基于模糊可拓层次分析法的在役混凝土桥梁耐久性评估

对在役混凝土桥梁的耐久性研究是目前学术界的热点问题。使用科学的方法对其耐久性进行合理的评估,是解决该问题的关键。考虑到在役混凝土桥梁耐久性评估中的不确定性,利用改进的三标度层次分析法及模糊可拓理论,建立了基于模糊可拓层次分析法的在役混凝土桥梁耐久性评估模型。首先,根据桥梁的结构及所处环境的特点,建立了在役混凝土桥梁耐久性评估指标体系。其次,运用改进的三标度层次分析法确定指标权重。然后,使用模糊可拓理论确定耐久性等级。最后,通过具体的实例分析,证明了该评估方法的科学性和有效性。     

基于D-S证据理论的地下洞室作业人员安全行为评价

为系统地评价地下洞室作业人员安全行为水平,综合运用集对分析和D-S证据理论,提出一种基于D-S证据理论的作业人员安全行为评价方法。首先,分析了影响作业人员安全行为的因素,构建包括作业人员安全素养、生理因素、心理因素、作业技术等4个一级指标及16个二级指标的综合评价指标体系,并将安全行为等级划分为4级;其次,采用集对分析处理二级指标的不确定性,产生基本信度分配函数（BPA）;然后,利用D-S证据理论,融合一级指标的BPA,产生最终安全等级隶属度;最后,结合最大隶属度原则和信任准则,确定地下洞室作业人员安全行为等级。以某水电站引水隧洞开挖工程为例,确定该工程中作业人员行为安全等级为z2级,即一般安全,符合工程实际。     

基于ANP和模糊证据理论的应答器系统风险评估方法研究

针对应答器系统风险评估过程中存在较大模糊性和主观性的问题,提出了基于网络分析法(ANP)和模糊证据理论的风险评估模型。首先,识别评估对象的风险因素,建立相应的ANP评价模型,采用专家均值置信法改进传统ANP,确定风险因素权重;然后利用模糊数学理论确定专家评语基本信度分配(BPA)函数,并运用折扣系数法修正证据理论,合成专家意见得到各风险因素的BPA函数;最后通过加权平均函数实现风险综合评判,依据最大隶属度原则确定风险等级。利用该评估模型对应答器系统功能失效进行了风险评估,验证了模型的可行性和有效性。     

基于模糊证据推理的内河船舶航行安全状态评价

在综合考虑我国内河水上交通安全管理部门的需求及相关规定的基础上,构建了船舶在内河航行中的安全评价模型。基于此,将定性指标风险等级划分为高、中、低3等,通过模糊理论构造定量指标的模糊评估等级分布图,根据获取到的指标层评价指标的信息,计算指标层评价指标的模糊信度分布,运用证据推理依次对各层级的评价结果进行融合,最后得到目标层的模糊信度分布。同时,采用效用函数将评价结果进行量化,定义风险等级中的高、中、低对应的效用值为0、0.5、1,从而得到船舶航行安全状态的量化评价结果。基于上述安全评价模型,针对我国内河船舶"富发888"开展案例研究,通过该模型计算得到船舶"富发888"的安全状态量化分值为0.578 1,属于中等风险水平,其风险等级与其真实航行状态基本吻合。     

基于信息融合的自然灾害等级评估方法研究

为对自然灾害灾情等级进行准确评估,在BP神经网络模型的基础上,结合DS证据理论建立基于信息融合的自然灾害灾情等级评估模型。该模型通过对输入的灾害评估指标数据进行分类,建立网络组,对网络组的输出,建立对于各类信任度的基本概率分配函数,最后利用DS证据理论融合,从而实现灾害的最终等级评估。在MATLAB环境下,以我国45个自然灾害的灾情历史资料数据为训练样本进行模型训练,并对2009年自然灾害灾情进行评估测试。结果表明,该模型能改善单一BP神经网络不稳定、误差大的缺点,得到较优的结果。     

