基于云模型的长时停工隧道衬砌结构质量评价

基于长时停工隧道衬砌结构质量评价中通常存在的定性描述和定量转化问题,引入一种基于云模型理论的长时停工隧道衬砌结构质量评价方法。根据长时停工隧道衬砌结构的特点,选取锚杆数量和衬砌厚度等20项评价指标,建立了长时停工隧道衬砌结构质量分级的评价模型;通过正向正态云发生器生成对应的云模型参数,再结合各评价因子的权重,获得云模型的综合确定度,最后利用最大隶属度原则确定长时停工隧道衬砌结构质量状态等级;将该模型应用于某一长时停工隧道工程实际,评定了该隧道衬砌结构的质量状态等级。结果表明,该方法不仅能给出长时停工隧道衬砌结构的质量等级,还能客观反映长时停工隧道衬砌结构中各因素的合格情况。     

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。     

数据驱动的施工安全评价模型研究与应用

鉴于施工安全评价过程往往存在不可忽视的主观随意性,为科学合理地评价施工安全状况,首先通过文献梳理、现场调研和专家访谈,建立施工安全评价指标体系;然后用遗传算法(GA)和因子分析法,优化评价指标,并构建基于数据驱动的施工安全评价模型;再结合贝叶斯网络(BN),详细给出模型的定量评价程序;最后将模型应用于某施工项目的安全评价实例中。研究表明:用基于调研数据建立的评价模型,能够计算得出施工项目处于不同安全等级的概率,并根据分析结果找出施工安全管理的薄弱环节。     

基于物元分析与PCA的部队汽车分队安全评价模型

为改善部队汽车分队的安全状况,建立了基于主成分分析与BP神经网络的部队汽车分队安全评价模型。在利用层次分析法建立分队系统的安全评价指标体系的基础上,将专家作为样本,进行物元分析,两者联合确定指标权重,进而得到相对客观的评价样本。对样本提取主成分,使输入变量降维且相互独立,以提高网络训练和预测效果。结果表明,其预测精度优于不采用主成分分析的BP网络模型,且相对误差在4%以内,模型具有可行性。因此,结合了物元分析与主成分分析的BP网络耦合模型能更加客观、准确地评价和预测被评价对象的实际安全状况。     

基于混凝土循环剥落的隧道火灾损伤数值模型研究

为研究混凝土高温剥落对隧道衬砌火灾损伤的影响,在现有隧道结构非线性瞬态热—力耦合有限元模型基础上,提出1种在火灾高温条件下混凝土发生剥落的循环算法,以模拟火灾下衬砌结构截面面积的损失,并引入混凝土临界剥落温度的概念,得出基于混凝土循环剥落的隧道衬砌火灾损伤数值模型建立流程。利用该模型对某隧道衬砌结构进行火灾损伤模拟,并与试验结果进行对比验证。结果表明:火灾下隧道混凝土衬砌结构内逐渐增大的热应力是导致普通混凝土高温剥落的主要原因;可将衬砌受火面是否达到临界剥落温度作为隧道发生高温剥落的充分条件进行火灾损伤分析;模型求解所得的数值模拟结果与现场火灾试验数据基本吻合,验证了其可行性;混凝土高温剥落与否对衬砌结构等效温度应力有较大影响,在隧道衬砌结构抗火性能分析过程中应尽量考虑混凝土高温剥落造成的影响。     

基于云模型的运营隧道结构健康安全评价

为了实现运营隧道结构健康安全评价,选取19个指标因素作为评价指标,并基于大量工程实践和专家经验,进行云模型连续型影响因素属性离散化,得到运营隧道风险评价因子云模型分级标准。根据风险因子的不确定性,建立运营隧道结构健康安全评价云模型,并通过实例进行验证。结果表明,基于云模型的运营隧道结构健康安全等级具有较好可行性与适用性。同时,通过敏感性分析得到影响运营隧道结构健康安全的敏感性因素,为运营隧道结构健康安全控制提供支持。     

基于贝叶斯网络的煤矿安全诚信评价模型

构建了基于贝叶斯网络的煤矿安全诚信评价模型,用于评价煤矿企业安全诚信状况.该模型采用贝叶斯网络拓扑结构描述指标间的逻辑关系,利用联合条件概率表将指标间逻辑关系定量化,在评价具体煤矿时确定网络中根结点的置信度,最终将根结点置信度通过概率理论聚合到煤矿安全诚信度这一总指标.对平禹煤电公司安全诚信等级进行评定,表明该模型是合理有效的.     

