基于模糊熵-云理论的二维深基坑施工风险评价

为有效降低深基坑施工风险评价过程中因量化基础数据存在模糊性与随机性所带来的不利影响,构造了基于模糊熵-云理论的二维风险评价模型.首先利用最小信息熵原理确定评价指标的组合权重,并借助指标的云熵优化权重;其次对根据黄金分割定理划分的标准云数字特征进行修正,并提出一种正态云相似度的计算方法以确定指标的风险等级;然后为解决指标风险等级归属不确定、不一致的问题,引入模糊熵作为第二维评价参数反映评价结果的复杂程度;最后将该模型应用于工程实例并与模糊综合评判法进行对比.研究表明,该模型既兼顾了评价过程中的模糊性与随机性,又对指标风险等级归属差异做出了合理解释,比传统一维风险评价方法更加全面.     

CTCS风险严重度组合权重和云模型评价方法

为准确评价中国列车运行控制系统(CTCS)风险严重度等级,考虑到CTCS风险的模糊性和随机性,在专家打分法基础上,开发一种基于组合权重和云模型的列控风险严重度评价方法。首先,建立风险严重度评价指标体系,采用层次分析法(AHP)和熵权法计算评价指标的组合权重;其次,给出风险严重度等级标准云模型和综合评价云模型的计算方法和依据云相似度来确定风险严重度等级的方法;最后,以兰州铁路局某列控中心管辖范围内轨道电路红光带为例,用所开发的方法计算其风险严重度等级。结果表明,其风险严重度等级为非常严重的,与用模糊综合评价方法得出的结果相同。     

基于云模型的模糊综合评判法在风险评估中的应用

针对铁路信号系统风险评估中定性概念模糊性和随机性共存的特点,提出了一种基于云模型的模糊综合评判法,用于对列控中心的临时限速功能进行风险评估。在确定因素集、评语集和权重集的基础上,利用云模型中的逆向云发生器将常规模糊综合评判法中的综合评判矩阵和权系数矩阵转换为以云模型数字特征表示的矩阵,然后进行模糊综合评判得到评价云模型。通过MATLAB将评语云模型和评价云模型分别仿真显示,从而确定评估对象的最终风险等级。结果表明,利用云模型构建的隶属度函数能够充分表征风险因子的模糊性和随机性,评估结果直观、符合实际情况。     

基于云推理的运营隧道结构健康安全风险评价研究

为更好地开展运营隧道结构健康安全风险评估,引入云模型,讨论不确定性信息的随机性和模糊性,提出关于二维及多维云推理的安全风险等级评价方法。在建立评价指标体系的基础上,利用云数字特征描述安全风险等级、风险发生概率P和损失程度C,实现二维云推理;基于模糊推理思想,建立推理规则库,实现多维云推理。算例结果表明,基于云推理的安全评价方法有助于实现不确定性问题的表达,最终安全风险等级云图结果与实际情况相符。     

基于熵权二维云模型的深基坑施工风险评价

深基坑施工过程中的风险因素具有模糊性与随机性的特点,基于此提出一种熵权二维云模型的风险评价方法。从环境因素、管理因素和施工因素3个方面进行危险源辨识,确定深基坑施工风险评价指标体系,并应用熵权法对评价指标进行加权处理;将风险概率和风险后果作为二维云模型的基础变量,同时提出风险云相近度的计算方法以确定风险等级。应用上述方法对南宁轨道交通3号线青秀山站明挖站厅基坑的施工过程进行了风险评价,得出该施工过程的风险需采取一定控制措施方可接受,与实际情况相符,表明基于熵权二维云模型的风险评价方法合理可行。     

