沉管隧道施工前期风险综合评估模型及应用

沉管隧道施工过程面临众多不确定风险因素,在施工前期需采取合理方法评估施工安全风险等级和确定风险事件控制优先级。目前,已有隧道施工风险评估方法主要用来确定整体风险等级,缺少对风险事件重要性进行排序,不利于施工风险精准控制。基于此,该文采用模糊失效模式与效益分析(FMEA)、故障树分析(FTA)、层次分析法-数据包络分析(AHP-DEA)方法,构建了一种沉管隧道施工风险综合评估模型,该模型利用梯形隶属函数解决了专家认知中的主观和模糊不确定性量化问题,并结合模糊故障树计算了风险概率;然后,采用AHP-DEA方法计算风险的影响权重;最后,引入模糊数对传统FMEA方法进行了改进。将该模型应用于广东金光东隧道沉管段施工风险评估中,结果表明:沉管预制风险、管段沉放与连接风险、管节浮运风险和最终接头风险的RPN值均0.4,且7,风险等级为高级,须采取风险控制措施降低风险;护岸施工风险、基槽开挖风险和基础处理与回填风险事件的风险等级为中级;该模型可为沉管隧道静态风险评估提供一种合理途径。     

风险评估在神木一号风积沙隧道中的应用研究

基于层次分析法、专家调查法和模糊评价法,对风积沙隧道塌方风险源因素进行识别,提出了工程地质因素、水文地质因素和施工设计因素三大类风险源。分析了各类风险源下具体风险因素的权重以及评价集,结合神木一号风积沙隧道的具体特点,对其塌方风险进行了评价。研究表明:影响风积沙隧道塌方风险的主要因素是施工设计因素,而施工设计因素中,超前支护类型这一二级风险因素又是风积沙隧道塌方与否的决定性条件。     

基于PCMRA神经网络补偿算法的瓦斯涌出量预测

为了克服自变量之间的多重共线问题,提高多元回归模型预测的精确性,将主成分分析(PCA)与多元回归分析(MRA)相结合,提出了主成分多元回归分析(PCMRA)模型。利用RBF神经网络对主成分回归分析残差进行拟合预测,最后利用残差预测值对主成分回归分析预测值进行补偿。结果表明:利用RBF神经网络对主成分回归模型进行补偿,将线性拟合算法和非线性拟合算法结合起来用于瓦斯涌出量预测是一种较为优越的算法。     

基于模糊故障树的海洋立管破坏失效风险分析

针对海洋立管破坏失效事故资料不完备及发生概率缺乏精确值的现状,提出了基于模糊故障树的海洋立管破坏失效风险分析方法。通过对现有的海洋立管破坏失效事故原因的统计分析,建立了以"海洋立管破坏失效"为顶事件的故障树。在对故障树进行定性分析的基础上,得到了引起海洋立管破坏失效的105个各阶最小割集,确定了海洋立管发生破坏失效的主要模式。采用专家判断法与模糊集理论结合的方法对故障树进行了定量分析,评估了故障树底事件的发生概率,并计算了故障树顶事件的发生概率。通过模糊故障树分析得到了海洋立管系统的薄弱环节,从而可以对其采取有效措施,以降低事故发生概率及提高系统可靠性。     

工程项目风险评价模型研究

从工程项目风险管理理论入手,结合工程项目特点,将工程风险因素按层次关系分组形成递阶层次结构,构建了工程项目风险的评价指标体系.同时,建立了一个基于多级动态模糊综合评判与BP神经网络相结合的工程项目风险评价模型,以多级动态模糊评判为采样基础,用人工神经理论建立评价模型,采用反向传播(BP)算法训练网络,为工程项目风险评价提供了新思路.     

基于改进神经网络的恐怖袭击风险预警系统

为提高恐怖袭击应急管理的效率,设计了恐怖袭击的风险评估和预测系统。评估模型通过因子分析方法计算各类目标的相对风险指数,评估指标包含"威胁"、"脆弱性"、"后果"三大因素,具体数据从全球恐怖主义数据库(GTD)中进行采集。预测模型通过神经网络实现风险指数的预测,由于BP神经网络的梯度下降算法收敛较慢且易陷入局部最优点,因此利用遗传算法对神经网络的初始权值阈值进行优化,并提高预测精度。最后,对GTD数据库中的21类主要袭击目标进行算例分析,验证了该模型的可行性和准确性,同时还根据这些目标的风险指数进行原因分析和策略建议。     

赤潮灾害风险评估方法

赤潮灾害是三大海洋灾害之一,它恶化海洋生态环境,危及人类健康,造成的海洋经济损失逐年增加.赤潮灾害风险评估是赤潮灾害减灾防灾的重要内容之一.赤潮灾害在本质上仍属自然灾害,依据赤潮灾害的危害特点和自然灾害风险的内涵,阐述了赤潮灾害风险评估的定义,就赤潮灾害危险度评估和海洋社会经济易损度评估两方面内容,论述了赤潮灾害风险评估指标体系,建立了赤潮灾害风险评估模型,提出了赤潮灾害风险评估的技术流程.     

