基于改进IDA的混凝土坝地震易损性研究

针对目前混凝土坝易损性分析研究中震害等级划分多采用单一指标以及增量动力分析法(IDA)中选取步长增量时未考虑结构响应等问题,本文提出基于改进IDA的混凝土坝易损性分析方法:首先采用功效系数法以位移、应力、损伤区域为指标对坝体结构破坏进行综合评价,并应用变权模型考虑指标数值对指标权重的影响;然后通过计算得到的坝体综合破坏指数,根据坝体震害等级划分采用变增量步长法改进IDA法,从而可以更加全面地计算分析坝体在不同强度地震作用下从弹性状态到完全破坏的结构响应过程;最后,以某混凝土坝挡水坝段为例,建立有限元模型计算结构地震响应,应用改进IDA法绘制其地震易损性曲线.结果表明,该方法可以分析坝体结构在不同地震强度作用下产生各个等级破坏的概率,进而为混凝土坝结构抗震安全设计等提供理论依据.     

基于AHP模糊综合方法的长大公路瓦斯隧道通风系统评价研究

针对长大公路瓦斯隧道通风系统可靠性评价中指标因素存在诸多模糊性和不确定性的问题,引入一种基于AHP模糊综合方法的长大公路瓦斯隧道通风系统评价方法。根据长大公路瓦斯隧道通风系统的特点和安全隐患,选取隧道风压合理性等14个评价指标,建立长大公路瓦斯隧道通风系统的AHP模糊综合评价模型;建立各因素指标隶属度函数,并利用AHP计算指标权重,依照"最大隶属度原则"和修正原则进行等级评判,得出长大公路瓦斯隧道通风系统的评价结果;并将此方法应用于广成山长大公路瓦斯隧道工程的评价实际。评价结果表明:利用基于AHP的模糊综合评价法对隧道通风系统进行可靠性评价,评价结果科学准确,客观地反映了长大公路瓦斯隧道通风系统危险源类别,可为类似瓦斯隧道通风系统评价提供参考与借鉴。     

基于AHP和熵权VIKOR法的矿井通风系统优选

为实现矿井通风系统方案的优选,建立基于层次分析法(AHP)和熵权多属性决策方法(VIKOR)的矿井通风评价模型。以庞庄煤矿为例,首先分别从技术、经济、安全三个方面选出12个评价指标,通过AHP计算指标的主观权重,熵权法计算指标的客观权重,然后进行综合赋权得到指标的权重,同时利用计算得出的指标权重和VIKOR法计算候选方案的最大群体效益值、最小个体遗憾值和利益值并进行排序,进而选出最优方案。所得结果证明该方法充分考虑了最大群体效益和最小个体遗憾之间的关系,能够选取到最优的方案,具有可行性和有效性。     

基于多指标分析的路网单元抗震改造重要度评价

基于路网拓扑布局和桥梁结构属性,进行路段抗震提升重要度评价,可为公路交通系统震前加固改造、灾害应急准备等工作提供依据.本文采用4种不同特性的单元重要度评价指标:介数、连通概率灵敏度、路网震后通行时间和路网震前通行时间影响重要度,计算路段及其内部桥梁和道路单元的抗震提升重要度.为综合考虑多指标评价结果对单元重要度排序的影响,本文采用逼近理想排序法(TOPSIS)多属性决策方法评价路段的综合重要度.通过实例路网模型应用,分析了不同指标的特点,比较了单指标评价与多指标综合评价结果的差异.结果表明,不同指标的重要度评价结果存在明显差异,基于多指标分析的路段抗震改造重要度,综合考虑了网络拓扑结构、单元地震反应、单元通行能力、OD(起止点对)交通量的影响,为决策者提供了综合判别的依据.     