基于云模型的SPA模型在石化装置危险性评价中的应用

针对现有石化装置危险性评价模型未能充分反映评价指标模糊性和随机性的不足,提出了一种基于云模型的SPA模型,用于石化装置的危险性评价。首先利用云模型中的逆向云发生器计算云权重Wcloud=(Ex,En,He)。然后将云权重应用于五元联系数的集对分析中,进行综合评判可以得到综合评价云模型。通过MATLAB编程将其与标准评语云模型进行比较,确定评价对象的危险等级。结果表明,该模型对石化生产装置的危险性评价能够充分体现评价指标的随机性与模糊性,评价结果更为符合实际。     

恐怖袭击下危险品运输网络节点风险评估方法

为解决危险品运输网络节点遭恐怖袭击风险评估的模糊性和随机性问题,提出基于云模型的评估方法。以恐怖分子视角,确定以"节点可识别性"、"节点可接近性"、"节点的象征性与轰动效应"和"危害性程度"组成节点风险评估指标集,并采用专家咨询的方法确定节点风险评估指标对应的权重云。通过综合云模型综合评价者给出的最大和最小评价值,采用云变换的数据驱动法确定节点风险对应的评价云。根据云算术运算规则对网络节点风险进行评估。结果表明,实例的评价节点云参数为(0.636 9,0.046 1,0.005 7),隶属度为"较危险",解决了节点风险评价的模糊性和随机性量化问题。     

基于反赋权与MBCT-SR多维云模型算法岩爆预测研究

基于岩爆事故的模糊性与随机性特征,为解决在当前岩爆烈度等级预测研究中,通过正向云发生器经验式计算多维云模型特征值进而导致预测结果主观性较强的问题.本文选取应力比Ts=σθ/σt、岩石脆性指数B=σc/σt以及弹性应变储能指数Wet作为评价指标,结合机器学习理论,采用多维逆向MBCT-SR云发生器算法对岩爆等级进行预测,...     

基于SR-CM的公务航空运行安全风险评估

为了对公务航空进行有效的安全风险管控,基于公务航空运行特点,构建基于Spearman秩相关系数-云模型(SR-CM)的公务航空运行安全风险评估模型.通过对近8年国内外公务航空事故事件进行分析整理统计,建立基于人-机-环-管系统的安全风险指标体系;针对单一赋权造成的随机性和模糊性,构建Spearman秩相关系数(SRCC)组合赋权模型,结合云模型(CM),将定性指标定量化进行安全风险评估.最后运用SR-CM模型对A公务航空公司进行试点验证,计算该公务航空公司的安全风险等级与安全风险等级标准之间的隶属度.结果表明,该公务航空公司安全风险评语云涉及从低风险到较高风险,并且与一般风险相似度最大,确定该公务航空公司的安全风险等级为一般风险.     

基于云模型的隧道塌方风险等级评价

针对造成隧道塌方事故影响因子的复杂性和模糊性,基于云模型理论,选取影响隧道塌方风险的10项因子,建立了4个风险等级的隧道塌方风险评价模型。根据云模型的数字特征计算规则计算各因子隶属于不同风险等级的云模型数字特征,结合正向正态云发生器和各项评价因子的权重,获得云模型的综合确定度,最终由最大综合确定度确定隧道塌方风险等级。工程实例样本应用中,构建的隧道塌方风险评价云模型和模糊综合评价模型的评价结果相符,同时与相应的设计施工方案和施工安全风险评估报告的结果相吻合,表明该模型的可行性与有效性,体现出云模型中定性语言描述和定量数值间不确定转换的优点,且结果便于工程应用。     

基于QAR的民航机队起飞阶段风险仿真方法

为了宏观量化民航客机起飞阶段的风险水平,提升飞机起飞的安全性,基于不确定性信息的模糊性和随机性,建立了基于二维云的蒙特卡洛仿真模型,有效增加飞机起飞阶段风险数据的样本量,通过与标准云的比较确定民航机队起飞阶段的风险特征.采集某航空公司B737-800机队351套QAR数据作为样本,通过对飞机起飞关键操作的分析,选取离地速度、抬头速率、离地仰角3个起飞关键参数作为风险评估指标,运用MATLAB编程处理QAR数据并对模型进行验证,得到3个机队起飞阶段的风险均值.通过风险收敛性分析得出二大队的起飞风险最高,这是因为在起飞阶段二大队的关键操作风险偏高.该方法可应用于航空公司对不同机队起飞阶段风险的动态管理.该仿真模型的样本数据分布更加稳定,解决了风险的随机性和模糊性,有利于航空公司实现飞机运行风险可视化,对飞行员关键操作的针对性训练具有一定的指导意义.     

