基于遗传算法的生命线工程网络抗震优化设计

进行网络抗震可靠性分析的目的,不仅在于定量评价生命线工程网络系统的抗震性能,更重要的是利用这种分析工具指导网络抗震性能的优化设计。以无向边权网络系统为分析对象,分别以管网造价和系统抗震可靠度作为优化目标和约束条件,建立网络系统拓扑优化模型,利用递推分解算法作为网络系统抗震可靠性分析工具,并引入系统单元的灵敏度分析,采用遗传算法求解网络系统的拓扑优化问题,从而发展了一类工程网络抗震优化设计方法。实例分析结果表明,网络系统拓扑结构与系统可靠度之间有显著的正相关关系。     

生命线工程网络抗震可靠性分析方法的比较研究

生命线工程网络抗震可靠性分析是进行生命线工程系统规划、设计、改造与优化的基础。因此 ,寻找一种高效的适应性强的系统可靠性分析方法对实际工程应用具有重要的意义。本文主要介绍两种高效的网络系统两终端连通可靠性分析方法———递推分解算法和有序二分决策图算法。首先 ,分别对两种算法的原理及实现过程进行了详细的论述和说明 ,并且用c语言编制了二分决策图算法的计算程序。然后 ,利用这两种方法及随机模拟算法对 2 0个以往研究中的经典算例和两个实际工程网络———河南省电力网和上海市浦西供水管网 ,进行了网络系统抗震连通可靠性分析。通过对实例分析结果的比较研究 ,得到了一些经验性的结论 ,以期为优化设计工程网络时选择系统可靠性的分析工具提供参考。研究表明 ,由于递推分解算法具有适应性强和能够求得问题近似解的优点 ,因此有良好的实际工程应用前景。     

基于DEA分析的生命线网络节点抗灾相对可靠度评估

对于生命线工程网络系统而言,合理分析和评估其带有网络特征的节点可靠度,比只研究单体可靠度更具实际意义.基于数据包络分析法(Data Envelopment Analysis,DEA)有效性分析的思想,提出了生命线网络节点抗灾相对可靠度的概念.从生命线工程在灾害环境下着重体现出的系统性和网络性出发,考察网络中的节点所能实...     

云南生命线工程及水工结构的地震灾害损失研究

云南地震灾害频发,生命线工程和水工结构破坏严重.本文对1993～2003年云南地区生命线工程和水工结构(常称"水利设施")的震害损失进行了研究.结果表明:①随着社会经济的发展,同等地震能量所造成的经济损失呈增大趋势;②生命线工程及水工结构的地震灾害损失随震级的增大而显著增大;③生命线工程和水利设施占总损失比例的算术平均值之和没有表现出明显的变化特征,较为接近,占11.4%～16.2%.     

基于高维Gumbel Copula参数拟合估计的大型相依失效生命线网络地震动力可靠度计算

城市生命线网络的地震动力可靠度是生命线工程地震风险和抗震韧性评估的重要指标。城市生命线网络地震动力可靠度的计算方法包括以蒙特卡洛方法为代表的模拟方法和以推广的递推分解算法为代表的非模拟方法,因为后者能够给出生命线网络的主要失效模式,因而它比模拟方法更为先进。但是,由于存在高维Gumbel Copula参数无法估计的问题,目前推广的递推分解算法还不能计算大型生命线网络（组成生命线网络系统的结构或设备数目大于60）的地震动力可靠度。为解决这个问题,提出了高维Gumbel Copula参数的拟合估计公式,将其嵌入推广的递推分解算法,形成了大型生命线网络地震动力可靠度的计算方法。某实际220 kV变电站设备网络地震动力可靠度的计算和分析,说明了此方法的使用过程、适用范围和有效性。     

基于数字地下空间与工程的人防信息系统的设计探讨

以提高人防工程管理质量、效益、信息化为根本目的,采用计算机技术、图形学技术、数据管理技术、数据分析技术、智能技术、人机交互技术、数据交换技术、网络通信技术等,基于数字地下空间与工程,旨在建立高度综合的、统一的、开放的和真三维的人防信息系统。文章着重讨论了系统总体结构、技术结构、信息数据的获取和处理、系统的功能,并通过一工程实例说明数字地下空间与工程在人防信息系统中的应用。人防信息系统对城市人防工程设备的承载力、辐射范围缓冲区、人口疏散隐蔽最佳路径、实时监测等空间分析提供支持;对提高人防工程的管理水平、工作效率、功能发挥以及地下空间的可持续发展也将起到积极的作用,产生巨大的社会和经济效益。     

城市地下空间工程对城市安全与社会经济的影响

随着社会经济的快速发展,人们对城市规划的方向也不断变化,但是唯一不变的,就是对于防灾的规划,早在20世纪50年代新中国创立城市规划体制后,就明确城市防灾规划是城市规划的重要组成部分.伴随着灾害的不断发生,怎么让城市更加安全,逐渐提上热议的话题.     

