基于信息融合与GM的石油罐区安全监控预测模型

近年来,石油罐区安全事故发生频率呈不断上升趋势。为有效增强罐区安全监控预警系统监测数据的可靠性,并实现对事故的早期预警,基于多传感器信息融合技术和灰色模型(GM)理论,建立出石油罐区安全监控预测模型。首先,研究了基于递推最小二乘法改进的最优加权融合算法,并将其作为一级(特征级)融合模型,其次,介绍分析了灰色预测理论及GM(1,1)模型的实现过程,最后建立出基于GA-BP神经网络算法的二级(决策级)数据融合模型,并得到石油罐区安全监控预测模型。     

基于信息融合技术的冲击地压算法模型研究

冲击地压是煤岩体突然遭遇动力破坏,释放大量能量的灾害动力现象,可摧毁顶板、巷道、引发其它矿井灾害,造成人员伤亡.在冲击地压的预测、预报中,煤矿企业安装了不同公司的独立子系统,但这些系统侧重点不同,检测到的信息是不完整、不全面、不精确甚至有时是互相矛盾的.为此,需要运用信息融合技术把各个系统进行动态优化组合.根据矿山压力显现的基本规律性和各变量之间的内在联系,应用D-S证据融合理论,把微震监测系统、综采压力系统、电磁辐射系统、钻孔应力系统,包括钻屑法等环节获得的信息进行数据融合,其融合的结果能更好的解释矿山压力与岩层顶板运动发展的规律性,提高了冲击地压预测预警的准确率,改善了系统的可靠性,对于提前掌握顶底板运动变化的趋势和规律,指导安全生产与决策具有—定的指导意义.     

基于安全度的机场围界安全评估方法

针对机场围界存在虚警率高、信息分散和难以从全局角度管理等问题,提出基于安全度的机场围界安全评估方法。基于分散环境集中监控思想,利用改进DS证据理论将前端探测设备获取的信息进行融合,再利用模糊集理论获得区段安全度,进而求得防区安全度和全局安全度。基于C#和Map Xtreme开发机场围界监控平台,结果表明,基于安全度的评估方法能够准确反映机场围界安全运行状况。     

基于信息融合的建筑施工安全预警管理研究

针对建筑业安全事故率居高不下的现状,找出事故频发的主要原因。基于主要原因中人、机、环境和管理4方面数据和信息的复杂性、不确定性,提出采用信息融合技术的D-S证据理论法对建筑施工全过程中的人、机、环境、管理4方面的数据和信息进行分析和预测,并构建建筑施工安全预警管理预测模型。该预测模型能判断建筑施工项目的"安全状态",能解决建筑施工中安全事故及危险源的预测问题;同时针对具体情况采取防范措施,及时矫正安全隐患和确保安全施工。将D-S证据理论法应用于建筑施工安全预警管理中,扩展了建筑施工安全管理的手段。     

1999—2018年广东省自然灾害灾情时空变化特征及影响因素研究

为科学评估广东省自然灾害灾情时空演化特征,以1999—2018年广东省自然灾害损失基本数据为基础,利用CRITIC权重法构建综合灾情指数模型,同时,利用地理探测器从多因子角度对广东省自然灾害灾情从时间、空间上开展研究,探究其变化规律和影响因素。结果表明：时间上,总体灾情具有指数波动剧烈、大小灾年交替、不同维度线性趋势不一致等特点;空间上,空间分异程度较大,综合灾情指数城市分布为边缘高—中间低的格局,无明显集中趋势。地理探测器中的因子探测分析对灾情大小的影响,极端气象因子起直接作用,地形地表因子起间接作用,基础建设因子起助推作用,防灾减灾因子起缓冲作用;交互探测分析发现,地势起伏度、人均绿地公园面积、经济发达程度在与其他各因子共同作用时对广东省灾情影响作用较大。     

信息融合技术在采空区安全评价中的应用研究

信息融合技术充分利用多源信息的互补性、综合性,可以极大地提高评价指标信息的质量和可信度。本文利用信息融合的理论和方法,建立了煤矿采空区安全性评价的数学模型,给出了基于D-S证据理论的多源信息分析、处理、分配、融合等信息处理步骤,结合GIS的强大图形处理能力,快速生成成果图。通过对某采空区安全预测的实际应用,获得了满意的效果,说明所建模型的有效性和实用性。     