加权距离的D-S证据理论在岩体评价中的应用

为降低岩体各评价指标间的冲突性和评价过程中的模糊性与不确定性对评价结果的精度和信度带来的不利影响,构建基于D-S证据理论的岩体质量综合评价模型。首先,依据岩体质量影响指标和分级标准,运用欧氏距离法衡量各指标与各质量等级之间的关联程度,进而确定岩体质量基本概率分配函数(BPA)。然后,根据指标间距离以及指标间的相似度与支持程度确定指标权重,并修正BPA。最后,对修正的证据运用D-S组合规则,得出质量等级。将该方法应用到某工程实例中,并在评价过程中与可拓法进行比较,以验证其优缺点。实例研究表明,用该方法得到的评价结果与工程实际相吻合,与可拓法相比,该方法在评价精度和定量反映指标间的一致性程度上有明显优势。     

基于信息熵与D-S证据理论的交通安全风险评估

针对交通安全风险评估过程中众多指标难以定量判断,而往往采用专家经验进行评估的情形,为了更好地将专家的定性描述转变为定量分析,提出了一种基于信息熵与D-S证据理论的评估方法。首先利用德尔菲法与模糊分析法相结合的方法进行专家排序和基于熵理论的"盲度"分析,构建了结构熵权法来确定评估指标的权重;然后利用信息熵确定的权重,引入模糊子集来描述证据空间中的事件,从而建立了一种基于模糊子集的D-S证据理论合成方法。最后,以西安市轨道交通运营安全风险为例进行了安全风险评估。实例分析表明,用该理论方法计算得到的交通安全风险评估结果与实际基本吻合。     

基于Vague集-可拓模型的断层富水区桥梁运营安全评估

为了探究断层富水区复杂地质环境对桥梁运营安全状况的影响并科学合理做出评估,从富水性特征、地质构造、桥梁结构参数、运营监测和安全管理5方面出发构建断层富水区桥梁多层次评估指标体系,将含有语言变量的Vague集设计主观权重与简洁高效的EW法设计客观权重相结合,并通过距离函数优化分配系数优化组合赋权,基于物元可拓理论建立断层富水区桥梁运营安全状态综合评估模型并应用于甘肃省某座桥梁实例中,引入安全性级别变量特征值确定评估桥梁的安全等级。研究结果表明：待评桥梁安全等级为Ⅱ级,运营状态比较安全,评估结果与现场情况基本相符,验证其评估模型的客观性与适用性。研究结果可为此类区域桥梁的加固养护提供决策依据。     

D-S证据理论在火灾检测中的应用

为提高火灾检测系统的准确率与可靠性,建立基于D-S证据理论的火灾检测模型。结合模糊理论,用高斯型隶属度函数表示信任度。根据专家知识,得出各传感器监测值以及火灾类型的概率信任度函数曲线。用D-S证据理论融合多种传感器信息,以确定火灾类型的概率信任度。在实验室中对火灾检测模型进行应用分析。结果表明,用单一种类传感器进行火灾类型识别时,存在误判问题;而用D-S证据理论融合多种传感器信息后,能够准确判断火灾类型。     

组织情境下基于证据理论的航空维修安全评估

考虑组织情境下组织因素对航空维修安全的深层次影响,将D-S证据理论引入航空维修安全评估中,以解决评估过程中组织因素导致的不确定性问题,从而为开展航空维修安全管理提供手段和方法。依据Frank Bird的事故因果连锁理论和James Reason的"瑞士奶酪"模型,通过对影响航空维修安全的主要因素进行分析,构建了航空维修安全评估指标体系,并采用层次分析法对指标权重进行了量化;在对基本可信度分配函数重新定义的基础上,通过对证据合成法则进行修正,给出了基于证据理论的航空维修安全评估模型和算法,并结合具体实例对评估模型的可行性和实用性进行了验证。结果表明,考虑组织因素对航空维修安全的影响符合客观实际,建立的评估指标体系和评估模型是可行的、有效的和实用的。     

