盾构法施工风险的多态贝叶斯网络模型分析

地铁隧道具有投资规模大、风险因素多、社会影响大等特点,这决定了在施工过程中进行风险管理的必要性.鉴于风险的模糊性,很难用一个具体的概率值或概率区间来描述其发生概率,由此提出了用多个概率区间来分析盾构法施工过程中的风险.以划分地铁及地下工程风险概率等级的5个概率区间为度量标准,设计出风险因素概率等级调查表,通过专家调查法可统计出盾构法施工风险因素概率等级的概率分布;基于调查表,采用贝叶斯网络建立了分析风险事故概率等级概率分布的多态系统.利用该系统对某地铁隧道工程进行风险评估,得到了该工程的风险概率等级,并分析出相应风险概率等级下进出洞洞口密封效果不好、中轴线偏离过大造成管片破裂以及管片密封材料损伤、破坏等因素为重点控制因素.     

基于广义线性模型的概率风险评价方法及其应用

应用广义线性模型处理风险评价中响应变量为属性变量或离散型变量的问题,对风险事件依风险等级的累计发生概率进行logistic变换,以变换的累计发生概率作为连接函数,基于风险样本事件先验信息建立回归模型。针对待评价的风险事件,利用所建立的回归模型分别计算各风险等级的累计发生概率和发生概率,以其最大发生概率所对应的等级作为风险事件的最终评价等级。在建模过程中,采用极大似然估计法对回归系数进行参数估计并采用Newton-Raphson迭代算法求解,模型的拟合优度采用皮尔逊X2检验。应用本方法建立煤与瓦斯突出的概率风险评价模型,并对具体矿井煤与瓦斯突出的概率风险进行评价。研究结果表明：采用该方法可准确得出评价结果。     

操作风险的定量分析及其在远洋运输中的应用

风险事故中,误操作导致的风险占风险事件总数的比例很大.对操作风险(OperationRisk,OR)进行了定量分析,并将其应用到船舶远洋运输中.利用风险辨识的方法找出潜在的风险因素,然后运用定量风险评估技术对操作风险事件进行定量计算,并对风险事件按照风险值大小进行排序,给出控制措施.船舶远洋运输进行操作风险定量分析可以降低风险发生概率,减小事故损失.     

车辆火灾作用下桥梁风险概率评估方法

基于易损性分析及危险性分析,提出了桥梁在车辆火灾作用下风险概率的数值计算方法.依据车辆火灾事故的统计数据,利用最大熵原理估计出了最大热释放速率的概率密度函数.提出了基于RSM-MCS的桥梁构件易损性分析方法,并通过对结构体系、构件相关性及体系损伤准则的进一步研究给出了结构体系易损性的分析方法.以一座简支梁桥为例,利用该方法对不同损伤等级下的风险概率进行了计算分析.结果表明:利用文中方法可以对桥梁的抗火性能进行有效评价.     

CO_2驱注入井井筒完整性分析与风险评价

针对CO_2驱油藏开发过程中注入井井筒完整性进行分析,将CO_2驱注入井井筒完整性评价分为井口、管柱及井筒三大单元,给出了井筒完整性评价指标,并利用层次分析法确定各完整性风险影响因素的权重。在此基础上,利用风险矩阵法建立CO_2驱注入井井筒完整性风险评价模型,确定注入井井筒完整性风险值和风险等级。利用以上方法对吉林油田某CO_2驱注气井井筒完整性进行评价,确定了井筒完整性主要风险因素和风险等级。研究结果表明:CO_2驱注入井井筒完整性风险评价有助于降低注入井安全事故风险,能够有效指导CO_2驱安全施工和完整性风险管理。     

主机系统安全实时风险量化评估方法的研究

为了评价主机系统的安全风险变化,建立了一个描述主机安全状态的隐马尔可夫模型.利用该模型计算主机处于被攻击状态的概率,分析了影响攻击执行过程的因素,提出了一种计算攻击成功概率的方法,并最终计算主机系统的风险指数.该方法可以动态获取主机系统的风险态势曲线,有利于指导安全管理人员调整安全策略.     

