采场作业环境安全灰色评价及应用

作业环境研究是人机工程学的一个重要方面,作业环境质量的好坏直接影响作业的效率,同时还关系到作业人员的人身健康与安全。在采场作业环境下,作业人员在一个受限的空间范围内作业,作业环境的安全问题成为影响作业人员人身健康甚至生命安全的重要方面,科学合理地评价其安全状况对改善室内环境安全具有重要意义。由于影响采场作业环境安全状况的因素复杂,这些因素具有模糊性、不确定性,具有典型的灰色特征,本文运用灰色理论的灰色关联分析对采场作业环境的安全状况进行综合评价,并用实例分析进行说明,从而为管理者提供辅助决策,实现采场作业环境的安全、高效。     

定权灰色聚类评估在黄河(兰州段)水环境质量评价中的实证

构造标准权矩阵,确定灰色聚类指标的权重,对评价对象进行灰色聚类,得到评估对象的评价等级。通过黄河(兰州段)水环境质量评价实证,可看出定权灰色聚类在水环境质量综合评价中充分考虑了指标间差异性,较为充分地考虑了水环境综合功能和主要指标的环境容量情况,更为客观地评价水环境整体质量现状。     

机务维修人员疲劳风险评价模型及管理系统实现

为量化评价民航机务维修人员疲劳风险,首先通过调研和德尔菲法构建机务维修人员疲劳影响因素评价指标体系,依据灰色聚类原理,建立民航机务维修人员疲劳风险灰色聚类评价模型;然后从维修单位采集实际数据,结合各指标权重,通过算例验证模型的有效性;最后将模型应用于机务维修人员疲劳风险管理系统的开发中,实现调查问卷的电子化和评价过程的自动化计算。结论表明:用灰色聚类模型可实现机务维修人员疲劳风险的量化评价与分级,系统软件可作为机务维修单位疲劳风险管理的实际工具进一步推广应用。     

基于随机森林理论的采场稳定性预测研究

为预防采场安全事故,选取地下采场地质构造、埋深、围岩强度等10个因素作为采场稳定性预测指标,从收集到的实际采场稳定性数据中选取25组作为训练样本,建立采场稳定性预测的随机森林(RF)模型,通过8组测试数据预测采场稳定性;将该模型预测结果与支持向量机(SVM)模型及人工神经网络(ANN)模型的预测结果进行对比。研究表明:采用RF模型采场稳定性等级预测准确率最高,而使用SVM模型次之,ANN模型的准确率较差;用RF模型能够相对有效地判定采场稳定性。     

煤矿瓦斯爆炸危险性的灰类-IAHP评价

为评价煤矿瓦斯爆炸的危险性,建立区间层次分析法(IAHP)与灰色理论相结合的方法。以阳泉一矿、二矿、三矿的5个工作面为实例,对包括人、机、环境、管理4个方面20个致灾因素构成的综合评价指标体系,以不安全、较不安全、一般安全、较安全、安全5个等级为评价标准进行评价;采用IAHP建立一级、二级两两比较矩阵,根据区间特征根法(IEM)确定指标体系的权重矩阵,运用改进的中心点型三角白化权函数求解各评价指标所属灰类的灰色评价矩阵及其聚类系数,保证各指标灰色聚类系数之和严格为1,将权重矩阵与灰色评价矩阵相乘,以取得分排序第一的等级为最终的瓦斯爆炸危险性评价结果。结果表明,5个工作面的瓦斯爆炸危险性等级均为较安全,与实际相符,表明该评价方法有效。     

组合赋权-灰色聚类的煤与瓦斯突出危险评价

为有效预防煤矿井下煤与瓦斯突出事故，构建基于组合赋权-灰色聚类的煤与瓦斯突出危险评价模型。首先，基于轨迹交叉理论，从煤层物理学性质、瓦斯指标、煤层赋存条件3个方面选取预测指标，构建危险评价指标体系；然后，运用改进的层次分析法(IAHP)和熵权法(EWM),确定各指标权重，结合灰色聚类原理构建各指标的灰色模糊评价规范化等级判断矩阵，并根据最大隶属度原则预测煤与瓦斯突出等级；最后，以乌兰木伦煤矿12407综放工作面为应用实例，验证组合赋权-灰色聚类评价模型的科学性和有效性。结果表明：该工作面煤与瓦斯突出危险等级为Ⅴ,模型计算结果与现场实际基本吻合，其中，煤层物理学性质为主要诱导因素，评判结果与实际相吻合，证明文中所建模型具有一定的科学性和有效性。     

基于北京市6类污染物的环境空气质量评价方法

根据北京城6区2013年停暖前、后的空气质量自动监测结果,以各污染物质量浓度限值标准为依据,构建包含6类空气污染指标的评价体系.分别运用空气质量指数法和改进的灰色聚类法对空气质量进行评价,并通过详细评价步骤分析对比两种方法的异同.其中,空气质量指数法将6类污染指标中分指数最大的指标确定为空气质量指数,并通过分级来评判空气质量对人体健康的影响;改进的灰色聚类法则通过构建指数型白化函数来提高不确定因素的计算精度,并研究各污染物在不同灰类之间的变化幅度和隶属度.结果表明,空气质量指数法适用于直观判定空气质量对人体健康的影响,改进的灰色聚类法则适用于评价各污染指标对空气质量级别的贴近程度.研究表明,对两种方法,需根据空气质量评价的目的和实践要求,从不同角度出发并结合使用,以得出比较全面、客观的结果.     

