基于可变模糊集理论的铁路隧道塌方风险评价

为准确预测铁路隧道塌方风险等级,避免塌方事故的发生,建立铁路隧道塌方风险评价可变模糊集理论模型.从工程地质、勘察设计、施工技术与管理3方面分析隧道塌方的风险因素,建立共10个2级评价指标的铁路隧道塌方风险评价指标体系,分别运用改进G2法和改进CRITIC法对评价指标进行主、客观赋权,运用博弈论组合赋权法对权重分配结果进行优化,通过可变模糊评价法结合岩山隧道工程实例验证评价模型可行性.研究结果表明:岩山隧道各区段塌方风险等级均在2级与3级之间,隧道整体风险在中等风险与高等风险之间,评价结果与工程实际情况吻合,说明该模型在铁路隧道塌方风险评价具有一定适用性.     

基于改进SP法的铁路应急能力综合评价研究

在对铁路应急体系进行详细分析的基础上,比较全面、系统地构建了铁路应急能力评价指标体系.考虑到该指标体系具有层次结构复杂、指标属性多样等特性,提出选用SP法对铁路应急能力进行综合评价.同时,针对传统SP法的局限性,提出改进的SP法,克服传统的SP法忽视指标权重而产生的误差,并使定量与定性评价有机的结合起来,提高了评价结果的可靠性和准确性.在上述研究基础上,根据铁路应急能力综合评价指标体系的特性,采用改进的SP法对该体系进行评价.最后以青藏铁路公司为例对其应急能力进行综合评价,借此验证该方法的合理性和可靠性,并根据该方法的特性指出其在其它领域的适用范围.     

基于G1法的海外铁路项目风险评价方法研究

为了提高海外铁路项目风险评估和项目管理水平,解决“一带一路”倡议下铁路“走出去”的技术难题,建立了海外铁路项目风险评价指标体系和多级评价模型。首先,根据层次分析法的原理,按照项目风险来源性质的不同,建立了由5个1级指标和15个2级指标组成的海外铁路项目风险评价指标体系;其次,利用G1法对专家关于指标重要程度的排序意见进行集结,计算得到指标的权重;然后,通过将各风险指标的定性评价划分为5个等级,并对各等级进行定量赋值,建立了海外铁路项目风险多级评价模型;最后,利用委内瑞拉迪阿铁路进行实例分析。实例分析结果表明:迪阿铁路项目的综合风险达到6.02,属于较高风险,评估计算结果与实际相符,从而验证了模型的有效性和实用性。     

变质岩地区含碎石黏土边坡稳定性分析

在野外地质勘查工作基础之上,分析了南方变质岩地区含碎石黏土边坡的破坏机理,结合工程实例,运用极限平衡法计算边坡在此潜在破坏模式下的稳定性,同时运用有限元法对边坡的稳定性进行了模拟分析和评价,两种计算结果表明,该滑坡属于水压力驱动型滑坡,在降雨作用下会失稳破坏.同时对该边坡提出预应力锚索抗滑桩+排水沟综合治理方案.     

基于熵值分析法的铁路高陡土质边坡安全性评价

在岩土工程中,边坡安全性是关注的焦点,如何得到合理的边坡安全性评价结果是工程勘察、设计中的重要课题。传统边坡安全性评价方法常采用人为评定法,该方法缺少严格理论依据,主观因素影响较大,因此提出一种基于熵值分析法的铁路高陡土质边坡安全性评价的新方法,该方法具有严谨的数学推导过程,客观性强。熵值分析法选取边坡坡度、高度等共计9个评价指标对高陡土质边坡进行分析,利用熵值分析法确定各评价指标的权重值,并基于权重计算结果对10例高陡土质边坡进行安全性评价。结果表明,10例高陡土质边坡处于基本稳定、稳定状态,分析结果与专家评价结果吻合度高,证明该方法的准确性及合理性,该方法为铁路高陡土质边坡安全性评价提供了新思路。     

