事故预测数学模型的研究与应用

现代安全管理技术需要科学理论的指导。采用数学的方法，运用数理统计，非线性回归分析及计算机应用等技术，分别对经钢铁公司，吉林省金工业系统模型，并对所建立的模型进行了预测验证。     

森林地表火蔓延边界预测预报图形显示系统

地表火蔓延状况的预测预报是森林防火灭火工作中的一项重要技术。目前，国外在预测火场扩展边界的形状及分布时采用了火场椭圆面假设，当可燃物、地形或气象条件复杂变化时，预测结果偏差较大。本文从地表火蔓延的本质入手，建立起确定复杂地形、气象条件和可燃物分布情形下的火蔓延边界的数学模型，并借助于现代软件编制技术，成功地编制出预测预报地表火蔓延边界的图形显示系统，率先实现了对任意情形下火蔓延边界的合理、准确的估算。     

尘肺病发病规律预测模型与评价

针对尘肺病对人体的危害这一现实，通过建立神经元网络模型，对尘肺病发病规律进行了学习和预测，通过实例对某矿发病情况进行了评价；研究表明神经元网络模型克服了传统预测模型须建立函数的难题，且预测精度较高，具有重要理论与实际应用价值。     

安全系统工程在煤矿中的应用

结合煤矿实际，根据安全系统工程理论，用事故树法分析了常见事故；应用灰色关联度分析法找出了影响煤矿百万吨死亡率的主次因素；通过建立ＧＭ（１，１）灰色预测模型，对安全目标值进行了预测；运用人体生物节律理论以指导人的安全行为；利用模糊综合评判技术，对采掘工作面进行评价；还介绍了煤矿安全管理信息系统。     

国内外岩爆预测的研究现状与发展趋势

在讨论岩爆预测的重要性和紧迫性的基础上，从岩爆的形成机理、预测预报等方面，阐述了国内外岩爆预测的研究现状。较全面地介绍了岩爆预测的方法，对有关预测方法或技术作了评述。最后分析了岩爆预测技术的发展趋势，并对我国岩爆预测研究的工作重点提出了一些建议。     

事故预测专家系统（AFES）的设计

事故预测是安全决策科学化的基础，事故预测学是近年发展起来的一门边缘学科，试图运用人工智能思想，建立一个将定量预测模型和专家知识经验结合起来的智能化事故预测专家系统，并对预测专家系统的结构、专家知识的获取和表达等问题，进行了初步研究。作者认为，将计算机专家系统领域的最新成果引入到事故预测学中，将是事故预测方法论发展的一个重要方向。     

基于瓦斯地质与监控信息耦合的煤与瓦斯突出预测方法

在矿井瓦斯地质研究基础上,从地质、瓦斯及监测监控3方面选取9个指标构建了煤与瓦斯突出预测指标体系,并利用多元信息耦合技术建立了煤与瓦斯突出预测模型。其中特征级运用模糊综合评判对数据级预测指标信息进行耦合,决策级运用D-S证据理论对特征级预测信息进行耦合,通过分级耦合得出反映煤与瓦斯突出危险性等级的可信度值。以郑煤集团超化煤矿31041工作面下付巷为例,一方面将预测等级和现场预测等级及钻孔动力现象记录进行对比,另一方面对信息耦合模型的准确性和可靠性进行验证,结果表明应用多元信息耦合模型对煤与瓦斯突出预测是可行的。     

火灾烟气毒性评价和预测技术研究

总结火灾烟气毒性的评价与预测技术,对火灾烟气毒性评价和预测技术研究的国内外现状进行综述。介绍火灾烟气毒性评价和预测技术在材料产烟毒性危险性评价和性能化评估中的应用现状;比较动物动态染毒与静态染毒法对材料毒性评价的影响;通过分析存在的问题提出了烟气毒性评价与预测技术的未来研究方向。国内外研究表明,火灾烟气中各组分的毒性作用并非简单的加合协同作用,可能起拮抗作用,实际火灾中造成死亡的原因往往是亚致死效应使人丧失逃逸能力引起,现有的毒性数据与真实火灾烟气毒性及对人的作用均存在差别,因此,需通过采用火灾烟气毒性评价与预测技术进行相关研究,建立火灾中人员丧失逃逸能力的毒性指标和判据。     