教练直升机训练系统安全评价研究

为保证教练直升机的使用安全,预防事故发生,针对当前教练直升机安全风险决策数据量少、存在模糊的特点,提出基于模糊D-S证据理论的教练直升机训练系统安全评价模型。从人-机-环-管4个系统出发,建立教练直升机训练系统安全评价指标体系,运用模糊评价技术评估教练直升机系统安全影响因素,利用D-S证据理论的层次递归算法对不同层次影响因素的评估等级进行合成,并以某型教练直升机为例,给出评价步骤。结果表明:该方案适用于研究教练直升机训练系统安全评价;根据安全性量化值,能够实现按安全性能优劣对系统的快速排序。     

基于未确知测度的岩体稳定性多元联系度评价模型*

为准确评定岩体稳定性等级,引入未确知测度理论、多元联系度理论和同异反确定不确定体系,建立基于未确知测度的岩体稳定性多元联系度评价模型。该模型通过指标组合权重值和单指标测度矩阵,得出多指标综合测度矩阵、同异反联系度矩阵和模糊评价矩阵。并借助多元联系度定量计算待评岩体的评价等级、定性分析及准确预判岩体稳定性的发展趋势,较好地优化置信度评价过程,克服传统模型不能定量表达不确定性因素的缺陷,而且拓展指标隶属等级交叉的特性。以1号岩体为例,研究结果表明:岩体的稳定性等级为Ⅲ级,处于基本稳定状态,但有着向不稳定状态（Ⅳ级）移动的趋势。模型的评价结果与实际结果相吻合,说明应用该模型评判岩体稳定性等级是有效可行的。     

基于博弈赋权物元和证据理论的无线闭塞中心风险评估*

为客观地对无线闭塞中心进行风险评估,建立基于博弈赋权物元和证据理论的评估模型,根据故障树分析法识别的风险因子构建评估指标体系,采用博弈论思想对直觉模糊层次分析法计算的主观权重和熵权法计算的客观权重进行最优组合,进而确定综合权重。运用物元理论和证据理论确定各指标的风险等级和系统整体风险等级,并通过实例分析对评估模型进行对比验证。结果表明:无线闭塞中心整体风险等级为“可容许的”,与实际情况相符。其中,系统外部通信故障的风险等级为“不期望的”,需要对其相关设备加强风险控制。     

高海拔地区在役混凝土桥梁安全预警研究*

为准确评估高海拔地区在役混凝土桥梁的安全状况,对后续的运营及维修加固提供可行方案,采用模糊物元可拓理论对高海拔地区在役混凝土桥梁进行安全预警研究。首先分析混凝土桥梁结构特点及主要病害,结合高海拔地区特殊的地理环境对混凝土桥梁的影响,参考相关规范和高海拔地区桥梁安全事故的调研资料,确定出高海拔地区在役混凝土桥梁安全预警指标体系;采用组合赋权法中的“乘法”集成法,将G1法确定的主观权重和变异系数法确定的客观权重相结合,确定安全预警指标的综合权重;基于物元理论和可拓集合理论建立高海拔地区在役混凝土桥梁安全预警模型,运用模糊综合评判法确定桥梁的安全预警级别,判断出桥梁的安全状况,并给出相应的处理措施。最后通过实际案例,验证该方法的实用性和合理性。结果表明,该方法能够对我国高海拔地区在役混凝土桥梁进行安全预警。     

基于灰色关联度的高寒地区混凝土梁桥耐久性评估

在考虑决策者偏好的情况下,为了合理地对高寒地区广泛分布的混凝土梁桥进行耐久性评估,提出了多维偏好线性规划法和灰色关联度相结合的评估模型.根据混凝土梁桥的特点和恶劣环境对混凝土梁桥的影响建立评价指标体系.基于主成分分析获取样本有序对集,并运用多维偏好线性规划法完成指标的初始赋权,再构造变权修正初始权重,引入灰色系统理论计算评价指标的灰色关联系数,建立了基于多维偏好线性规划法的灰色关联度评价模型.通过实例分析证明,该模型能更准确地判断混凝土梁桥的耐久性状态,表明了该评估模型的有效性和可操作性,可为高寒地区混凝土梁桥的维修加固提供理论依据.     