铁路货运量预测风险分析及概率树评价法的应用

对铁路货运量预测中的风险因素进行分析,阐明货运量预测风险分析的意义。介绍铁路货运量预测的风险分析方法主要有定性分析法与定量分析法,讨论定量分析法之一的概率树评价法在控制铁路货运量预测潜在风险中的应用,通过算例说明利用概率树评价法能够有效降低各种不确定因素带来的预测偏差。     

运用模糊综合评判法评价铁路工程承包风险

研究目的铁路施工企业工程承包中潜藏着众多不确定风险,这些风险涉及面广、影响因素多、损失危害程度高,在投标时采用有效的方法对工程承包风险进行准确分析,可以提高投标决策效率,进而提高工程效益。研究方法在充分研究铁路工程承包风险因素的基础上,介绍了层次分析法和模糊综合评价法用于铁路工程承包风险分析评价的步骤方法,为铁路工程承包风险分析和评价提供了定性与定量相结合的综合评价方法。研究结果通过中铁十六局投标兰武二线乌鞘岭隧道实例演示了操作过程,证明了该方法的科学性和可行性。研究结论在铁路工程承包中,风险是客观存在的,且具有较大的不确定性和模糊性。用模糊数学工具将许多观念性的难以精确度量的风险因素量化,既克服了传统优化法仅限于解决定量问题的缺点,又弥补了采用经验估计的方法较难解决复杂问题,且容易产生偏差又不易得出确切结果的不足,大大提高了决策效率和准确性。因此将模糊综合评判法应用到铁路工程承包风险评价是科学合理的。该方法在实际应用中所面临的主要困难是对专家意见的采集和处理。     

考虑风险偏好行为的铁路选线决策模型研究

针对传统铁路选线决策模型中未考虑决策者风险偏好行为对决策结果产生的影响，以及定量指标和定性指标难以综合评价的系统量化问题，选用技术可行性、经济合理性、施工及环境影响和社会政治经济意义4个方面的影响因素，建立铁路选线决策指标体系，并采用九级标度语言评价值对定性指标进行评价，再将定性指标转换为直觉模糊数带入计算；然后定义效用函数表达决策者风险偏好行为，采用两次改进熵权法确定指标客观权重；最后结合基于对称交互熵的多属性决策排序法，构建一种新的考虑决策者风险偏好行为的铁路选线决策模型。根据该模型，通过选择不同的风险偏好因子k得出与其对应的最优方案。通过案例分析，该模型具有更好的实践性和可靠性，为今后类似风险偏好铁路选线决策工作提供了一种新的应对策略。     

基于可靠度方法的既有铁路边坡稳定性分析

研究目的:在山区既有铁路沿线进行工程项目建设时,常常会影响原有边坡的稳定性,甚至形成工程滑坡,因此合理评价边坡稳定性是保证既有铁路安全运营的重要前提。本文建立了结合有限元强度折减法和点估计法的边坡可靠度分析方法,并以修建厂房开挖坡脚引起的既有线隧道口边坡失稳为例进行系统分析。研究结论:(1)基于可靠度理论的边坡稳定性评价方法,能较全面地反映岩土参数的空间离散性、时间变异性等不确定性因素的影响,分析结果更为符合工程实际;(2)将有限元强度折减法与点估计法相结合,用于既有铁路边坡稳定性的可靠度分析,克服了传统的安全系数法的缺点,可较为全面地反映岩土体参数变异性对边坡稳定性的影响;(3)计算结果与Monte-Carlo法计算结果基本一致,但计算过程较为简单,因此工程实用性较好,可为类似工程提供借鉴。     

基于改进极限平衡法的非饱和边坡稳定分析

研究目的:极限平衡法是非饱和土边坡稳定分析最为常见的方法之一,但由于降雨入渗时边坡的渗流场是瞬态的,这导致很多工程在使用极限平衡法进行边坡稳定分析时常常使用了错误的有效应力及剪切强度。本文以合福铁路古田北站的非饱和土边坡为研究对象,在改进极限平衡法、室内试验及数值模拟的基础上进行降雨入渗对非饱和土边坡稳定性的影响规律研究。研究结论:(1)降雨量、降雨频率、降雨时间与非饱和土边坡的瞬态渗流场、有效应力场及边坡稳定安全系数密切相关;(2)通过计算确定古田北站非饱和土边坡失稳发生在5月份,这与边坡实际失稳的时间吻合;计算确定的边坡滑移位置与边坡实际滑移位置也相同;(3)数值分析结果表明,采用改进的极限平衡法来预测非饱和土边坡的稳定性是有效的,可以作为施工方案的依据。     