含硫气井井筒完整性风险评价研究

针对含硫气井开发过程中井筒完整性失效风险,建立了含硫气井风险评价模型。采用Bow-tie模型将井筒完整性的失效形式分为水力屏障失效、实体屏障失效和操作管理屏障失效3个方面,确定了含硫气井井筒完整性失效的28个风险因素;基于层次分析法定量确定了各风险因素的权重,通过风险矩阵法评估了风险因素发生的可能性与严重程度,实现了对井筒完整性风险等级的划分。将以上方法对某含硫气井进行了应用,确定了该井的风险等级及主要风险因素。研究结果表明:建立的风险评价模型能够对含硫气井井筒完整性进行评价,确定风险等级。该方法的应用有助于降低含硫气井的事故风险,可为含硫气井完整性现场管理提供参考。     

基于EWM-AHP-云模型的站场法兰系统密封失效风险评估

为提升站场法兰连接系统安全评估的准确性,提出一种基于熵权法(EWM)-层次分析法(AHP)-云模型的站场法兰系统密封失效风险评估方法。首先采用EWM和AHP组合权重降低单一AHP法计算权重的主观性,并采用云模型解决站场法兰连接系统密封失效风险因素的模糊性、随机性以及难以量化的问题;其次以我国华北地区某输气站场为例,验证该方法的科学性和有效性,并依据站场法兰历史失效数据建立法兰系统密封失效风险评估指标体系,采用EWM-AHP法确定各指标的组合权重;然后根据等级量化标准建立标准云,使用Matlab软件计算各风险指标的云数字特征值,并绘制云图;最后基于EW-型指数贴近度计算确定各风险指标的风险等级。结果表明：所评估法兰系统密封失效的综合风险等级为较高风险,评估结果与实际情况基本吻合。EWM-AHP-云模型能较好地实现法兰系统密封失效风险评估,该方法具有一定的科学性和有效性。     

山岭隧道施工中塌方风险评估模型研究及应用

为评估隧道施工中塌方风险,以确定其可能性及严重程度作为2条主线。由文献调研并结合待评估隧道风险特征、施工现状、工程概况等建立塌方可能性评估指标体系,运用层次分析法(AHP)与多层次模糊综合决策确定塌方风险事件可能性等级,定性指标由专家评判确定对各可能性等级的隶属度,定量指标的隶属度以正态分布作为隶属函数求出;综合考虑多种事故后果类型,选用当量估计法确定塌方风险事件严重程度;最后基于风险矩阵法确定隧道塌方风险等级。将本模型应用于兴隆隧道1号斜井,经评估该斜井塌方风险等级为Ⅲ级,即较大风险,后续施工中须采取有效措施降低风险,减少风险可能导致的损失。     

基于云模型的油气管道坡面水毁安全评价

针对在管道坡面水毁评价过程中定性概念的随机性和模糊性共存的特性,提出了一种基于云模型的综合评价方法,用于油气管道坡面水毁安全评价.首先,建立管道坡面水毁因素集、因素评价云模型、分值集和分值评价云模型;其次将管道坡面水毁各因素基础数据输入云不确定性推理发生器,得出分值云滴;再次将分值云滴输入逆向云发生器进行推算,得到带有“危险等级”属性的分值云模型;最后综合各因素分值云模型得到管道坡面水毁综合分值云模型.该方法评价结果直观、灵活,符合实际情况.     