流程生产风险防控的功能安全完整性

为提升流程生产安全管理水平,降低事故发生概率,本文提出生产过程中风险防控的功能安全完整性分析方法,并结合钢铁连铸场景进行验证。首先评估流程生产中主要事故类型的危险程度和确定其可接受频率标准;运用保护层分析法计算作业现场高危险性事故发生的真实频率,通过与可接受频率比较,判断是否需要新增防护措施;运用蒙特卡洛-马尔可夫模型验证新增防护措施的功能安全完整性等级。以大冶特钢炼钢转炉厂连铸作业区为例,结果表明:存在熔融物爆炸、火灾和中毒窒息3类高危险性事故隐患,且熔融物爆炸事故的人员伤亡后果为不可接受,需新增功能安全完整性等级为2级的防护措施;设计了防爆炸保护系统,其失效概率为4.37×10-3,满足功能安全完整性等级要求。     

模糊综合评价的离散抽样模型

鉴于通过行政系统全面收集数据并进行综合评价已难于做到 ,提出了一种离散抽样评价方法 ,可以适应市场经济环境的变化。其基本思路是通过模糊概率把模糊数学理论和数理统计方法结合起来 ,从而可以由样本推断总体的等级隶属度。使用这种抽样方法 ,综合评价结果对评价对象数不敏感 ,从而克服了统计上的困难。该模型在项目管理和法制计量监督上获得初步应用 ,实践证明行之有效     

应用PSA方法进行核电站维修风险管理

该文讨论了如何应用概率安全评价(PSA)方法对核电站的维修风险进行管理,给出维修风险管理的4个阶段,并重点对其中的短期维修计划制订中的风险管理进行了详细分析,包括实施过程、评价的风险指标以及可以采取的一些风险管理行动,通过实际案例介绍了所开发的M RM(m a in tenance risk m on itor)系统。应用PSA方法,可以对电站各种风险来源以及缓解系统的能力进行综合分析,从而得到定量化的、全面的风险信息,实现对电站维修风险的有效控制和管理,避免出现高风险配置状态。     

我国安全评价方法使用现状及思考

对目前国内安全评价机构通常采用的安全评价方法进行了分析,并对各方法在实际应用中的缺陷进行了研究.借用安全评价的数学基础知识,从概率论的角度,对评价过程中的评价变量进行分析,并且从风险的角度,阐述了一种新风险评价方法.将原来评价变量的时间、空间等因素用人为因素和设备因素替代,用人为因素和设备因素引发事故的相对概率代替绝对概率,以此提高评价的结果,保证评价质量,也引导企业提高安全管理水平.     

基于热压块的不锈钢粉尘还原实验

为了从不锈钢粉尘中回收利用Fe,Cr和Ni等,对不锈钢粉尘热压块制备及其自还原过程进行了研究.在热压温度为200℃,热压压力为35 MPa条件下,抗压强度达到900 N/个以上.高温条件下,煤热解产生的挥发分可参与不锈钢粉尘还原反应,当还原温度为1 400,1 450℃时,挥发分还原作用率达到0.4.据XRD分析和热力学计算,自还原过程中含铬物质的物相转变顺序为Fe Cr2O4,Cr2O3,Cr7C3,[Cr]Fe-Cr-Ni-C.当还原温度为1 450℃,烟煤中固定碳与粉尘中可去除氧的物质量的比(xc/xo)为0.72时,不锈钢粉尘热压块不能完全还原;当xc/xo大于0.8,还原20 min时,不锈钢粉尘热压块能完全还原.     

电渣重熔过程钢中氧含量预测及控制

为降低电渣钢锭中的总w_○O,建立了预测界面传质速率的同步反应热-动力学模型,对电渣重熔过程的氧传递行为与电磁-流动-传热-传质进行耦合分析,并提出钢液中w_○O的控制方法.结果表明,随重熔过程的进行,熔渣中w_○FeO和钢液中w_○O均升高,呈现重熔前期“脱氧”、后期“增氧”的现象,渣池-电极端部和渣池-金属熔滴界面是w_○O升高的主要位置.当电流为1200~1800A时,熔炼相同长度电极时的钢液中w_○O从82.4×10^-6降低到70.6×10^-6;采用惰性气体保护,使钢液中w_○O从78.7×10^-6降低到15.3×10^-6;使用70% CaF₂+30% Al₂O₃渣系控制钢液中w_○O的效果最佳,低w_○Al2O3的渣系有利于降低钢液中w_○O.     