一种基于改进的一致性算法数据融合技术

在重大工程结构健康监测中,随着研究对象复杂程度的提高,往往需要获得大量观测数据才能对结构进行有效的评估,因此采用多种或多个传感器进行测量已成为必然趋势。数据融合技术就是将多个传感器的测量结果进行综合处理,从而得出比单个传感器更为准确可靠的结果。本文基于一致性算法,提出一种改进的多传感器数据融合技术,该数据融合技术属于数据级融合,它克服了一致性算法中两传感器在测量精度不同时置信距离不同的缺点,并对支持矩阵进行模糊化处理,避免了人为定义阈值而产生的主观误差。文中通过算例,验证了此方法可获得较好的结果,并且能够有效地减小由于扰动因素造成的测量数据的变化。     

BFAST——一种分析气候极端事件变化的新方法

为了分析北京气候变化对极端事件频次的影响,采用Mann-Kendall突变检验方法对北京站1952-2010年年平均温度数据进行突变分析,在不能成功地检测到北京年平均温度的突变情况时,引入BFAST方法处理月平均温度时间序列,这是由于月平均温度数据与年数据相比更加精细,灾害或极端事件发生的情况在月数据上有更加良好的反映,得到月平均温度的变化趋势和突变点后,进一步探究北京极端高温事件频次的变化。研究结果显示,BFAST监测到的气候变化趋势和突变点与极端高温频次的变化有较好的一致性,它是一个判定气候变化情况和分析气候极端事件的有力工具。     

一种基于BP网络和粒子群算法的拱坝可靠度分析方法

为了进行极限状态方程不明确的大型结构可靠度分析,提出了结合神经网络和粒子群优化计算拱坝可靠度的算法。确定性力学分析采用ANSYS软件,利用BP神经网络来模拟高度非线性映射关系的功能函数,基于罚函数和粒子群优化法进行可靠指标计算。综合C语言、ANSYS的APDL二次开发以及MATLAB混合编程技术,编制了该算法的可靠度分析程序。算例表明,该方法适应于隐式功能函数的复杂结构可靠度分析。     

蚁群算法在生命线网络系统抗震拓扑优化中的应用

近年来,遗传算法和模拟退火算法已经应用于网络系统的抗震拓扑优化,蚁群算法也已经成功应用到多个组合优化问题中。首先论述了生命线网络系统抗震拓扑优化模型,然后介绍了网络抗震可靠度分析的最小路递推分解算法。通过对优化问题解形式的分析,采用二进制编码的蚁群算法对优化模型进行了求解。最后,结合实例分析,并与遗传算法和模拟退火算法的计算结果进行了对比。结果表明,蚁群算法可以作为一种新的工具进行网络系统的优化设计。     

基于脆性理论的灾害作用下生命线系统耦联分析

一个城市或地区的承灾能力主要看其基础设施的承灾能力,其中最重要的一个部分就是生命线系统的承灾能力。在分析评价生命线系统承灾能力时,不仅要考察复杂性、均衡性和可靠性这些网络特征,还要考虑各子系统间的关联性。这种关联对生命线系统整体的承灾能力有削弱作用。根据复杂系统脆性理论的思想和脆性联系熵的方法,提出了用系统综合脆性联系熵来反映和评价生命线系统整体的关联特性,并通过判断各子系统间的相互影响关系,量化了生命线系统整体的易损性。经耦联关系分析和计算,灾害破坏下,从生命线系统相互作用来看,电力系统受其他子系统的影响最大;而由于供水系统的关键性和其影响方式的不确定性,灾后首先要恢复的是供水系统的工作或供给。证明了该方法为优化系统组织管理、控制灾后的修复工作和协调子系统间的关系提供了依据。     