铁路隧道工程可行性研究阶段风险评估研究

风险评估对于铁路隧道工程的建设和项目选线具有重要意义。针对铁路隧道工程风险评估在可行性阶段对应的风险类别与风险因素,建立基于AHP法的多因素模糊综合评价体系以及相应的隧道风险等级定量评判标准。模型根据专家对各风险类别和风险因素相对发生概率的定性评判,通过AHP法计算得到各风险类别和风险因素在整个风险评估体系中发生的相对概率,并将风险事件发生后果等级赋予相应的风险分值。最终结合得到的概率与风险分值通过模糊综合评价得到隧道综合风险评估分值和其对应的风险等级,从而对铁路隧道工程风险进行综合、定量、直观的评估。将A隧道运用该体系进行分析评价,得到其在可行性研究阶段的综合风险评估值为4. 774,风险等级为中度。     

基于网络层次模糊综合评价的铁路隧道岩溶风险分析

铁路隧道工程岩溶风险影响因素复杂,不确定因素较多.通过对已有成果的调研和已发生岩溶突水突泥事故的统计分析,结合实际工程建立了铁路隧道岩溶风险的评价指标体系,应用ANP与模糊综合评价方法对风险进行了评价,并针对宜万铁路榔坪2号隧道岩溶段制定了降低风险的应对措施,使风险得到了有效控制.     

基于可拓理论的山区铁路枢纽土质高陡边坡稳定性评价

为了准确评价山区铁路枢纽土质高陡边坡的稳定性,保障山区铁路枢纽安全,基于OWA算子和可拓理论,提出了一种土质高陡边坡稳定性评价模型。首先构建基于多层次指标的土质高陡边坡稳定性评价指标体系,并采用基于OWA算子的赋权方法确定各评价指标权值;在此基础之上,构造基于可拓理论的各评价指标的经典域、节域和相关性函数,以计算其等级相关度,得到土质高陡边坡的稳定性等级;最后将该评价模型应用于重庆西站扩能改造工程中某土质高陡边坡工点的稳定性评价之中。结果表明,该模型评价结果与有限元法和赤平投影法所得边坡稳定性结果一致,具有有效性和可行性,可为山区铁路枢纽土质高陡边坡治理提供理论依据。     

基于BP神经网络的铁路防洪减灾能力评价研究

为了对铁路的防洪减灾能力进行精确评价,提出了基于BP神经网络的铁路防洪减灾能力评价模型:①通过分析铁路的现状特点,采用频率统计法与经验判断法,从生态环境系统、社会环境系统、经济系统与铁路防洪体系4个方面选定22个指标,建立铁路防洪系统评价体系;②对评价指标进行无量纲化处理,利用TOPSIS法建立铁路评价标准;③基于铁路防洪评价体系,构建了三层神经网络的铁路防洪减灾能力评价模型。基于该模型,对甘泉铁路的防洪性能进行评价:甘泉铁路综合评价结果为0. 520 4,防洪能力表现为一般。     

岩质边坡稳定性快速评价方法研究

介绍了岩质工程边坡稳定性分析中常用的几种方法,并以山西中南部铁路通道某段工程高边坡为研究对象,利用赤平极射投影法对边坡勘测所得的结构面数据进行分析,对其稳定性给予了初步定性的判断。同时还运用SMR法、不平衡推力传递法及FLAC数值模拟法分析确定边坡的稳定性,并对分析结果进行对比验证。     

基于TOPSIS法的列车运行控制系统风险排序模型研究

针对列车运行控制系统中相同风险等级危害事件的风险排序问题,从危害事件的发生频率和后果严重度2个方面构建其风险评价指标体系;在专家给出评价结果的基础上,运用模糊层次分析法确定各风险评价指标的权重,然后建立基于逼近理想解的排序法(TOPSIS法)的列车运行控制系统相同风险等级危害的风险排序模型.运用该模型,对国内某高速铁路CTCS-2级列车运行控制系统建设期识别出的3个相同风险等级的危害事件进行风险排序,验证了该模型的合理性、可行性和适用性.利用该模型可以从相同风险等级危害事件中分离出更关键的危害事件,为制订风险控制与监督提供更加科学合理的依据.     

