基于Monte-Carlo随机有限元的火灾可靠性研究--以混凝土简支梁为例

通过对建筑火灾的背景分析和研究现状的回顾,指出了进行建筑火灾可靠性研究的必要性.介绍了蒙特卡罗随机有限元计算的基本原理、随机数的产生办法和模拟次数的确定,最后作者采用通用有限元程序ANSYS计算了混凝土简支梁在不同温度、保护层厚度和荷载下的火灾可靠性.     

基于随机森林算法的长江三角洲地区PM2.5浓度模拟研究

PM_(2.5)影响人们的生活,危害城市居民的健康,因而在大范围、连续空间上精准预测PM_(2.5)的浓度对于降低居民暴露在大气污染环境中的风险意义重大。基于空气中PM_(2.5)浓度对气象因子、社会经济因子和下垫面条件因子的响应关系,利用皮尔逊相关分析、PCA分析和随机森林模型RF构建了长江三角洲地区浓度的预测模型。研究发现:(1)PM_(2.5)浓度大小分布与夜间灯光指数NLI、国内生产总值GDP、降雨量PRE、温度TEP、相对湿度RH、植被指数EVI以及土地利用覆被LUCC呈显著相关(P0.05),其中NLI和GDP与PM_(2.5)浓度呈正相关,PRE、TEP、RH与PM_(2.5)浓度呈负相关。(2)主成分数量为4时,方差累积贡献率达到86.7%,PRE、RH、GDP、NLI和EVI是影响长三角地区PM_(2.5)浓度空间变化的最重要的5个因子。(3)PCA-RF模型对于PM_(2.5)浓度的预测具有较好的表现且在长三角中西部的城市预测效果好于东南部沿海城市。相对于逐步回归SR模型,PCA-RF模型验证数据集上的均方根误差RMSE降低12.7%,决定系数R2提高12.1%,平均绝对误差MAE降低8.3%。     

随机过程“各态历经”理论应用于环境噪声监测优化布点

本文尝试应用随机过程“各态历经”理论,在大、中、小多个样本中研究城市环境噪声监测的时—空相关性,找出“定点测量法”与“网格测量法”的内在联系,探讨以“定点测量法”取代“网格测量法”进行城市区域环境噪声普查的可行性,从而实现环境噪声监测优化布点及为实现城市环境噪声自动监测布点提供技术依据     

基于随机有限元的邻近铁路地铁站基坑施工变形分析

临近铁路轨道的地铁明挖车站施工往往会对铁路的路基造成影响,干扰铁路的正常运营。由于岩土材料的空间变异性,地层扰动造成的地表变形也应视为随机量。相比传统有限元,随机有限元更适合对这类问题进行分析。以南昌市轨道交通3号线上沙沟站基坑施工为背景,首先对工程涉及的地层变形参数进行了统计分析,并通过有限元反演分析获得了弹性模量参数的分布概率模型。将概率模型应用至Monte-Carlo随机有限元,分析了基坑施工对邻近铁路轨道的变形影响,得到了铁路路基沉降的分布模型以及失效概率,为今后类似工程的变形预测以及相互作用分析提供参考。     

特种设备安全监管模式优化:回应性监管

随着我国政府职能转变改革的深入,如何优化监管模式,提高监管的效率和效果一直是政府和学术界关注的热点问题,从"简政放权"到"双随机、一公开"再到"社会共治",监管已经从政府一元监管向多元共治过渡,然而如何实现监管模式的转变,建立起多元共治的格局,就是目前亟待解决的问题。本文以特种设备安全监管为研究对象,基于特种设备安全监管的特点及现状,综合运用风险管理理论、回应性监管理论、多中心治理理论,对特种设备安全监管模式进行优化,并给出新监管模式的具体实施方案,为特种设备安全监管提供依据,也为其他公共安全领域的监管提供参考。     