采空区稳定性的改进云模型二维评判

为更合理有效地评判采空区稳定性,引入云模型理论,采用模糊熵对其进行改进,建立新的采空区稳定性二维评判模型。选取13项评判指标,计算隶属于不同等级的各指标云模型参数;基于博弈论,将评判指标主、客权重优化、融合,得到指标综合权重;然后应用正向高斯云发生器计算样本综合确定度,根据最大综合度隶属等级确定采空区稳定性等级,并引入综合确定度的模糊熵作为第二维评判参量,用以表征采空区稳定性复杂度。最后,将该模型应用于湖南某锑矿14个采空区稳定性评判中。结果表明,该模型评判结果能充分反映现场实际情况。     

基于云模型的海上交通系统风险蒙特卡罗仿真

为扩展海上交通系统(MTS)风险的数据样本,更好地开展海上交通系统风险评估研究,有必要研究系统风险仿真中的模型与算法问题。在讨论不确定性信息中随机性和模糊性的基础上,引入云模型来取代概率分布参数下的蒙特卡罗仿真模型。经对无确定度的原始云特征参数求解,获得海上交通系统风险的还原云滴,有效增加海上交通系统风险数据样本,进而分析出风险数值仿真下的海上交通系统风险特征。通过有效性检验,云模型下仿真的变异系数比基于对数正态分布下仿真的结果更稳定。云模型下的仿真结果更准确地逼近原始样本的特性。风险的模糊性和随机性信息量化问题得到解决。     

水电厂突发事件应急救援方案云决策模型研究

为更好地解决水电厂突发事件应急救援方案决策中存在的模糊性和不确定性问题,构建水电厂突发事件应急救援方案云决策模型。首先,系统分析水电厂突发事件特点及其应急救援方案决策特征,建立应急救援方案决策指标集;其次,综合运用云理论及正、逆向云发生器,结合决策者经验和客观事实,确定决策指标权重标准云和评价标准云;最后,对应急救援方案评价信息进行定性定量转换,得到各应急救援方案评价云,并将其与评价标准云比较,确定最优应急救援方案。研究结果表明,使用水电厂应急救援方案云决策模型,能克服应急救援方案决策的模糊性和不确定性,确保优选方案符合评价等级;同时以图形化显示决策结果,使方案决策更直观形象。     

基于云物元理论的引航环境风险评价模型研究

引航环境的风险评价对引航船舶的航行安全意义重大。将引航环境安全因素分为自然环境、航道条件、交通环境和被引船舶状况4个一级指标,建立引航环境风险评价指标体系,采用熵权法确定评价指标的权重系数,并针对引航环境风险评价指标的随机性和模糊性,建立引航环境风险评价的标准正态云物元模型,计算待评物元与标准正态云物元之间的关联度,从而引入置信度准则识别风险等级。最后,将此方法应用于长江江苏段引航环境的风险评价中,结果表明该方法实用、准确。     

基于UHBs的输气管道高后果区泄漏燃爆事故分析

为探究输气管道高后果区中人的不安全行为（Unsafe Human Behaviors,UHBs）对输气管道泄漏燃爆事故发生的影响,结合模糊Bow-tie模型和贝叶斯网络对输气管道泄漏燃爆事故进行分析。构建基于T-S模糊故障树的输气管道泄漏燃爆模糊Bow-tie模型,并转化为贝叶斯网络;从人的不安全行为发生的可能性出发,将不同等级高后果区划分为不同等级人口敏感区;利用专家经验评判法得到不同等级人口敏感区基本事件的先验概率和中间事件的条件概率表;运用贝叶斯网络双向推理算法求解模糊Bow-tie模型。结果表明:随着地区人口敏感等级的提高,输气管道泄漏燃爆事故发生的概率随之增大,发现导致输气管道失效泄漏事故发生的最主要原因为施工破坏,失效原因与EGIG分析的结果基本相符,验证该方法在高后果区输气管道泄漏燃爆事故分析上的可行性,可为输气管道高后果区的安全管理提供决策依据。