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。     

基于未确知测度理论的化工工艺本质安全度研究

针对目前化工安全评价方法中存在的主观性较强、不确定因素较多的问题,引入未确知测度理论,提出一种化工工艺本质安全度的评价方法。从物质、反应及工艺条件等方面选取评价指标,采用熵权理论确定各指标的权重;根据置信度识别准则判别安全度等级,并对工艺的安全度高低进行排序。应用该方法评估5条工艺路径的本质安全度,将结果与道化学法、本质安全优良性法(IBI)的评估结果对比。研究表明:用3种方法得到的评估结果基本吻合,证明了基于未确知测度理论的本质安全度评价法的可行性和有效性。     

基于D-S理论的企业安全绩效综合评定研究

为客观评定企业安全绩效,提出一种基于D-S证据理论的企业安全绩效综合评定方法。在确定安全绩效评定指标的基础上,利用模糊函数和群决策方法处理评价过程中的不确定信息,将多源决策信息转换为同一框架下的评价信息,然后根据各决策信息的重要度,通过D-S证据理论的mass函数和证据合成方法对安全绩效评价群决策中的不确定性信息逐层融合。实例表明,该方法能够克服D-S冲突问题,保证企业安全绩效综合评定信息融合结果的准确度,企业安全管理的优劣势的表征更为直观。     

未确知测度理论在盾构下穿既有隧道安全风险评价中的应用

盾构下穿既有隧道工程施工通常存在较大风险,为了对风险等级做出准确有效的评价,提出了基于未确知测度理论的盾构下穿既有隧道安全风险评价模型。首先,通过对相关规范和现有文献的研究,并结合盾构下穿隧道施工的特点,构建了盾构下穿既有隧道安全风险评价指标体系,包括盾构掘进参数、新建隧道条件、既有隧道条件、地质条件和施工管理条件5个一级指标,以及掘进速度、掘进推力、注浆压力等19个二级指标;其次,将综合安全风险划分为5个等级,并明确了各指标的等级划分标准;然后基于熵权-未确知测度理论构建盾构下穿既有隧道安全风险评价模型,采用熵权法确定指标权重,根据未确知测度理论构建各指标的单指标未确知测度函数,将各指标数据值代入单指标未确知测度函数中得到单指标测度评价矩阵,结合指标权重和单指标测度评价矩阵计算得到多指标测度评价向量,依照置信度准则确定安全风险等级;最后,将提出的模型应用于实际盾构下穿既有隧道工程中,对其进行安全风险等级评价。结果表明,模型评价结果与实际风险等级一致,并通过与模糊层析分析法对比验证了所提模型应用于工程实践的有效性,研究结果可为实际施工安全管理提供决策支持。     

基于自适应模糊推理和RBF网络的桥梁安全评估

为准确评估桥梁的安全性能,根据钢筋混凝土桥梁的结构特征,首先构建桥梁安全性评估指标体系,确定评估指标的分级标准;然后使用径向基函数神经网络(RBF)替代传统的BP神经网络,优化学习速度和适用范围;其次结合自适应模糊推理,建立基于自适应RBF神经网络-模糊推理的桥梁安全性评估系统;最后用该系统评估某钢筋混凝土桥梁的安全性能。示例分析结果表明,大量专家评估意见调查数据,可为评估系统提供足够的输入数据,学习后的系统的输出结果与专家的评估意见误差减小,可用于评估桥梁的实时工作状态。