质量分析上升为系统化的综合环境评估,模型能更客观地反映施工环境状况。     

基于博弈论组合赋权的航道水域通航安全评价

为有效降低航道水域通航过程中发生事故的风险,将组合赋权方法应用于航道水域通航安全评价中.通过调研和查阅资料确定了航道通航安全评价指标体系,基于该指标体系建立了基于博弈论组合赋权法的航道水域通航安全评价模型.利用博弈论将层次分析法、熵权法、可拓学3种方法计算所得权重进行最优组合,兼顾专家决策者的主观属性及数据蕴含的不确定性和动态可拓性,然后基于可拓学关联度的概念对航道关于各评价等级的关联关系进行综合评价,得到最终评价结果,并对计算结果从权重角度进行灵敏度分析,考察结果的稳定性和可靠性.最后,以宁波-舟山港为例,选取部分航道对该安全评价模型进行验证,结果表明该评估模型合理、有效.     

北京地区近两年春季森林火险对比研究

火险等级预报系统已经成为现代林火管理的一个重要工具。本文根据北京地区的森林火险天气,采用加拿大火天气指数系统（FWI）评估北京地区的森林火险。根据北京地区12个气象站2004年和2005年3-5月的气温、相对湿度、降水、风速,利用SAS计算程序,计算各气象站每日的FWI各组分值。分析FWI系统各组分的数值分布特征,确定了北京地区FWI各指数的等级划分及其指示意义。利用内插方法建立可燃物湿度码与火天气指数的空间分布图,分析2004年和2005年春季实际发生的森林火灾与相关的火险指数,结果表明FWI系统能很好地反映森林火险的变化,可以用于评估和预测火险。火险期危险度表明2005年春季森林火险高于2004年春季。文章最后讨论了不同内插方法对研究结果的影响。     

西藏东南部森林可燃物特点及气候变化对森林火灾的影响

根据西藏林芝地区的DEM数据和植被分布数据分析了该地区可燃物的水平分布和垂直分布规律,并根据火发生纪录分别计算了火发生周期和发生概率,根据火灾高发期的降水和气温数据分析降水和气温的变化趋势,本地区易发生火灾的可燃物主要有高山松云南松林,草甸灌丛,云冷杉林等.该地区的火灾轮回期为17178 a,火发生概率为0.00006,远远低于东北林区,但由于该地区处于高海拔地区,生态系统脆弱,林木蓄积量大,积累能量高,潜在的火强度高.林芝地区夏季降水减少,火灾高发期(2～5月)降水有所增加,但增温明显,气温升高对高海拔地区的影响比低海拔地区更大,对于森林可燃物而言,气温增高使高海拔地区的森林火险增大,森林防火面临的形势更加严峻.     

基于层次分析（AHP）的山东林火风险区划研究

利用RS和GIS构建山东森林火险区划模型,模型采取4类指标:第一类是森林火灾发生和蔓延的气象条件,选用代表干湿状态的多年近地面平均气温和近地面空气比湿;第二类是森林燃烧物质基础,林火行为主体的森林植被类型和植被覆盖度;第三类是高程、坡度和坡向等森林火灾发生和蔓延的地形条件;第四类是距居民点距离、距道路距离和人口素质(农民纯收入指数)等火源条件。分析2001-2010年10年间各类指标因子与火点分布关系,利用层次分析法(AHP)确定火险因子权重构建了山东林火风险区划,用2011-2012年火烧迹地信息进行验证,其中火点落在大于或高于三级占到了95%以上。     

我国大兴安岭地区森林雷击火发生的火险天气等级研究

借鉴加拿大林火天气指数(FWI)系统,改进其计算方法。利用大兴安岭地区1966-2006年的气象数据,得到历史上雷击火发生时的火险天气指数,统计分析确定我国大兴安岭地区森林雷击火发生的火险天气等级。根据实地采样测定的可燃物的含水率对计算方法进行了验证。通过统计雷击火发生的火灾级别来检验划分雷击火发生火险天气等级方法的合理性。     

森林火险的序贯分析初探

本文利用森林着火危险度指标属于正态分布的特点,根据正态型序贯分析的原理,提出了确定林火危险性的序贯分析方法;建立了长白山林区5个站点森林火险的“安全域”与“危险域”的模型;并以东岗(长白山西坡)为例,作了正态型序贯分析全过程的应用示例。结果证明,利用正态型序贯分析来确定林火的等级是可行的、可靠的,具有实用价值。     

东北林区火烧防火线方法研究

火烧防火线在东北林区应用广泛,是预防森林火灾的重要措施.这项工作由于受天气、可燃物、点火技术等各方面因素影响较大,应用时具有一定的风险性.本文针对火烧防火线过程中,用火条件的选择、点火技术的运用以及用火安全等方面加以分析.     

基于层次分析法的森林火险区划 —以徂徕山林场为例

森林火险区划是林火管理的基础。利用层次分析法将影响森林火险的静态因子评判指标分成三个层次,根据专业知识确定各因子权重,充分利用现有的可燃物和地形数据信息,以徂徕山林场为例进行了森林火险区划。区划结果表明,徂徕山林场大部分地区的火险为中低火险,高和极高火险区域面积分别占林场总面积的11.6%和3.1%。本研究为林场尺度上开展科学的火险区划提供技术参考。     

利用Keetch-Byram干旱指数预测森林火险

由于KB干旱指数预测森林火险需要输入的气象因子只有每日最高温度、相对湿度和日降雨量,这在我国大部分地区都可满足要求。该文介绍了KB干旱指数的原理与应用方法,并根据气象资料分析了广州地区2000～2001年火险期内森林火险情况。结果表明KB干旱指数可以用来进行森林火险的预报,预报方法简单,与实际情况比较贴近。与目前广东省采用的火险预报结果相比,这一方法的预报结果3级和4级火险范围更宽。这一干旱指数作为基层森林防火部门的一种早期火险预报工具采用。     

基于缓冲区重采样的LSTM林火预测模型*

为提高林火风险预测精度,挖掘地图上隐含的空间信息、时间序列上隐含的长期趋势和循环波动,提出1种基于缓冲区重采样的长短期记忆（LSTM）林火预测模型,选取15个与林火相关的影响因素,以方差膨胀因子为评价指标对其进行多重共线性检验,方差膨胀因子大于10的因素具有共线性,并采用信息增益率验证筛选结果的合理性。考虑到火灾的空间聚集特性,采用缓冲区分析与过采样相结合方法减少样本不均衡现象的影响,最终得到176 732条样本。对12个影响因素和研究时间段的火点建立LSTM预测模型,对森林火灾发生风险进行预测。研究结果表明:基于缓冲区重采样的LSTM林火预测模型有效考虑时空上隐含的信息,预测模型准确率为87.06%,特异性为97.99%,敏感度为76.12%,阳性预测率为97.43%,阴性预测率为80.41%,ROC曲线与AUC值均优于随机森林（RF）和支持向量机（SVM）这2种基准算法。维尔克松秩和检验发现,本文提出的模型与基准算法结果具有显著性差异。研究结果可为提高林火风险预测精度提供参考。     

森工林区消防安全工作初探

通过工作实践,详细地阐述了森工林区消防安全现状,分析了存在的问题和隐患,提出了改进林区消防工作的对策.