基于PCA和BP神经网络的采空区稳定性评价模型研究

针对采空区稳定性评价因素的复杂性和相关性特点,提出主成分分析(PCA)与BP神经网络相结合的采空区稳定性综合评价方法。经综合分析确定以工程地质因素、采空区赋存结构参数、采动因素3个一级影响因素为基础的评价指标体系,以此为基础构建了采空区稳定性评价的BP神经网络评价模型。以某大型铅锌矿山地下采空区为例,应用CMS探测系统获取采空区相关数据生成采空区3D实体模型,并根据BP神经网络训练出的计算模型对采空区稳定性的等级进行评价。研究结果表明:PCA和BP神经网络相结合的方法使输入变量由13个减少为5个,避免了由于变量相关性带来的影响,简化了评价过程,结果更加合理。现场探测结果与BP神经网络计算结果相互支持。     

城市洪涝易损性评价可变集方法

根据可变集的辩证法基本规律数学定理,提出城市洪涝易损性评价可变集方法．提出以指标相对差异度表示的综合相对隶属度多指标非线性模型,其特点是以辩证哲学与数学为指导,依据质量互变定理给出城市洪涝易损性评价中相邻两级（^与h＋l级）指标标准区间值交点的相对差异度等于零．依据对立统一定理给出落入h与h＋1相邻两级的相对隶属度之和等于1．方法依据的理论严谨,计算简便．列举了湖南省29座城市的洪涝易损性评价实例,并与模糊综合评判法、模糊集对评价法的评价结果进行了比较与分析,指出其存在的问题及原因．     

基于广义线性模型的危险货物专用线风险评价

为科学合理地评价铁路危险货物专用线安全状况,选取了设备设施、安全设施、安全管理和人员管理4个评价指标,以北京铁路局内的10条专用线为例,将其分为样本集和验证集,根据所对应的安全检验报告对指标进行量化,建立基于广义线性模型的专用线风险等级概率分布回归模型,得到专用线风险等级概率分布情况,并以发生概率最大的作为最终风险评定等级。如此依概率评价专用线风险情况,更能体现风险事件的随机性。     

基于改进灰色聚类法的空气质量综合评价

通过构造指数型的白化函数和熵权法对灰色聚类法加以改进。此法充分利用已知的有限信息;避免了主观因素对环境质量综合评价的影响;使评价结果更符合实际、更准确。结合阜新市功能区空气质量评价的实例,介绍了此法的具体应用,并与经典灰色聚类法的结果相比较,除了个别功能区的评价等级有差异外,总体来看评价结果差异很小。对比值得出的结论是评价等级均为良,验证了改进方法的可行性和有效性。     

熵权优化的未确知测度停工复建高速公路路基边坡稳定性研究

针对复建高速公路路基边坡稳定性评价分级中诸多不确定性和隐蔽性问题,通过建立未确知测度评判模型,结合复建高速公路路基边坡评价标准与工程实践,分析判定机理,并进行分级评价。以某复建高速公路路基边坡的病害特征及成因机理为例,选取岩石质量等11项未确知测度评价指标,建立各评价因子的未确知测度函数,分别对其进行量化数理分析,并利用信息熵计算指标权重,依照"置信度识别准则"对该复建高速公路路基边坡稳定性进行等级判定。研究结果表明:基于熵法的未确知测度理论评价模型避免了传统指标权重赋值的主观随意性,使评价结果更加科学准确,而且能够更客观地反映复建高速公路路基边坡等特殊工程危险源的类别,为复建高速公路路基边坡稳定防治研究提供了一种新思路。     

岩体可爆性等级判别的随机森林模型及R实现

在引入随机森林分类方法的基础上,选取岩石的容重、抗拉强度、动载强度及岩体完整性系数等指标,建立岩体可爆性等级判别的随机森林模型;在R语言环境下,编写模型数据处理、计算与结果输出的R语言代码,实现可爆性等级判别随机森林模型的计算,得出岩体可爆性等级判定的混淆矩阵,分析各指标对岩体可爆性分级的重要性。研究结果表明:岩体可爆性分级为三、四、六级的判别准确率可达100%;岩石容重对岩体可爆性等级判别的影响最大。这一结果证明了岩体可爆性等级判别的随机森林模型是可靠的,且具有较高的准确率。     