基于EMD-LSSVM的瓦斯浓度动态预测模型

为提高回采工作面瓦斯体积分数预测时效性,建立了EMDLSSVM的瓦斯体积分数动态预测模型;为能够快速有效地反映瓦斯体积分数当前状态,避免早期历史数据对模型预测的影响,采用复合窗口技术对瓦斯体积分数时间序列进行动态更新;为提高算法预测精度,先采用经验模态分解算法(EMD)对更新后的窗口数据进行分解得到高频项、低频项和趋势项,考虑到瓦斯体积分数变化受到诸多因素干扰导致预测难度较大,但由同类因素影响的瓦斯体积分数变化特征具有较高的相似性,利用聚类方法将瓦斯体积分数监测数据划分成性质相似的若干个模式类别,以减少各种随机因素对预测结果的影响,再利用最小二乘支持向量机(LSSVM)对高、低频项进行加权预测,用自回归(AR)模型对趋势项进行预测,最后进行组合预测。实例对比分析表明,该预测模型能够有效地预测瓦斯体积分数的变化趋势,减少了预测时间,预测精度也满足矿山安全工程实际要求。     

基于BFGS-BP神经网络岩爆分类研究

BP神经网络模型是岩爆预测中的常用模型，为了强化预测效果，选取BFGS算法对BP神经网络模型进行优化。选取应力系数■、脆性系数■和弹性能量指数W_et作为预测指标，国内外46组案例作为样本库，分别建立BFGS-BP神经网络模型和传统BP神经网络模型，对比验证其优化效果，将建好的模型用于锦屏二级水电站和秦岭隧道加以检验，得到一种有应用前景的机器学习预测模型。     

尘肺病发病规律预测模型与评价

针对尘肺病对人体的危害这一现实 ,通过建立神经元网络模型 ,对尘肺病发病规律进行了学习和预测 ,通过实例对某矿发病情况进行了评价 ;研究表明神经元网络模型克服了传统预测模型须建立函数的难题 ,且预测精度较高 ,具有重要理论与实际应用价值。     

基于神经网络的尘肺病预测模型研究

针对尘肺病对人体的危害这一现实,本文通过建立神经元网络模型,开发了神经元网络预测系统,利用预测模块对获得的尘肺病发病数据进行了学习并以此形成了稳定的预测模式,以某矿尘肺病发病情况为例进行了评价;结果表明神经元网络模型克服了传统预测模型须建立函数的难题,且预测精度较度,具有重要理论与实际应用价值.     

基于灰平面的综合事故率区间预测方法

对伤亡事故的统计预测可对其事故数目进行预测 ,也可对其综合事故率进行预测 ,笔者首次提出基于灰平面的综合事故率区间预测法。基于层次分析法 ,建立了伤亡事故的综合事故率 ,并利用灰平面法中的上下限法对其进行了区间预测 ,结果是合理可靠的。此法有较高的精度和可信度 ,是一种值得推广的一种预测方法     

煤矿火灾过程仿真模拟系统的研究

以煤矿火灾理论和仿真模拟理论为基础，建立了描述煤矿火灾烟流扩散和风流状态的数学模型。运用面向对象技术和三维虚拟现实技术，开发了煤矿火灾过程三维动态仿真模拟系统。该系统通过逼真、形象的三维可视化，模拟火灾发展趋势，实现了火灾数值模拟与灾害现象真实描述的有机结合，为煤矿火灾影响范围和危害程度的预测提供了切实可靠的决策依据。     