生命线工程综合防灾规划决策方法研究与应用

在对生命线工程综合防灾规划编制的技术路线进行分析的基础上,引入了综合灾害指数的概念,提出了一种城市生命线工程综合防灾规划的决策方法,该方法利用综合灾害指数的计算来获得综合防灾规划的决策依据。在综合灾害指数的计算过程中,以给水工程综合防灾为例,采用层次分析法,得到10种灾害最终的评价权重;以地震灾害影响因素识别和地震灾害风险指标的计算为例给出潜在灾害的风险指标计算。最终以综合灾害指数为重要衡量标准,并结合生命线工程功能上的布局要求和系统的整体性要求来进行生命线工程的综合防灾规划。本方法在烟台市开发区生命线工程综合防灾规划中得到了实际应用,以期为我国其他城市的生命线工程综合防灾规划的编制提供借鉴。     

模糊聚类分析在中国火灾危害分类中的应用

火灾现象具有随机性、模糊性,是个复杂的模糊系统行为。运用模糊聚类分析方法,借助于M ATLAB计算软件,对中国火灾的危害程度进行了分类。根据2000年中国火灾统计资料,把31个省市分为重灾区、较重灾区、一般灾区、轻灾区等4类,与传统的概率统计方法相比,本方法更符合客观实际。城市火灾分类是动态的,重灾区吸取教训,增强消防意识,增大消防投入,可减少火灾隐患;而轻灾区如不注意防范,也会增加火灾隐患。因此不论轻重灾区,均应时时增强防范意识,把火灾危害降至最低。     

基于模糊聚类的应急物资分类储备研究

对品种繁多的应急物资进行分类是科学储备应急物资的前提和基础。以应急物资的自然属性和社会属性以及突发事件的应急需求为基础,从应急物资的有效使用期限、用途、生产周期、价格、市场流通量、社会集中拥有量、突发事件的预计需求量和需求层次8个方面建立应急物资的分类指标体系;采用模糊聚类的方法对应急物资进行分类,并用经验正交函数方法确定应急物资的最佳分类数量;最后探讨了每一类应急物资的储备模式,为应急物资的科学储备提供借鉴。     

自然灾害风险分析的时空尺度初探

自然灾害风险存在着显著的动态特性,即灾害风险会随时间与空间的变化而呈现出差异。研究自然灾害风险的时空差异是对自然灾害风险研究的进一步深化。其中,时空差异研究的一个重要前提条件是选择恰当的灾害风险分析的时空尺度。广度与粒度是时空尺度的两个孪生指标,时空广度限定了灾害风险评估在时间和空间上的有效范围,而时空粒度则是量度灾害风险时间和空间差异的最小单元。列出了风险时空差异的表达式,深入探讨自然灾害风险的时空尺度,并对我国三种典型的自然灾害(地震、洪涝和台风)风险分析的时空尺度选择进行了讨论,为进一步深入开展自然灾害风险时空差异分析奠定了基础。     

基于MapInfo的南京地铁砂土地基液化空间分析

南京地铁一期工程南起小行,北至迈皋桥车站,全长共约16.9 km。主干线施工区域多分布在秦淮河古河道沉积砂层,在地震等外在应力的影响下容易发生液化。由于影响砂土液化的因素有很多,且短时期内难于完全理清,而现代施工工艺需要随时对原先不准确的预测作出调整。本文介绍了一种通过引入GIS基础平台强大的图像处理功能(包括分层查询、专题地图、空间分析等)来建立砂土液化数据库并进行液化空间分析和管理的砂土液化评估方法,详细阐述了分析的过程和评价系统的建立,并对南京地铁地基液化进行了实例分析,该方法弥补了传统的砂土液化分析方法抽象、低效且不便于管理的缺点,为及时进行工程论证提供了依据。     

郑州园林绿化树木低温寒冻害空间分布特征研究

绿化树木是园林景观的主体部分,同样也是园林建设中的目标植物.然而,绿化植物容易受到低温寒冻害的影响,进而影响园林布局美观.基于此,该文提出郑州园林绿化树木低温寒冻害空间分布特征研究方法,统计郑州园林绿化树木类型,对各样本按照乔木层与灌木层进行分类整理,将频度、显著度、密度等作为计算树木多样性的指标,分析比较结果,根据获...