基于贝叶斯网络的长江航运安全状况监测 模型研究

为提升航运安全监测水平,依据系统工程学理论构建贝叶斯网络拓扑结构,提出基于贝叶斯网络的长江航运安全监测模型。通过对1 465 条长江航运事故数据分析与处理,借助Genie 软件对长江航运安全贝叶斯网络进行模拟,标定模型参数。利用改进马尔科夫链蒙特卡洛算法可以满 足细致平衡的要求且能与实际的后验概率保持一致的特点,采用马尔科夫覆盖对模型下一阶段的状态进行预测,最后以武汉长江大桥航段某日观测数据为例进行实例验证。结果表明,影响长江航运安全的4个主要因素的22 个子节点相互独立,所建长江航运安全状况监测模型操作性强、可视化程度高、监测结果连续、符合实际情况。     

航道内实时船舶交通流航行风险主动评估

为主动评估航道内实时交通流航行风险,并对交通事故状态做出预警,利用高斯混合模型和最大期望算法构建了贝叶斯网络。基于长江草鞋峡水道内船舶检测器数据和交通事故数据,学习和训练贝叶斯网络的结构和参数,构建了贝叶斯网络分配器。分别对8组船舶交通流数据建立贝叶斯网络分类模型,结果表明:采用交通事故发生前20~40 min内、且距离事故地点最近的2个船舶检测器的数据构建的模型分类效果最优,正确率为78.13%。最后通过与BP神经网络和K近邻两种估计算法比较,证明了BN模型预测效果更优,是一种较好的实时交通流航行风险评估方法。     

基于区间数学理论和贝叶斯网络指标灵敏度分析

针对航空公司安全质量管理体系(SQMS)中风险识别与可靠性改进问题,文中提出基于区间数学与贝叶斯网络的灵敏度分析方法.给出了衡量航空公司安全状况的指标;借助贝叶斯网络建立指标关联网络,结合先验知识进行参数学习以获取条件概率;通过贝叶斯双向推理机制和区间数学理论分析不同区间内重要指标与系统整体安全状况间的扰动关系;基于扰动分析结果对各指标进行灵敏度排序以识别风险并指导可靠性改进工作.实例分析验证了基于区间数学与贝叶斯网络的指标灵敏度分析方法的有效性.     

铁道信号系统安全计算机状态监测方法

基于隐马尔科夫模型(Hidden Markov Model,HMM)提出了状态监测和故障诊断的原理与基本流程。通过观测数据的提取与降维,正常态模型训练与改进,故障态模型训练等一系列措施,实现了两模冗余安全计算机的状态监测,对正常态与时钟偏离1%～10%等7种不同条件进行监测。监测结果表明:对数似然概率均值从-228.98降至-1 385.60,健康状态不断恶化。对1号处理单元(PU1)故障状态进行仿真监测时,将PU1故障与PU1故障态、正常态、安全容错管理单元(FTSM)故障态、通信控制器(CC)故障态以及系统受扰故障态进行比较,得到对数似然概率均值分别为-161.95、-13.72、-14.13、-40.17及-35.69,证明了系统所发生的故障是因PU1所致。监测方法能够有效实现安全计算机健康状态的检测,为铁道信号安全计算机监测技术提供理论支撑。     

徐祖远：加快推进长江航运现代化服务经济社会发展全局

1月25日,长江航务管理工作会议在重庆召开。会议提出了长江航运发展新跨越的总体思路,以科学发展观为指导,全面落实加快发展“畅通高效、平安绿色”航运的总体要求,全面推进“一条主线四个长江”发展战略,即以建设长江黄金水道、发展现代长江航运为主线,实现平安长江、数字长江、阳光长江、和谐长江。加快实现长江航运现代化,全面提升长江航运核心竞争力,努力实现长江航运发展的新跨越。     

基于AFC数据的城轨路网客流OD在线动态估计

路网实时客流状态是城市轨道交通日常运营组织科学决策的主要依据,而精准地在线估计客流OD是前提条件.本文分析了准实时AFC数据接入条件下客流OD在线动态估计问题及其特点,提出了将机器学习与递归贝叶斯相结合的客流OD动态估计方法;构建了基于LSTM的客流OD状态转移模型,以及LSTM模型嵌入下的客流OD递归贝叶斯估计模型;针对客流OD状态变化的非线性、不确定性特点,提出基于粒子滤波算法求解客流OD递归贝叶斯估计问题.面向LSTM模型嵌入所形成的客流OD状态转移三阶马尔科夫过程,对一般的粒子滤波算法进行高阶扩展,研究了算法的实现.最后用实例对本文提出的方法进行了验证.     