湖泊富营养化组合评价的方差大小加权法

针对湖泊水体富营养化评价方法具有的不确定性问题,提出了湖泊富营养化组合评价的方差大小加权法.该法的建立步骤为:首先根据富营养化评价标准,随机生成1000组富营养化水质指标样本,分别用灰色关联法、打分统计法、经验频率法、贝叶斯方法、模糊评价法、向量评价法、综合营养指数法7种单项方法进行富营养化评价;然后统计1000组样本中各单项方法的评价值与真值的误差平方和,据此计算各单项评价方法在组合评价方法中所占的权重;最后利用权重值对7种单项评价值进行加权平均组合,从而得到方差大小加权法的组合评价结果.经全国30个湖泊水体实测水质资料验证,方差大小加权法能有效降低单项评价方法的不确定性.     

基于多级模糊综合评判的隧道抗震安全性评价

通过对影响隧道抗震的因素的分析,从管理养护、抗震设计、抗震设备和地质条件4个方面选取了24项对隧道抗震安全性影响较大的因素作为评价指标,建立了隧道抗震安全性评价指标体系;运用模糊数学理论确定评价指标的权重以及建立隧道抗震安全性评价模型;提出一套科学的用于隧道抗震安全性多级模糊综合评价的方法;并采用此方法对丽水市某一隧道抗震安全性的实例计算分析。结果表明,多级模糊综合评判方法在隧道抗震安全性评价的结果与实际情况相符合。根据多级模糊综合评判结果,确定了隧道抗震安全性评价因素中的薄弱环节,为隧道抗震防灾的安全设计及维修加固提供了依据,其理论、方法、思路和结论可供同类工程借鉴。     

基于未确知测度理论的停工复建高速公路涵洞既有结构质量评价

针对停工复建高速公路涵洞既有结构质量评价中存在诸多不确定性因素的问题,为有针对性地进行复建工作,通过对影响涵洞既有结构质量因素的研究,综合信息熵和未确知测度理论方法建立了涵洞既有结构质量评价模型。根据相关标准规范,选取涵洞偏位、流水面高程、竖直度、裂缝宽度、蜂窝麻面面积、混凝土强度、混凝土碳化程度、钢筋保护层厚度等8个相互独立的影响因子作为未确知测度模型的判别指标,并依据实测数据建立各个评价指标的未确知测度函数,基于信息熵理论计算各指标权重,最后采用置信度识别准则对复建高速公路涵洞既有结构质量进行等级判定。将该模型应用于萍洪复建高速公路7个涵洞的既有结构质量评价,研究结果表明:该方法评判结果与现场实际情况完全一致,且该方法评价过程科学合理,为复建高速公路涵洞既有结构质量评价提供了一种新的方法。     

复杂灾害系统风险综合评价的非线性信息动力学模型

自然灾害系统是一个极其复杂的巨系统,它的发生、演化都具有相当复杂的非线性特征.为了从系统演化的角度来研究复杂灾害系统风险综合评价问题,在建模的过程中引入非线性信息动力学模型——最大流原理,以反映复杂灾害系统风险等级的各个指标所构成的系统为研究对象,基于非平衡统计力学方法建立系统随机演化方程,通过给各指标赋予合理的权值使系统趋于稳定,从而实现对复杂灾害系统风险的综合评价.新模型揭示出复杂灾害系统风险耦合的形成模式和演化动力学规律,并结合自组织特征映射网络算法实现对该模型进行数值仿真模拟.最后应用该方法进行中国大陆31个省、直辖市和自治区复杂灾害系统风险综合评价,分析结果验证了该方法的有效性.     