基于概率计算的车辆碰撞风险模型研究

 为研究面向车辆防撞系统的碰撞风险模型,分析了车辆碰撞风险的概率内涵,根据运动学理论并考虑车辆运行特征,建立了基于概率计算的侧向碰撞风险模型,运用Vissim微观交通仿真等方法模拟常见的车辆运行场景,利用输出数据离线计算风险值,并对仿真结果进行评价。将追尾碰撞发生的过程分为前车减速与前车减速条件下的碰撞两起事件,运用条件概率的思想求出追尾事故发生的概率来表征跟车风险。从安全的本质出发提出了跟车风险的表述方法,建立密度函数模型。在分析前车减速条件下追尾碰撞条件时,从汽车地面力学理论的角度补充考虑了制动系统作用时间、附着系数等影响因素,使模型更接近实际状况,并且将判断的标准由停车距离扩展到了制动全过程的位移。通过与其他风险模型产生的计算结果进行比较分析,发现基于概率计算的碰撞风险模型,能够更好地反映实际交通安全状态,更适用于车辆防碰撞系统。     

Design and RAMS Analysis of a Fault-Tolerant Computer Control System

This paper presents a fault-tolerant computer system. It is designed as a double 2-out-of-2 architecture based on component redundant technique. Also, a quantitative probabilistic model is presented for evaluating the reliability, availability, maintainability and safety (RAMS) of this architecture. Hierarchical modeling method and Markov modeling method are used in RAMS analysis to evaluate the system characteristics. The double 2-out-of-2 system is compared with the other two systems, all voting triple modular redundancy (AVTMR) system and dual-duplex system. According to the result, the double 2-out-of-2 system has the highest dependability. Especially, the system can satisfy the safety integrity level (SIL) 4, which means the system's probability of catastrophic failure less than or equal to 10-8 per hour, therefore, it can be applied to life critical systems such as high-speed railway systems.     

基于微分几何法的主动悬架鲁棒H∞控制

利用微分几何法和鲁棒H_○∞控制理论,提出一种基于微分几何法的主动座椅悬架和车辆主动悬架的鲁棒H_○∞控制策略.在建立“车－ 椅”车辆三自由度模型的基础上,考虑座椅悬架和车辆悬架弹性力和阻尼力的非线性特性,应用微分几何法并经过非线性状态反馈变换的方法,对主动悬架非线性系统进行精确线性化.然后以底盘垂向加速度和座椅垂向加速度为控制目标,以车轮动态位移、车辆悬架挠度范围小于规定值为约束条件,设计出了座椅悬架和车辆悬架鲁棒H_○∞控制器, 并用Matlab/Simulink进行仿真实验验证了集成变增益LQR控制方法的有效性和可行性.     

轧制态下Cu含量对泡沫铝泡孔结构的影响

采用液相复合-轧制技术制备不同w_○Cu的可发泡预制坯及闭孔泡沫铝材，研究了w_○Cu对泡沫铝泡孔结构的影响.结果表明:随着w_○Cu的增加，泡孔结构的均匀性增加，孔径减小，泡孔合并产生的大泡孔数量减少，但泡沫体的塌缩和老化特征增强.对比不同w_○Cu的预制坯的膨胀曲线，随着w_○Cu的增加，预制坯的最大膨胀率先增大后减小，且达到最大膨胀率的发泡时间明显减少.微观结构分析表明:在AlSi₉合金中加入Cu，生成了CuAl₂O₄和CuAl₂，CuAl₂O₄提高熔体的黏度，减小了重力排液及毛细作用的影响，提高了泡沫的稳定性.CuAl₂先于AlSi₉熔化，在晶界上形成熔池，气泡提前形核长大，使发泡过程提前完成.     