生态系统服务时空演化的非线性影响因子——以钱塘江流域为例

为深入探究不同尺度、不同类别影响因素对不同类型生态系统服务的影响程度和复杂关系,本文测定了钱塘江流域7项生态系统服务的时空变化,并通过随机森林模型识别了各单项生态系统服务不同尺度自然环境因素和社会经济因素的影响程度和相对重要性,并评估了主导影响因素的边际效应.结果表明：2010~2017年,各单项生态系统服务在时空变化上具有明显的空间分异特征;不同类型生态系统服务受不同尺度自然环境因素和社会经济因素的共同影响,但其影响程度存在明显差异,格网尺度、自然环境因素的影响相对较大,建设用地、耕地及与其直接相关的社会经济因素的变化改变和塑造着生态系统服务的演化过程;主导影响因素与各单项生态系统服务之间存在复杂的非线性关系,各影响因素指标的变化对各年份生态系统服务具有非平稳的影响,如建设用地增加初期对多项生态系统服务的影响更为复杂和剧烈.     

基于随机森林模型的我国县域碳排放强度格局与影响因素演进分析

为了研究县域碳排放强度空间格局及其关键影响因素的演进规律,在测算2009~2017年我国县域碳排放强度的基础上,通过ArcGIS空间统计模型分析了县域碳排放强度的空间格局,并利用随机森林模型识别了碳排放强度的关键影响因素及其时序演进特征.结果显示:2009~2017年我国县域平均碳排放强度减量波动下降,2017年县域平均碳排放强度为2.02t/万元,仍有较大的削减潜力;县域碳排放强度总体格局呈显著空间自相关,并呈现波动增强趋势;局部格局呈显著的南北和东西分异,热点区呈西进态势,冷点区呈南下北上态势.关键影响因素中省会距离、产业结构、路网密度和人口的重要性高于经济水平、财政收支、绿色专利和开通高铁;时序演进反映,绿色专利、人口总数和经济水平的重要性在提升,而产业结构和人口密度的重要性在下降;其中大部分关键影响因素同碳排放强度呈现非线性响应关系.     

CVM在中国资源环境价值评估中的应用

条件价值评估法（CVM）是获取资源环境等公共物品或服务全部价值的有效方法.我国引入CVM时间较短,仍处于应用相关理论、模仿各种评估方法的阶段,在问卷设计、情景描述、价值引导技术选择、模型应用及可靠性和有效性论证等方面缺少科学指导.本文从理论、方法及实践视角对CVM进行了系统梳理和总结,尤其补充了考虑受访者不确定性偏好的随机价值理论及价值引导技术选择问题.未来研究中,我国应加强CVM理论和方法体系的改进、进行多地区大规模调查、开展不同价值引导技术的比较研究、重视不确定性偏差的影响及结果的可靠性和有效性验证.     

碳交易政策下的物流与制造业联动减排随机演化博弈

考虑外部环境的不确定性,构建由地方政府、制造商与物流企业构建的三方随机演化模型,对模型的稳定性进行讨论得到稳态条件,结合数值仿真方法对博弈主体策略演化进行研究.结果表明：规制成本与上级政府的倒查机制是影响地方政府策略选择的重要因素,较高的碳交易价格将促进博弈系统向（积极规制,绿色生产,绿色运输）理想策略集演化,理想策略集下初始策略选择概率的改变一定程度上影响了主体演化的速率,即便制造商在博弈初期的绿色生产策略选择概率为0.1,仍能以最快的演化速率向绿色生产稳定策略收敛.联动发展下制造商的绿色生产策略将带动物流企业选择绿色运输策略,物流企业对碳交易价格与碳配额的敏感性要大于制造商,物流企业向绿色运输演化速率与碳配额成负相关,与碳交易价格成正相关.碳交易财政收入的增加促进了地方政府的积极规制行为,但当财政收入系数增加至0.3时可能导致物流企业的策略选择不稳定.伴随着随机干扰强度的升高,制造商保持了最高的稳定性,在情形一、二中的波动幅度分别为0.4667~1与0.5618~1,而物流企业的策略选择波动性最强,在情形一、二中得波动幅度分别为0.3856~1与0.4616~1,且在演化初期长期处在不稳定状态.