基于改进PPC模型的铁路弃渣场综合风险评价系统

为了客观准确地评估铁路弃渣场的综合风险,建立基于改进投影寻踪聚类（PPC）模型的风险评价模型。首先建立了6个维度共19个因素的指标体系,并制定相应评价标准;然后借鉴K均值聚类思想来确定PPC模型关键系数-密度窗宽R,以解决传统方法造成的聚类效果差等问题;同时将遗传算法（GA）作为模型优化算法得到最优投影方向和样本投影值等关键数据;最后以贵昆线铁路的10座弃渣场作为案例研究,研究结果表明:“弃渣场边坡条件”和“地形与地基条件”2个维度对弃渣场的综合风险影响最大;验证了所建模型的科学性,评价结果能够规避人为主观因素的干扰,更加与实际情况相贴合。     

灰色聚类法在堆肥腐熟度评价中的应用

提出运用灰色聚类法综合评价堆肥腐熟度.选取表观指数、碳氮比变化率、平均耗氧速率、氨氮变化率、高温嗜粪菌计数及霉菌计数6项评价指标,对浦东、塘湾、玉垒、丹阳4个厂家的堆肥产品进行了聚类分析并给出了评价结果.其中,浦东、玉垒、丹阳3个厂家的堆肥产品归入Ⅱ级较好腐熟,而塘湾厂家的产品归入Ⅲ级基本腐熟.通过与模糊综合评价法比较可知,灰色聚类法不仅具有模糊综合评价法的优点,又克服了其不足之处,是堆肥腐熟度评价的一种好方法.     

采场整体稳定性可靠度分析与风险预测

为研究金川二矿区采场整体围岩的稳定性,采用数值模拟方法研究影响采场整体围岩的稳定性的13个因素之间的关系。采取最小二乘法对试验结果进行多元线性回归,获得4个评价指标函数。利用可靠度理论进行采场稳定性可靠度分析和失稳风险预测,获得采场围岩的能量释放率(ERR)、地表沉降率(SDR)、采场围岩和充填体收敛率(DCR)和平均屈服率(AFR)4个评价指标,对应的失稳风险分别为7.5%,0.78%,3.02%和0.32%。采用4个评价指标的串联模式系统综合分析采场围岩整体稳定性,计算出采场整体失稳风险概率为11.28%,表明采场整体存在失稳风险,需要进一步监测岩体移动。     

基于BWM—灰色聚类法的高校化学实验室风险评估

为科学处理高校化学实验室风险评估过程中的模糊性和灰色性问题,基于最优最劣法及灰色聚类法,构建高校化学实验室风险评估模型。首先,以事故致因24Model为基础,建立评价指标体系;其次,利用最优最劣法确定评价指标的权重,以降低指标赋权的主观性;最后,运用灰色聚类法评定实验室安全等级,并将该方法应用于某高校化学实验室的风险评估。结果表明：该方法有利于降低层次分析法中因繁琐的两两比较而导致的主观错误,评价结果更为合理有效。     

基于集值统计-灰色模糊的航道通航环境安全评价

鉴于航道通航环境安全评价的模糊性和随机性,结合集值统计法和灰色模糊理论,建立航道通航环境安全评价模型。在综合分析航道通航环境安全影响因素的基础上,建立了由自然环境、航道条件、交通环境3类一级指标及12项二级指标所组成的航道通航环境安全评价指标体系。该模型利用集值统计确定各个评价指标的权重;通过确定评价样本矩阵,实现对航道通航环境场景的初步构建;利用灰色模糊综合评价法,量化评估航道通航环境安全等级。以广东坭洲头航道为例进行实例分析,结果表明,基于集值统计和灰色模糊理论的安全评价方法计算简单,评价结果客观、准确,便于实际应用。     

直觉模糊集TOPSIS在边坡地震稳定性评价中的应用

为准确评价岩土边坡地震稳定性,建立基于直觉模糊集逼近理想解排序(TOPSIS)法的边坡地震稳定性评价模型。首先综合考虑定量与定性指标,选取岩土体特征、新构造运动特性、坡高、坡角、年降水量、场地地震烈度等6个因素为边坡地震稳定性评价指标;然后针对定性指标与指标权重的模糊性,利用直觉模糊集对其进行表示,并结合TOPSIS构建边坡地震稳定性评价模型;最后利用模型对16处边坡地震稳定性进行评价,结果与实际相符。研究结果表明:基于直觉模糊集TOPSIS法的岩土边坡地震稳定性评价模型可用来处理指标权重和定性指标的模糊性,与突变级数法、属性数学、灰色聚类法、综合指标法、模糊因素法等方法相比,用其得到的评价结果更准确。     