铁路长大隧道健康状况远程监测诊断装备系统研究

基于服役期铁路长大隧道健康状况劣化影响因素分析,结合隧道衬砌结构特点和健康状况监测实际,采用智能传感、信息融合、故障诊断技术,构建集监测、诊断、评估于一体的长大隧道健康状况远程监测诊断装备系统。研究系统的软硬件设施及其布设技术,建立长大隧道健康状况综合评估体系,给出健康诊断量化评估标准。以国内某铁路长大隧道为例,对其健康状况实施远程监测与诊断分析。结果表明,该条服役隧道健康问题的主要影响因素为隧道衬砌漏水、隧道衬砌裂缝、隧道衬砌变形、隧道衬砌剥落等病害,尤以隧道衬砌变形最为严重,健康等级为4级。     

基于贝叶斯网络的气井井筒完整性风险评价

井筒完整性失效是气井生产中的主要风险,为有效评价井筒完整性风险,应用贝叶斯网络的推理与学习能力,建立了基于贝叶斯网络和Noisy-OR gate模型的井筒完整性失效概率计算方法和风险评价模型。由故障树分析将井筒分为管柱、水泥环密封性、井口装置、水力屏障和其他部件5个评价单元,确定了各单元的主要风险因素,建立了井筒完整性失效的贝叶斯网络拓扑结构;由Noisy-OR gate模型和历史数据,确定了贝叶斯网络的条件概率参数;将基于贝叶斯网络的失效概率与层次分析法相结合,确定了风险评价指标和等级划分标准;建立了气井井筒完整性风险评价方法。结果表明,该方法实现了井筒完整性失效概率的定量计算、风险的定量评价和主要风险因素的反向推理,可为预防和控制井筒完整性失效提供决策依据,有助于降低井筒完整性失效风险。     

基于模糊网络分析法的公路隧道火灾风险综合评价模型

根据安全学原理及火灾事故案例,构建了由"人-机-环境—管理"4个子系统组成的公路隧道火灾风险管理模型,建立了公路隧道火灾风险评价指标体系。所建立的公路隧道火灾风险评价指标体系内部的各个指标是相互联系的,这种联系不是一种递阶形式的层次结构,而是一种网络结构,在确定指标权重时,不能够满足层次分析法所适用的条件,为此在隧道火灾风险评价中引入网络分析法,构造了公路隧道火灾风险评价模糊网络结构。网络分析法既考虑层次之间的影响,也考虑层次内部因素之间的相互影响,有效克服了层次分析法中确定指标权重时只考虑每一层次的各元素对上一层次某元素的优先权重的缺陷,能够给出更加合理的指标权重。在建立的评估指标的基础上,结合模糊数学、网络分析法和专家调查法建立了公路隧道火灾风险"FAND"综合评价模型,并运用该模型对某隧道进行了火灾风险评价,并提出了合理的改进措施。     

基于ERA/AHP-BN的葛洲坝枢纽水域通航风险建模研究

葛洲坝通航扩能工程是顺利推进长江经济带发展战略的重要举措,但枢纽水域施工期的通航风险不容忽视。为量化该枢纽水域施工期的通航风险,针对葛洲坝枢纽水域施工期通航风险因素的不确定性和依据专家知识推断贝叶斯网络中条件概率表时存在的个体推断信息缺乏完备性等问题,提出了一种基于证据推理/层次分析法和贝叶斯网络的葛洲坝枢纽水域施工期通航风险建模方法。首先,利用证据推理/层次分析法提取葛洲坝枢纽水域施工期的风险因素,建立了葛洲坝枢纽水域施工期的通航风险推断信息机制。其次,依据风险推断信息机制建立了基于贝叶斯的葛洲坝枢纽水域施工期通航风险评价模型。最后,利用专家知识量化枢纽水域施工期风险因素的发生概率并分析了风险因素。     

贝叶斯(Bayes)判别分析理论在安全评价中的应用

论述了多元统计分析方法中的贝叶斯判别分析方法在安全评价中的应用。通过对原始数据的分析建立起反映被评价对象安全状况的综合指标函数模型,从而简化后续同类评价目标工作量。     

基于贝叶斯网络的城镇洪涝应急情景推演研究

为处理城镇洪涝灾害复杂演变过程,结合证据理论与知识元模型,利用贝叶斯网络,针对城镇洪涝灾害进行应急情景推演研究。将城镇洪涝灾害情景推演要素归类为孕灾环境、致灾因子、承灾体和应急管理,并分析各要素之间的作用关系,建立城镇洪涝灾害应急情景贝叶斯网络,以验证应急管理措施的科学性和有效性,并通过2016年武汉市洪涝灾害进行实例分析。结果表明:知识元模型能建构城镇洪涝灾害应急情景的复杂演化路径,证据理论能处理应急情景演化中的不确定性信息,而贝叶斯网络能有效仿真推演并评价应急管理措施。     

基于故障贝叶斯网的边坡垮塌事故风险评估方法研究

针对故障树分析方法在风险评估中的局限性,研究了故障贝叶斯网络在边坡垮塌事故风险评估中的应用.在边坡垮塌事故故障树的基础上,建立了边坡垮塌风险评估的故障贝叶斯网络模型,结合统计数据和专家经验,获得了各节点事件间的条件概率分布.结合工程案例,运用故障贝叶斯网络模型对边坡垮塌事故发生概率进行预测,并对导致边坡垮塌事故发生潜在因素进行排序.结果表明,基于故障贝叶斯网络的风险分析方法简单易用,且可以得到更丰富的信息.     