地铁车站基坑工程建设风险识别与预控

为满足城市交通需求,近几年城市地下轨道工程建设发展迅猛。由于地下工程施工受到地质条件及周围环境的影响,施工风险比地面工程要复杂得多,为避免施工事故发生导致巨大损失,对施工进行风险分析和制定预控措施是非常有必要的。结合南京地铁2号线一期工程车站基坑工程,对地铁车站基坑工程的建设施工风险进行了识别。在风险识别的基础上,运用风险指数法对风险进行了分析评估,确定了风险发生的概率以及影响的大小。结合工程建设实践经验、专家分析以及相关理论,提出地铁车站基坑工程施工中一些典型风险和基坑范围内管线安全风险的预控措施。     

基于POT-GPD模型的地震巨灾损失分布研究

极值理论关注风险损失分布的尾部特征,通常用来分析概率罕见的事件,它可以依靠少量样本数据,在总体分布未知的情况下,得到总体分布中极值的变化情况,具有超越样本数据的估计能力。因此,基于GPD(generalized pareto distribution)分布的POT(peak over threshold)模型可更有效地利用有限的巨灾损失数据信息,从而成为极值理论当前的主流技术(以下简称,POT-GPD模型)。针对地震巨灾发生频率低、损失高、数据不足且具有厚尾性等特点,利用POT-GPD模型对我国1969年至2013年间的地震直接经济损失数据进行了统计建模;采用样本Hill图及区间筛选算法选取阈值,并对形状参数及尺度参数进行了估计。模型检验表明,POT-GPD模型对巨灾风险厚尾特点具有较好的拟合效果和拟合精度,为地震巨灾风险估计的建模及巨灾债券的定价提供了理论依据。     

考虑施工时序的隧道工作面坍塌风险分析方法与验证∗

岩石隧道钻爆法开挖过程中存在多工序交叉作业,且频繁遭遇复杂的地质环境,导致工作面坍塌事故时有发生。为分析隧道施工中工作面坍塌风险,结合 T‐S（Takagi‐Sugeno）模糊事故树与贝叶斯网络,提出了一种考虑岩石隧道施工基本事件时序性的工作面坍塌风险分析方法。广泛调研了 46 起钻爆法岩石隧道工作面坍塌事故,筛选辨识出影响工作面稳定性的 30 项致险因子与孕险环境作为基本事件,基于统计数据量化计算各基本事件的发生概率模糊子集与各节点间条件概率,构建了隧道工作面坍塌 T‐S 模糊事故树并映射为贝叶斯网络,运用贝叶斯网络的双向推理功能,计算得到各基本事件的后验概率与重要度,筛选出部分对隧道工作面坍塌影响较大的关键基本事件。随后结合隧道施工过程中各基本事件发生的时序性,通过在贝叶斯网络中逐次更新对应事件的风险状态, 得到工作面坍塌风险发生概率的时序性变化。以油坊坪隧道坍塌事故为工程实例,讨论了隧道建设中考虑施工时序的工作面坍塌风险分析的可行性与挑战,给出了岩石隧道不同施工阶段的风险管控方案与重点,为岩石隧道施工安全风险分析与管控提供了新的理论基础与技术手段。     

内集-外集模型的计算机仿真检验

基于信息分配方法建立的内集 -外集模型 ,用于计算可能性 -概率风险 ,可以表达概率估计的模糊性。实践证明 ,用这一模型计算出来的自然灾害模糊风险能对减灾方案进行合理的筛选 ;实验证明 ,我们还可以用这一模型替代专家依据给定的样本进行模糊概率估计。本文用计算机仿真技术 ,在期望值的意义上 ,检验这一模型的可靠性。仿真结果显示 ,用内集 -外集模型计算出来的可能性 -概率分布的均值甚至比传统直方图分布的均值更靠近真实概率分布的期望值。这一研究表明 ,内集-外集模型用于自然灾害模糊风险评估 ,在期望值的意义上是一个可靠的模型。     

用计算机仿真技术检验自然灾害模糊风险模型

自然灾害模糊风险是用模糊集对自然灾害风险的一种近似表达．本文建议了一种计算机仿真方法，用来检验计算模糊风险的模型是否可靠．假定真实的概率风险可以用某个概率密度函数来表达，当用某种模型依据小样本来估计这个函数时，必然会存在误差．设给定概率密度函数的其望值为Ｅ， 用传统模型估计得到的概率密度函数的期望值为Ｅ，用某种模糊数学方法计算出来的模糊概率分布的期望值为Ｅ．如果Ｅ与Ｅ的差小于Ｅ与Ｅ的差，则说明模糊风险模型比较可靠．本文给出了计算Ｅ的公式，对计算机仿真实验进行设计．并给出了产生随机数的３个重要程序．     