基于证据理论的城市防洪应急预案评估研究

城市防洪工作的重要工具之一就是城市防洪应急预案,它的有效性直接关乎防洪工作的效率。以城市防洪应急预案为研究对象,建立其有效性评估体系。重点研究了评估体系中响应措施的合理性评估,并基于证据理论来解决评估中的不确定性问题。最后以《武汉市洪山区防洪预案》进行实例分析,验证了证据理论应用于响应措施合理性评估的可行性。     

舰船火灾监控报警信息融合理论应用研究

运用信息融合理论,构建舰船火灾监控多传感信息融合评判模型,有效利用多种信源对舰船火灾进行监控与预报,降低火灾监控系统的误报警率.     

中国通用航空应急救援能力的测度评估方法及其应用研究

为揭示制约我国通用航空应急救援能力的主要原因,构建科学的救援能力测度评估方法,提出将救援过程中航空器运行安全性纳入航空应急救援能力分析指标体系中,从“运行安全性、救援专业性、体系制度性、技术先进性”4个维度,提取了18个制约因素。通过集成模糊集-DS证据理论-熵权模型,计算指标体系中各影响因素的概率隶属度,确定各指标权重,辨识影响通航救援能力的关键指标,量化得出我国通用航空应急救援能力的现状水平。结果表明,当前我国通用航空应急救援能力处于较弱等级,制约通用航空应急救援能力的因素主要为配套法律法规完善性,以及政府和民间通航应急救援的体系完善性。此外,救援航空器的运行安全性是救援能力提升的先决条件,设备安全保障能力与人员安全保障能力具有较大的影响程度,应予以重点关注。     

基于多因素信息融合的城市供水安全评价系统

为了确定城市供水安全状态,提出1种基于多因素信息融合思想的城市供水安全评价方法。以城市供水安全指标体系为基础,建立供水安全指标与基本概率指派函数焦元的对应关系;采用组合权重确定各评价指标的权重值作为对指标证据的支持程度,通过加权合成方法得到各因素定量、定性信息的基本概率指派函数值,利用证据理论的Dempster组合规则进行因素融合。研究结果表明:以郑州市供水安全指标体系为例,在进行多指标信息融合时与解决证据冲突的融合方法计算结果相同,郑州市2006——2008年城市供水处于不安全状态,2008年以后安全等级逐步升高且趋于稳定状态,可以预测出在未来一段时间郑州市的供水处于安全状态。     

自然灾害风险评估指标体系及方法研究

提出一种基于灾害致灾因子、承灾体暴露性、脆弱性以及社区应急能力4方面因素的城市灾害(地震)风险评估体系。利用模糊隶属度函数和AHP法给出了一种可行的区域自然灾害风险评估方法。结果表明:基于给出的风险度量化公式、评估指标体系和评估方法,可以对城市灾害风险进行定量评估。模糊隶属度函数消除了量纲的影响使指标间具有可比性。AHP法可有效用于确定指标权重。基于风险度计算公式的灾害风险度综合评估指数,使城市自然灾害风险评估工作更具客观性。     

多源信息融合的埋地管道健康评价方法

埋地管道长期受多种复杂因素作用而出现腐蚀、裂纹等多种损伤,很难由管道内检测数据以解析模型描述和评价管道健康状况问题,笔者提出了一种基于Vague集的多源信息多级融合方法,充分利用层次间信息特征的冗余性和互补性进行管道健康状况评价。建立了多信息源多级融合模型,定义了基于Vague集的多源信息数学描述,给出了该方法的数据组织形式和算法实现过程,并将其应用于埋地供水管道健康评价体系,验证了该方法的有效性、合理性。     

基于象限法和灰色关联法的水灾灾情等级评估

水灾严重威胁着人类的财产与生活,水灾灾情等级的合理评估可以为防灾、减灾以及备灾工作提供科学的依据。通过改进象限法的临界指标,并用灰色关联法进行约束,提出基于象限法和灰色关联法的灾情等级评估方法。首先应用象限法对中国(除港、澳、台地区)的水灾灾情按省进行分级,再应用灰色关联法计算出代表各地区灾情大小的关联度,最后用各省的关联度对象限法的分级结果进行微调,得到中国一些地区水灾灾情等级评估的最终结果。结果表明:湖北、湖南、安徽为大灾地区;四川等19个地区为中灾地区;甘肃、海南、青海和新疆为小灾地区;北京、上海、天津、宁夏、西藏为微灾地区。     