基于Cloud-BN的装配式住宅构件吊装安全评价

为降低装配式住宅构件吊装事故发生率,构建基于云贝叶斯网络(Cloud-BN)的安全风险评价模型,动态评价构件吊装作业安全风险。首先,分析云模型与贝叶斯网络(BN)结合的可行性与合理性;其次,结合工程实际确定构件吊装施工安全风险指标体系与BN结构,通过参数学习算法获取各节点间的条件概率分布;然后利用云模型转换,将获取的观测节点先验概率作为证据输入模型,得到构件吊装风险处于各风险状态的概率,并利用综合云生成算法确定最终的风险等级;最后,以某装配式住宅项目为例,验证该模型的有效性。研究表明:该模型评价结果与实际情况基本一致,平均相对误差控制在5%以内;与传统BN模型相比,结果更加客观准确。     

空间裂缝病害下铁路隧道衬砌结构安全性研究

基于现场检测结果,针对隧道衬砌裂缝病害,借助ANSYS有限元分析软件,采用荷载－结构法建立含纵向裂缝的隧道计算模型,考虑拱顶和拱腰部位裂缝,分析不同长度、深度裂缝对衬砌结构安全性影响大小,并总结不同规模裂缝下衬砌结构安全性的变化规律。结果表明:裂缝对裂缝附近区域结构的安全性危害最大,拱顶裂缝对衬砌结构的危害程度要远大于拱腰裂缝,且裂缝深度对衬砌结构安全性影响较裂缝长度更为显著,最后在此基础上提出了空间裂缝下衬砌结构安全性评判标准,对不同规模裂缝危害进行等级划分,为隧道相应的病害整治提供了依据。     

基于熵权的隧道塌方风险非线性模糊评判方法

隧道塌方风险分析是隧道设计和安全施工的重要环节。首先选取隧道塌方风险评价指标并建立评价指标风险分级标准,在深入分析新奥法隧道施工风险影响因素的基础上,根据隧道塌方风险影响因素具有模糊不确定性和层次性的特点建立隧道塌方风险的模糊综合评判模型。其次,通过研究各因素评价指标取值方法及隶属度函数选取原则,建立评价指标隶属度确定方法。然后针对不同专家工程经验及认知的不同,引入群组决策的思想,基于信息熵理论建立评价指标的权重计算方法。考虑到影响因素对隧道塌方风险影响具有非线性特征,引入非线性模糊运算方法,从而最终建立基于熵权的隧道塌方风险非线性模糊评判方法。最后通过工程实例分析表明了方法的可行性与合理性。     

基于主成分分析的公路隧道消防安全系统评价研究

基于系统安全分析方法并结合数理统计理论,建立了隧道消防安全系统原理图及评估指标体系,运用多元统计理论中的主成分分析法,构造了一种基于统计基础上的综合评估函数,对近年来的典型火灾隧道的防火安全系统进行了合理评估,针对评估结果构造了分级标准,提出了公路隧道消防安全等级评估的新思路.以雪峰山隧道的实例计算表明,该评估模型具有简便性、可操作性和准确性,能全面地反映隧道消防安全系统状况,以便及时发现隐患,减少火灾的潜在危险.     

基于投影寻踪技术的洪水灾情综合评价

洪水灾情评价结果对救灾和援灾决策有重要指导意义。实际灾情评价中,单项指标的评价结果往往是不相容的,而多指标综合评价的重点在于模型指标权重的获取。将投影寻踪技术用于洪水灾情评价中,并将决策者的偏好添加到模型中,建立一个能在专家对某个(些)指标偏好干预下寻求客观权重的灾情综合评价模型,并研究模型的优化问题。结果表明,在多指标评价中,投影寻踪技术是一种能根据样本数据进行综合评价的客观方法,并能兼顾决策者对某个(些)指标的偏好。     

模糊集重心理论在隧道瓦斯突出评价中的应用

以隧道瓦斯突出评价为研究对象。选取地质构造、煤层厚度、隧道埋深、瓦斯含量、瓦斯压力、瓦斯放散初速度和煤的坚固性系数作为指标,建立隧道瓦斯突出评价标准;用关联函数确定指标权重;结合模糊集重心理论与最短距离识别准则,构建属性识别模型,对隧道瓦斯突出进行评价。评价结果与可拓评价结果一致,从而验证了该方法的实用性。研究表明,基于模糊集重心理论的属性识别模型用于隧道瓦斯突出评价是可行的,为隧道瓦斯突出评价提供了一种新方法。