自然灾害风险分析的信息矩阵方法

从致灾因子危险性分析，到伤亡和损失的可能性研究，自然灾害风险分析由4个环节组成，即致灾因子、承灾体输入、承灾体输出和社会系统。在大多数据情况下，风险事件的不确定性，主要来自于致灾因子时间、地点、强度的不确定。因此，自然灾害风险分析主要涉及两类模式识别：致灾因子概率分布识别和承灾体系统输入-输出关系识别。由于概率分布和输入-输出关系在数学上均可用函数表达，所以，自然灾害风险分析涉及的两类模式识别，均是函数关系的识别。给出了用信息矩阵识别这些函数关系的方法。为演示该方法的优点，用它处理了在我国得到的地震数据，识别了震中烈度与震级的关系。结果表明，得到的结果比线性回归、基于正态分布的模糊推理和人工神经元网络等的结果好。     

台湾海峡区域防灾减灾信息服务系统研究

台湾海峡及其周边海域是我国海洋灾害发生的重点区域,充分利用我国在该区域投入巨资构建的海洋动力环境实时立体监测系统所获取的海洋动力参数数据,构建区域性防灾减灾信息服务系统具有重要的意义.从台湾海峡海洋动力环境立体监测数据防灾减灾应用和网络服务角度出发,提出了防灾减灾信息服务的数据服务、信息服务和决策服务等3个层次的划分方法,研究了基于数据仓库、XML、中间件和基于地球球体模型的三维可视化等的服务技术实现策略.提出的防灾减灾信息服务系统构建技术充分考虑了不间用户的应用需求,并通过工程化实践提升了我国海洋动力环境立体监测信息的广泛共享和深度应用的层次.     

储罐爆炸抛射碎片对目标储罐的破坏概率研究

化工储罐爆炸产生的抛射碎片击中并破坏相邻罐体后,将引发多米诺效应。N guyen破坏概率模型认为,当罐壳受撞击后,残余壁厚小于某个临界值时就会被破坏,并假设该临界残余壁厚为定值,存在不合理之处。本文基于储罐壳体损失面积安全评价方法AP I 579,把撞击形成的复杂凹坑简化为圆锥形,分别针对圆柱储罐、球罐推导出圆锥形凹坑剩余强度系数的求解方法,并根据塑性失效理论确定了罐壳的临界剩余强度系数,由此建立了新的破坏准则。在此基础上,采用蒙特卡罗法进行模拟,建立了新的爆炸碎片对目标储罐的破坏概率模型,与N guyen模型相比,得出的破坏概率偏大,结果更为安全保守。通过对剩余强度系数与无量纲撞击深度和凹坑锥角的变化关系进行分析,证明N guyen模型中临界残余壁厚为定值的假设并不合理,而新的基于剩余强度系数计算的破坏概率更为准确合理。     

基于网络层次分析法的石油化工设施安全风险评估

为评估石油化工设施的安全风险,提出了一种基于网络层次分析法的安全风险评估模型.在构建石油化工设施安全风险网络层次分析模型的基础上,采用Saaty标度法对安全风险参数进行量化,利用SD软件对安全风险参数进行排序.仿真结果表明,网络层次分析法考虑了安全风险参数之间的相互作用和相互影响,能改进基于线性组合关系的递阶层次分析模...     

中国与荷兰洪水风险分析方法的比较研究

基于洪水风险的定义,从洪灾发生概率、洪灾后果评估、风险评价指标和防洪标准经济优化决策原则等方面阐述了中荷两国在洪水风险分析研究方面的异同,初步分析了存在差别的原因以及两种方法的特点.在分别应用中国和荷兰现有风险评估方法分析安庆市堤防圈的洪水风险的基础上,探讨了将两国的风险分析方法进行整合的思路.算例表明,将堤防的工程风险与洪水本身出现的水文风险相结合,并考虑在不同洪水位下损失的差异的方法是与洪灾发生机理相符,综合考虑了各种不确定因素的、切合我国洪灾特点的一种值得进一步深入研究的新方法.     

民窿空区群级联失稳评价

民窿空区群已构成了许多矿山安全生产的极大隐患。针对民窿空区群的特点，运用重整化群方法，从整体的角度对民窿空区群系统的稳定性问题进行了研究，得到了空区群变尺度级联失稳迭代函数。给出了判别空区群系统整体失稳的临界概率，将空区群系统失稳的复杂判别转化为单元失稳概率与临界概率大小的比较问题，同时给出了计算实例，以供参考。所建立的方法可以为大规模民窿空区群范围内的工程施工以及民窿所在矿山空区群整体稳定性评价提供参考，同时也为认识一般空区群系统的失稳机理开辟了一条新的途径。     

城市自然灾害风险评价的一级模型

本文分析了以往概率风险存在的问题,用模糊集手段定义了城市自然灾害的可能性风险,并提出了一级综合评价模型。本文提供的方法,由于能较广泛地对有关信息进行分析,从而可提高风险评价的可行性和可能性。