陆地生态系统土壤有机碳分解温度敏感性研究进展

在全球变化背景下,土壤有机碳的分解及其温度敏感性在陆地生态系统碳循环中的重要性备受关注。温度敏感性指数(Q₁₀)微小的变化都可能导致未来土壤碳库大小评估的巨大偏差,充分了解土壤有机碳分解温度敏感性的调控机理对预测未来土壤碳变化具有重要意义。笔者对国内外已有研究进行分析,比较培养温度模式、底物质量、物理化学保护和微生物属性对土壤有机碳分解温度敏感性的影响。结果发现:(1)与传统的恒温模式相比,变温培养模式更好地克服了土壤微生物对恒定培养温度的适应性以及不同培养温度下底物消耗不均的缺点,能够更加准确地估算Q₁₀。(2)较多的研究发现难分解有机碳的Q₁₀大于易分解有机碳的Q₁₀,但也有研究发现难分解有机碳的Q₁₀并不比易分解有机碳的Q₁₀高,这主要是由于土壤有机碳库的异质性造成的。(3)团聚体和矿物吸附保护通过改变底物有效性或者反应位点的底物浓度来影响土壤有机碳分解的温度敏感性。(4)微生物的生理特性、群落组成和结构也会对温度敏感性造成影响,温度变化会造成土壤微生物群落组成及其相关生理特征的变化,进一步引起相关功能基因丰度的改变,从而改变有机碳分解的温度敏感性。土壤有机碳分解及其温度敏感性是全球气候变化对碳循环影响研究中很重要的一部分,对它的精确估算有利于完善全球气候变化模型,对准确预测未来全球气候变化具有重要意义。     

陆地生态系统土壤有机碳分解温度敏感性研究进展

在全球变化背景下,土壤有机碳的分解及其温度敏感性在陆地生态系统碳循环中的重要性备受关注。温度敏感性指数(Q₁₀)微小的变化都可能导致未来土壤碳库大小评估的巨大偏差,充分了解土壤有机碳分解温度敏感性的调控机理对预测未来土壤碳变化具有重要意义。笔者对国内外已有研究进行分析,比较培养温度模式、底物质量、物理化学保护和微生物属性对土壤有机碳分解温度敏感性的影响。结果发现:(1)与传统的恒温模式相比,变温培养模式更好地克服了土壤微生物对恒定培养温度的适应性以及不同培养温度下底物消耗不均的缺点,能够更加准确地估算Q₁₀。(2)较多的研究发现难分解有机碳的Q₁₀大于易分解有机碳的Q₁₀,但也有研究发现难分解有机碳的Q₁₀并不比易分解有机碳的Q₁₀高,这主要是由于土壤有机碳库的异质性造成的。(3)团聚体和矿物吸附保护通过改变底物有效性或者反应位点的底物浓度来影响土壤有机碳分解的温度敏感性。(4)微生物的生理特性、群落组成和结构也会对温度敏感性造成影响,温度变化会造成土壤微生物群落组成及其相关生理特征的变化,进一步引起相关功能基因丰度的改变,从而改变有机碳分解的温度敏感性。土壤有机碳分解及其温度敏感性是全球气候变化对碳循环影响研究中很重要的一部分,对它的精确估算有利于完善全球气候变化模型,对准确预测未来全球气候变化具有重要意义。     

Zr处理对含Ti低碳微合金钢中氮化物的影响

以含Ti低碳微合金钢为研究对象,通过实验和热力学计算研究了Zr质量分数对钢中氮化物的影响规律.结果表明:随着钢中Zr质量分数由0.0020%增加至0.0200%,钢中氮化物数量密度和面积占比明显增加,氮化物类型逐渐由TiN变为(Ti_○y,Zr_1-○y)N,(Ti_○y,Zr_1-○y)N中Zr/Ti原子数比逐渐增加,(Ti_○y,Zr_1-○y)N由以TiN为主转变为以ZrN为主.热力学计算结果发现精炼过程无TiN,ZrN等氮化物析出,氮化物主要在凝固过程析出.当钢中Zr质量分数为0.0020%时,凝固过程只有TiN析出;而当Zr质量分数≥0.0046%,逐渐有ZrN在凝固末期析出.随着凝固过程温度的降低,(Ti_○y,Zr_1-○y)N具备热力学析出条件.当钢中Zr质量分数由0.0046%增加至0.0200%,(Ti_○y,Zr_1-○y)N开始析出温度逐渐增加,TiN在(Ti_○y,Zr_1-○y)N中占比逐渐减小.最后,当采用Zr-Ti复合脱氧时,钢中Zr质量分数应控制在0.0020%~0.0050%.