基于灰色聚类分析的轨道交通应急能力综合评价

通过分析轨道交通应急能力的影响因素,建立多层次的评价指标体系,引入灰色聚类分析对轨道交通应急能力进行综合评价。针对传统灰色聚类分析计算复杂、繁琐的缺点,在对二级指标的评价中对聚类指标规范化,采用区间化白化权函数进行简化处理,然后对得到的一级指标综合值再次进行聚类分析。结果表明,聚类分析在多层次综合评价中具有较好的实用性和可操作性。     

江苏省道路交通安全评价研究

笔者利用历年江苏省道路交通事故基本数据进行指标筛选,对道路交通安全状况采用灰色理论和主成分分析相结合的评价方法。从宏观角度,应用灰色聚类评价理论,对江苏省历年来道路安全发展趋势;横向结合统计软件SPSS采用主成分分析法,构造综合评价指标,比较研究江苏省各城市道路安全现状。新方法从纵向和横向对江苏省道路交通安全形势进行了较为全面的分析,取得较为满意的效果。     

基于模糊-理想点法的海下采场顶板稳定性分析

为准确评价复杂地质条件下海下采场顶板的稳定性,提出将模糊数学中的隶属度与理想点法相结合的模型。针对海下采场的特殊地质条件,综合考虑水文地质因素、工程地质因素、采场结构因素以及其他因素4个方面,选取9个评价指标。通过对指标进行隶属度化处理,由变异系数法确定指标权重,建立顶板分级模型。最后,根据三山岛金矿5个采场现场调查以及室内试验获得的指标数据,应用该模型对顶板稳定级别进行评判。结果表明,该模型的评判等级结果与工程实际相符,从而验证模型可用于海下采场顶板的稳定性分析。     

VW-UM模型在采场稳定性评价中的应用

为避免地下采场稳定性常权分析时容易出现"状态失衡"的问题,将变权重理论(VW)引入其中,结合未确知测度理论(UM)建立采场稳定性VW-UM评价模型。基于对采场稳定性影响最大的14项指标,计算其未确知测度(UM)函数,运用层次分析法(AHP)确定各指标常权重,再通过VW理论细化各指标权重的取值,最后根据置信度识别准则预测采场风险等级。用VW-UM模型分析新桥矿和焦家矿5个采场的稳定性,得出各采场的风险等级。实例分析表明,指标权重在常权重的基础上需根据指标值确定,这样使得分析结果的准确度比传统评价模型要高。     

露天煤矿排土场淋溶水污染区的地下水环境评价

为了研究新邱露天煤矿排土场淋溶水对地下水的污染程度,选取了5个具有代表性的地下水监测点3#、4#、5#、9#和10#.通过对地下水环境背景值与污染起始值的数据分析,确定了总硬度、SO42-、Cl-、溶解性总固体、高锰酸盐指数、NO3--N、Na+7项指标为评价的主要污染因子;将主观权重和信息量权重相结合,选用可靠性及稳定性较好的权重组合作为研究区域评价因子的权重系数;分别采用厌色关联分析方法、灰色聚类方法、灰色局势决策法对研究区域地下水进行了评价,并对3种评价方法结果进行了对比讨论.研究表明:3种评价方法的评价结果基本一致,3#、4#和5#监测点水质属于地下水质量标准Ⅲ级以上水质,未受到污染;9#和10#监测点水质属于水质量标准Ⅴ级水质,表明地下水已受到严重污染.     

基于激光扫描和无人机倾斜摄影的露天采场安全监测应用北大核心CSCD

为解决露天采场安全监测中观测困难、效率低下等问题,结合引用三维激光扫描和无人机倾斜摄影等三维测量技术开展露天采场安全监测融合应用研究。通过应用研究表明:2类技术结合应用可实现露天采场生产环境信息完整三维数据采集;通过统一控制点坐标系和基于点云特征点的迭代最临近点配准算法(ICP)可有效融合2类点云数据,能构建高时效、高精度、高分辨率的采场三维点云模型;融合的三维模型能直观再现采场生产环境,多尺度精准监测安全隐患问题,有效辅助采场生产安全规划;该技术方案弥补了人工安全监测缺陷,提高了安全监测效率,可适用于矿山尾矿库、水电大坝等其他危险源安全监测应用。     

熵权法在铀矿井下空气环境安全评价中的应用研究

为科学合理地评价铀矿井下空气环境质量,通过对广东某铀矿及辽宁某铀矿井下空气环境的调查,分析了铀矿井下空气环境的特点及其危害,确定氡、氡子体、铀矿尘、CO、NO2及矿井气候6个指标为影响铀矿井下空气环境质量的主要因素,依此建立铀矿井下空气环境安全评价指标体系.采用模糊综合评价法建立了铀矿井下空气环境安全评价模型,并采用熵权法客观赋权的方式确定各评价指标权重,避免了评价过程中人为主观因素的影响,从而得到比较客观的评价结果.以南方某铀矿井为例,运用建立的评价模型对其井下采场、巷道掘进、天井掘进3个工作面空气环境质量进行安全评价.结果 表明,采场工作面空气环境质量为良好,巷道掘进工作面和天井掘进工作面空气环境质量为中等.其评价结论可为企业优化井下工作场所空气环境质量提供参考.