城市交通环境可持续发展指标体系的建立及评价

以城市交通环境的可持续发展为出发点，建立了上海市可持续交通指标体系.采用Expert Choice Model（ECM）模型，以层次分析法为基本原理，对各类指标进行权重的计算;利用隶属函数及线性加权法进行综合指数的计算，从而对上海市城市交通可持续发展状况进行评价。     

三峡库区典型滑坡危险度评价方法探讨

随着滑坡学的发展,如何定量和客观的评价典型滑坡的危险度越来越得到关注,根据典型滑坡的强度指标和发生可能性指标建立典型岩质滑坡危险度评价指标体系,利用信息熵原理,结合巫山县21个典型岩质滑坡计算各评价因子客观权重,建立定量评价模型.计算巫山县21个典型岩质滑坡的危险度,通过实地调查对评价结果进行对比验证,危险度评价结果处于高危险度的有3个点,占14.2%;中等危险度14个,占66.7%;低危险度4个,占19.1%;准确率达90.4%,此模型可作为评价典型滑坡危险度的新方法进行推广运用,为滑坡的防治提供依据.     

水资源可再生能力综合评价的多目标决策理想区间法

采用主、客观相结合的赋权基点法,以全局收敛的格雷码加速遗传算法为工具来确定权重,并对多目标决策理想点法进行改进,把评价标准处理成理想区间的形式,提出了一种新的评价方法——多目标决策理想区间法(MODMIIM).MODMIIM既融入了专家的主观意见,又避免了各分目标之间的比较,评分,解决了在多指标决策中出现的相容或不相容评价指标权重确定较为困难的问题,得到的最佳评价权重比较符合实际.文中介绍了MODMIIM的原理,给出了它的构成方法.并用MODMIIM对黄河流域9个行政分区的水资源可再生能力进行了综合评价,总的结论为黄河流域水资源总体上可再生能力较弱.MODMIIM与灰关联分析方法、模糊综合评判方法和遗传投影寻踪方法相比,可操作性强;与多目标决策.理想点法相比,可靠性、适用性强,MODMIlM可广泛应用于各种水资源综合评价问题中.     

基于ARIMA-RBF算法的月度降雨量预测研究

为了对月度降雨量进行科学预测,将ARIMA模型与RBF神经网络相结合,提出一种基于ARIMA-RBF耦合算法的月度降雨量预测模型。首先,利用ARIMA模型对月度降雨量线性部分进行拟合预测,计算ARIMA模型预测的残差;然后,利用RBF神经网络对ARIMA模型残差进行拟合预测;最后,利用RBF神经网络预测结果对ARIMA模型进行补偿修正,得到最终降雨量预测结果。将该方法用于重庆市沙坪坝月度降雨量实际预测中,预测结果精度高于单一ARIMA模型以及RBF神经网络,能够满足实际预测需求。结果表明:将线性拟合算法和非线性拟合算法结合起来用于月度降雨量预测是一种较为优越的算法。     

基于响应面法的汽车操纵稳定性多目标优化

利用ADMS／CAR软件建立整车的虚拟样机模型,对其进行转向盘转角阶跃试验和蛇形试验,井根据相关评价计分标准,得到整车模型在这两种试验中的评价计分值。然后以客观定量评价指标为目标函数,利用ADAMS／Insight及Matlab软件结合响应面法对整车的操纵稳定性进行多目标综合优化,优化后的评价计分值明显提高,表明此方法可以用于汽车操纵稳定性的多目标优化。     

超音速分离管内多组分气体分离的相平衡计算

建立了超音速分离管内多组分气体分离的相平衡数学模型, 并给出了相应的计算方法. 用所提出的模型和求解方法对用于中试的天然气净化分离管内天然气的相平衡特性和分离效果进行了预测, 并与实测结果进行了比较. 结果表明, 预测结果与中试实验结果基本吻合, 证明所建立的数学模型和计算方法的可靠性, 能够较精确地预测气体超音速分离管分离得到的气液两相各组分含量等相平衡参数以及流量、密度等流动参数, 也为超音速分离管的结构优化提供了理论根据.