基于AHP_熵权法的铁路隧道单双洞选型决策研究

研究目的:单双洞选型是铁路隧道结构设计的前提条件。为更加科学合理地对铁路隧道单双洞选型进行决策,在明确铁路隧道单双洞选型影响因素的基础上,建立铁路隧道单双洞选型决策指标体系,利用AHP_熵权法计算指标权重,并结合模糊综合评价方法制定指标评价标准。研究结论:(1)在AHP法的基础上,借用传递熵的理念评价了专家意见的优劣程度,提高了权重计算结果的客观性;(2)建立了推荐使用单洞双线、单双洞均可、推荐使用双洞单线3类指标情况,采用5个程度符合值语言确定指标隶属度,并利用模糊综合评价方法确定决策结果;(3)以川藏铁路朱岗山隧道为研究对象,对所建立的决策体系及评价标准进行应用及验证,决策结果与工程实际情况较为吻合,证明所提出的铁路隧道单双洞决策体系可以用于隧道单双洞初步选型,结果合理、可信。     

铁路路堑边坡设计极限状态法和容许应力法的对比

铁路路堑边坡设计方法正由容许应力法向极限状态法转换,本文依据Q/CR 9127—2018《铁路路基设计规范(极限状态法)》对银西(银川—西安)高速铁路路堑边坡用极限状态法进行试设计分析,并将结果与传统的容许应力法设计结果进行比较,验证极限状态法设计理论的正确性及分项系数取值的合理性,并提出铁路路堑边坡分项系数的优化意见,为规范的修编提供参考。极限状态法设计需要大量样本数据,本文研究结论尚需进一步验证和修正。     

基于PCA-改进RBF神经网络模型的铁路隧道突水风险评价

为了准确预测铁路隧道突水风险等级,降低隧道施工过程中的突水灾害风险,结合相关规范,在调研分析影响隧道突水灾害的风险因素集的基础上遴选13个因素构建评价指标体系。利用主成分分析法对突水风险评价指标提取主成分并实现降维,模糊C-均值聚类算法计算RBF神经网络的中心,梯度下降法修正权值和方差,并将分析后得到的主成分作为改进RBF神经网络评价模型输入向量,建立了基于PCA-改进RBF神经网络铁路隧道突水风险评价模型。最后结合天秀山隧道对该模型预测效果进行验证,评价结果与实际情况相符。实例研究表明:该模型合理可操作,相比于其他方法准确率更高、训练更快、均方误差更小,为类似铁路隧道预防突水灾害事故提供了一种新的途径和借鉴。     

有限元极限平衡法在黄土边坡稳定性分析中的应用探讨

对目前边坡稳定分析中的极限平衡和有限元两类方法进行分析阐述,在此基础上,结合黄土边坡工程算例,利用geostudio软件将有限元与极限平衡法相结合进行黄土边坡稳定性分析,并对其计算结果进行比较。算例分析结果表明:极限平衡法在求解过程中作出各种假定来解决超静定问题;有限元法克服了极限平衡法的不足,考虑土体的本构关系,但不能确定可能破裂面,对边坡失稳破坏的判断没有一个定量的标准,将有限元法和极限平衡法相结合,取长补短,既能反映边坡的稳定和变形之间的关系,准确描绘出破坏面的特征,又能得到更精准可靠的安全系数;有限元极限平衡法可自动搜索出坡肩带有垂直裂缝的组合滑动面,比极限平衡法搜索出的单一圆弧滑动面更贴近实际情况,提高了边坡稳定性分析的合理性,为类似边坡稳定性分析方法提供参考。