基于FAHP-FCE的煤矿水害危险性评价

针对煤矿水害影响因素的多指标性和复杂性,采用模糊层次分析法(FAHP)和模糊综合评价法(FCE),在结合专家经验基础上建立了煤矿水害危险性评价指标体系,给出了一种定性与定量相结合的FAHP-FCE评价模型。同时使用AHP-EGM(专家评分法)和AHP-FCE评价模型进行煤矿水害危险性评价,并将3种模型的评价结果进行对比,结果表明,FAHP-FCE评价模型能够定量地反映出煤矿生产系统水害潜在的危险性及综合危险性程度,这有助于水害防治措施的制定和实施,其具有更好的可靠性和实用性。     

基于主成分投影法的洪水灾情评价研究

洪水灾情等级的合理评估能够为防灾、减灾及备灾工作提供科学的依据,具有重要的现实意义。首先建立主成分投影法评价模型,并给出模型的基本步骤。以受灾面积、受灾人口数、破坏房屋面积和经济损失作为评价因子,构建洪水灾情的主成分投影评价模型。利用该模型,对新疆"96.7"洪水灾害中乌鲁木齐、塔城、博州、哈密、喀什和克州6个城市的灾情进行评价。结果表明:乌鲁木齐和塔城的洪水灾情被评估为重灾;博州、哈密、喀什和克州的洪水灾情被评估为中灾。这些评价结果与集对分析(SPA)理论、贝叶斯随机评价方法、灰色关联法和脉冲耦合神经网络(PCNN)模型评价结果完全一致。     

基于多通道信息融合的疲劳驾驶行为分析研究

为了克服单一通道信息在驾驶疲劳行为判定中的局限性,提出了综合运用多通道信息融合共同判定驾驶疲劳行为的方法。该方法在充分考虑各信息源相关性和互补性的基础上,优化采用驾驶人疲劳特征ECD、车道偏离程度SAAE、方向盘转动程度SWA等疲劳判别指标,运用MVAR进行多维特征向量提取,以有向无环支持向量机为融合算法,建立了基于多分类支持向量机的驾驶疲劳行为判定模型。结果表明,运用DAG-SVM进行多通道信息决策提高了疲劳驾驶行为检测的准确性和可靠性。     

基于傅里叶级数的自然灾害损失预测模型研究——以湖南省自然灾害经济损失预测为例

针对湖南省自然灾害经济损失发生的现状,结合傅里叶级数的相位特征,利用傅里叶级数时间序列模型给出自然灾害损失的变化趋势。根据1986—2007年湖南省自然灾害所造成的直接经济损失数据,在SPSS环境下进行拟合,并对未来5年湖南省的自然灾害所造成的直接经济损失进行预测。结果表明:傅里叶级数时间序列模型符合自然灾害损失发生的特点,有效地解决了传统损失预测模型在灾害经济损预测中误差大、稳定性差的缺陷,提高了预测精度;且得出未来5年湖南灾害灾情仍然具有递增的趋势的结论。采用该模型对自然灾害损失进行预测,其结果比较可靠,可供减灾决策部门参考。     

基于PCA-FPP-BP神经网络的高层建筑火灾安全评价

为解决高层建筑构造复杂、人员密度大、火灾触发因素繁多而造成高层建筑火灾安全评价困难的问题,本文提出基于PCA-FPP-BP神经网络的高层建筑火灾安全评价模型。首先运用主成分分析(PCA)对构建的高层建筑火灾安全评价指标降维处理,筛选主要信息;接着基于三角模糊数构建模糊评判矩阵,利用模糊优先规划(FPP)求解指标的权重值,减少主观的影响;最后考虑到指标间关系错综复杂彼此交叉和反馈的特性,选择BP神经网络对高层建筑火灾安全进行评价。通过工程案例证明该评价模型的实用性以及可靠性。     

基于信息扩散理论的火灾风险评估模型研究及其应用

城市火灾事故不断发生,严重威胁着人们的生命安全。当火灾样本数目较少时,针对传统统计模型难以胜任的特点,引入了信息扩散理论,给出了火灾风险评估的实用模型,并以某市为例进行火灾风险评估。结果表明,该方法简单易行,分析结果意义清楚,具有一定的现实意义,为防火抗灾提供了依据。