基于随机参数敏感性分析的焊接结构断裂失效概率估算

首先通过参数敏感性分析选定随机变量，再用蒙特卡洛法计算焊接结构裂失效概率；又采用了对偶变量蒙特卡洛法、JC方法、蒙特卡洛方法计算焊接结构断裂失效概率，并比较和讨论了这些结果，由计算结果可看出，进行敏感性指标分析后再进行蒙特卡洛法计算，既具有足够的精度，又可以节省大量的计算时间。     

基于蒙特卡洛模拟的城市轨道概率潮流分析

为探讨城市轨道牵引供电网络中潮流分布的不确定性,基于城市轨道交、直流统一的牵引供电算法,提出了一种基于蒙特卡洛模拟的城市轨道牵引供电系统概率潮流计算方法.该方法通过列车运行的时间-位置曲线构建列车位置的概率分布;根据行车组织建立发车间隔的概率分布;通过蒙特卡洛仿真,随机抽样确定列车在线路上的位置和功率分布;采用交、直流统一的潮流计算,获得城市轨道牵引供电系统节点电压和功率的概率分布.实例仿真表明,采用该方法,可准确把握牵引网网压、牵引变电所负荷等的概率统计特征.     

考虑非线性累积损伤的大跨多荷载桥梁的疲劳可靠度评估

针对大跨多荷载桥梁疲劳损伤累积非线性过程中的大量不确定性,对火车、汽车与风荷载作用下的大跨悬索桥,利用连续损伤模型提出了一个疲劳可靠度评估方法.首先,在连续损伤模型基础上,对模型参数进行分析;然后,根据工程应用的需要,适当简化疲劳模型,在连续损伤模型中引入合适的随机变量,定义疲劳可靠度分析的极限状态函数,假定多种未来可能的交通荷载和荷载增长模式,利用蒙特卡洛方法产生随机变量并计算失效概率;最后以香港青马大桥为例,讨论了该桥在不同荷载状况下使用120年后的疲劳失效概率.研究发现:若保持当前的交通状态,桥梁可保持良好状况,但未来交通荷载的快速增长会导致结构提前失效.      

高速列车车体可靠性参数灵敏度分析方法对比研究

以某型高速列车车体为研究对象,建立车体参数化有限元模型,将车体的材料属性、几何尺寸和载荷大小等参数设为随机变量,基于概率分析方法,通过统计分析得到其分布参数,分别基于蒙特卡洛和响应面数值模拟方法,求解车体的参数灵敏度.分析结果表明:在所选随机变量中,车体底架板材1、板材4和板材6的板厚尺寸对车体关注部位应力影响显著,设计过程中应对该变量进行严格控制;使用蒙特卡洛法和响应面法得到的灵敏度结果一致,其中响应面法缩减了求解时间;采用概率设计方法代替传统的定值设计方法,可以为高速列车车体的可靠性设计提供新的途径.     

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通过分析无信号控制路段上车辆—行人的交通关系,探讨了行人过街主要方式和行为,提出了运用概率论描述行人过街风险的方法.研究了行人安全过街时间、行人可接受间隙、行人理想等待时间等随机变量的特征,提出了基于对数正态分布的理想等待时间描述方法.构建了基于蒙特卡洛模拟的行人过街安全度模型,可计算行人在理想等待时间内安全过街的概率.最后,通过分组模拟,比较了不同车流量、行人流量、车道数和有无二次过街设施情况下的行人过街安全度,并对安全度变化趋势进行了分析.结果表明,车流量、车道数的影响最大,其次是有无二次过街设施,以上因素可作为行人过街管理的重要依据.     

基于水均衡方法的隧道涌水量概率预测

准确预测隧道的涌水量对保证隧道施工安全、降低隧道工程风险及防排水设计具有重要意义。采用降水入渗法,结合蒙特卡洛随机模拟技术,对河北省水峪隧道的涌水量进行概率研究。首先,确定了涌水量计算公式中三个随机变量的分布类型及数字特征;对各参数进行了1000次随机实现,获得了涌水量的分布直方图,取其置信概率为5%对应的值作为预测结果。研究结果表明,隧道涌水量服从正态分布,均值、预测值分布为56.215m^3/d和89.340m^3/d。该研究为隧道涌水量预测提供了一种概率分析方法,具有一定的参考价值。     

长江南京以下12.5?m深水航道的船舶通航安全风险研究

为了研究深水航道船舶通航安全风险的科学应对措施,文章对深吃水船舶的搁浅风险展开研究,结合船舶下坐、纵倾、横倾对船舶吃水的影响,通过蒙特卡洛概率仿真法探讨不同航速下的船舶搁浅概率。仿真结果表明,船速越大船舶的搁浅概率就越大,同样水深和船速的情况下,船舶尺度越大搁浅概率也相对较高,所以可通过船速的限制来有效降低船舶搁浅风险,对于大尺度的深吃水船舶可以通过减载、降速和拖轮护航相结合的方法来确保其安全航行。     

用引入模糊示性函数的蒙特卡洛方法计算结构的失效概率

提出结构的失效除了具有随机性还应具有模糊性的观点，阐明了用模糊示性函数的蒙特卡洛方法计算失效概率的基本原理，从而将各种极限状态统一起来，并使计算所得的失效概率更接近于实际，示例表明，本文方法是完全可行的。     

基于马尔可夫链蒙特卡洛方法的数据关联算法研究

数据关联是杂波环境下多目标跟踪问题的难点之一.文中提出了一种基于马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)方法的数据关联算法(MCMCDA),该算法通过在相应的关联事件空间中采样,可以有效地估计数据的边际关联概率,而且算法的估计精度可根据需要进行调节.仿真结果表明,在需要跟踪的目标数目较多,探测概率较低、杂波概率较高的情况下,JPDA算法因出现"组合爆炸"问题而难以在实际中应用;MCMCDA算法则能在保持较高估计精度的情况下降低计算负荷,从而能够较好地满足实时跟踪系统的要求.     

跑道着陆容量的数学模型及其分析

认为影响到达时间间隔的因素大部分是随机变量，因此必须采用概率论的方法建立机场跑道运行容量模型．从管制员的工作角度出发，建立了单跑道着陆概率容量分析模型．该模型以实际统计数据为依据，考虑了进近速度、位置不确定性、风速、跑道占用时间和机型组合等随机变量的影响．此外，给出了1个算例．计算结果表明，跑道占用时间和间距标准对着陆容量的影响最大，其它参数的影响则相对较小．