中国煤矿伤亡事故预测预报系统

叙述了煤矿伤亡事故预测预报系统（ＭＡＣＦ）的总体概貌。在对用户需求分析的基础上，建立了煤矿伤亡事故数据库，并重点阐述了行政区划的代码设计和基于数据库的预测预报。特别是灰色预测在煤矿伤亡事故方面的应用尚属初步探索，结果比较令人满意。     

基于最优加权的道路交通事故组合预测模型

针对各种单一灰色预测方法存在的局限性,建立了一种基于最优加权的灰色组合预测方法。根据我国道路交通事故的发展情况,建立了GM(1,1)模型和Verhulst模型相结合的组合预测模型,运用最优加权法确定了组合预测模型的权重系数。利用2001—2007年我国道路交通事故数据死亡人数数据,对建立的灰色组合预测模型进行了预测。预测结果表明,组合预测模型比单一的GM(1,1)模型和Verhulst模型具有更高的预测精度。     

区域性煤矿百万吨死亡率指标的宏观预测研究

为了对煤矿安全状况进行宏观预测,提出区域性煤矿安全状况评价指标体系并建立了以煤矿百万吨死亡率指标标征区域性煤矿安全状况的灰色预测模型。在对煤矿综合机械化采煤率、大型煤矿产量比例、原煤全员效率指标预测分析的基础上,利用多元回归法综合预测煤矿百万吨死亡率指标。实例计算证明:建立的预测模型具有输入数据少、建模简单、计算快捷等优点;客观地反映出区域性的煤矿安全状况;该模型可进行煤矿安全的短期预测,并为制定煤矿安全控制指标提供理论依据。     

支持向量机对多环芳烃毒性的定量构效预测

为了实现多环芳烃(PAHs)毒性的有效预测,提出应用定量构效技术对多环芳烃的空气-正辛醇分配系数(KOA)和致癌性进行预测。应用分子描述符和试验值确立构效关系,采用支持向量机算法(SVM)和人工神经网络算法(ANN)分别建立了PAHs的KOA回归预测模型和致癌性分类预测模型。利用网格划分(GS)、遗传算法(GA)、粒子群算法(PSO)对SVM进行参数寻优。应用均方误差(MSE)、拟合决定系数R2和分类准确率(Accuracy)分别对模型进行了验证与评价。结果表明,最佳回归预测模型GS-SVR的MSE为0.059 7,R2为0.913 0;最佳分类预测模型GA-SVC的Accuracy为95%。研究表明:应用SVM所建两种模型的稳定性和预测能力都优于应用ANN建立的模型;参数优化后模型的稳定性和预测能力得到了提高。     

基于温湿度感知的隧道火灾监测系统研究

针对现有隧道火灾监测系统无法有效进行火灾预测,提出了一种基于温湿度感知的隧道火灾监测系统。依据火灾发生的必要条件以温湿度感知相结合的方式构建了温湿度感知模块对隧道火灾进行预测,采用Zig Bee物联网技术构建了空气质量监测模块,监测多项隧道内污染物含量。最后搭建了调控模块,依据温湿度感知模块和空气质量监测模块的数据远程调控隧道内机电设备。系统以信息感知层、数据分析层、数据传输层、数据处理层、执行层为构架建立,实现了火灾预测和隧道空气质量调控,提高了监测系统的运行和处理能力。     

细水雾阻隔火焰热辐射的模拟研究

从热辐射传递方程出发，根据Mie散射理论,考虑雾滴对热辐射的散射和吸收特性，建立细水雾阻隔火焰热辐射的两通量模型，并给出简化算法；同时建立小尺度模拟实验系统，对理论模型进行验证。结果表明，两通量模型较为合理地预测了细水雾对火焰热辐射的衰减作用。在此基础上，应用上述理论模型进一步探讨火焰温度、细水雾特性参数、雾场厚度对阻隔热辐射效率的影响，为细水雾系统的实际工程应用提供了理论和依据。