内外贸同船运输下长江经济带穿梭巴士网络优化

为研究内外贸同船运输政策对航运企业布局长江经济带穿梭巴士网络的影响，本文允许同一船舶同时运输内贸集装箱和外贸集装箱，以总运输成本最小化为目标，考虑服务频率、多航次、时间窗、载重量等约束，构建基于轴辐式的长江经济带集装箱穿梭巴士网络优化模型。针对该模型，本文设计了包含5种破坏算子和2种修复算子的自适应大邻域算法求解模型，并选取上海和长江干线19个港口间的内贸集装箱运输和外贸集装箱运输进行实证分析。研究结果表明： 实施内外贸同船政策可节约23.6%的总运输成本，提升平均舱位利用率至87%。该政策改变了原有穿梭巴士的网络结构，直达航次比例增加17%，加快了穿梭巴士的周转。同时，相比于设置1个枢纽港，长江经济带下游将南京港和太仓港共同设置为枢纽港更有利于中上游内外贸集装箱的中转，可节约6%~17%的总运输成本。     

基于灰色马尔科夫模型的交通事故预测研究

以全国交通事故数为研究对象,旨在实现对道路交通事故的有效预测,通过采用灰色模型和马尔科夫模型相结合的方式,建立灰色马尔科夫模型。依据2005~2014年的全国交通事故起数对模型进行精度验证,并对未来3年的交通事故数进行实例预测。结果表明:灰色马尔科夫模型的残差均值相比单一的灰色模型降低了0.020 4,平均相对误差降低了4.45%,预测精度有明显提高,预测结果具有动态波动性,更符合实际需求,从而为道路安全管理提供决策支持。     

基于改进灰色马尔科夫模型的地铁客流预测

基于灰色理论和马尔科夫理论,建立传统的灰色预测模型和灰色马尔科夫预测模型,对西安地铁客流量的数据进行分析预测;然后对原始数据序列滑动平均处理,再用无偏GM(1,1)模型拟合系统的发展变化趋势,将修正后得到的模型与马尔科夫模型进行结合,提出改进的灰色马尔科夫模型预测方法。利用改进后的新模型对地铁客流的预测结果与传统的灰色马尔科夫模型进行对比。结果表明,改进后的灰色马尔科夫模型预测精度有显著提高。     

基于贝叶斯网络的驾驶疲劳程度识别模型

国内外学者大多采用单一类型指标对驾驶疲劳程度进行判断。为克服单一指标检测的不稳定性,构建基于贝叶斯网络的驾驶疲劳程度识别模型。将驾驶环境属性、驾驶人个体属性和原始疲劳属性作为模型输入层变量。选择脑电指标、心电指标、眼动指标、驾驶绩效指标作为模型输出层变量。将清醒、轻度疲劳、重度疲劳三种驾驶疲劳程度作为隐含层变量。采用模拟驾驶方法进行实验,得到不同实验对象各个时刻不同疲劳程度的概率。将利用单一指标和贝叶斯网络模型得到的驾驶人疲劳程度与主观疲劳测评结果进行对照,证明贝叶斯网络模型不仅能消除单一指标失效时产生的误判和漏判,而且可提高识别的准确性。     

大水位差架空直立式集装箱码头结构型式研究

结合三峡工程建成蓄水后库区港口航道水域特点和地形特点,充分考虑长江航运发展、长江上游重庆航运中心的建设等需求,以及码头建设对长江航运通航条件、通航环境安全及行洪能力的影响,对各种适合集装箱装卸的码头结构进行了全面归纳、分析、筛选,提出了在长江上游30 m以上大水位差条件下5种比较适合于集装箱装卸的码头结构方案。     

大水位差架空直立式集装箱码头结构型式研究

结合三峡工程建成蓄水后库区港口航道水域特点和地形特点,充分考虑长江航运发展、长江上游重庆航运中心的建设等需求,以及码头建设对长江航运通航条件、通航环境安全及行洪能力的影响,对各种适合集装箱装卸的码头结构进行了全面归纳、分析、筛选,提出了在长江上游30 m以上大水位差条件下5种比较适合于集装箱装卸的码头结构方案。     

关于加快发展长江内河运输的思考

分析长江内河运输的发展及长江内河航运存在的问题，提出加快船型、船队的研发和推广工作、淘汰老旧船舶、成立专门机构、加强长江航运市场监测、强化桥梁管理、加大航道整合力度等措施。     

长江中游航运中心港航联盟在武汉成立

正由长江中游百余家港口、航运、物流及货主等企业组成的长江中游航运中心港航联盟在武汉成立,以助推鄂湘赣港口航运企业转型升级、协作发展,打造利益共同体。长江中游航运中心港航联盟为非垄断、非营利组织,以湖北、湖南、江西三省长江干线为重点,辐射江汉平原、洞庭湖、鄱阳湖水系。目前,共有115家单位加入联盟,其中港口、航运等企业97家,行业主管单位10家,涉及港口、航运、货主、船代、货代、信息服务、规划设计、建设、科研、配送等领域。长江中游航运中心港航联盟理     

南京长江隧道右汊悬索桥健康监测系统研究与设计

根据南京长江隧道右汊悬索桥（夹江大桥）的结构形式及桥址处的环境特点,建立夹江大桥结构有限元模型进行分析计算,按照先进、合理、适用等原则,对该桥的健康监测系统测点布设方案进行了优化设计,并对部分监测数据进行介绍与分析,为科学地进行结构健康与安全状态评估奠定了基础。     

湘江航运安全状况模糊综合评价模型研究

通过对湘江航运安全的影响因素的分析,建立了相应的航运安全评价指标体系,并应用模糊综合评价方法构建了湘江航运安全评价模型.案例分析结论表明所建立的湘江航运安全状况模糊综合评价模型能够反映湘江航运的安全实际.     

基于无偏灰色马尔科夫模型的客流量预测

为合理制定城市轨道交通列车开行方案,同时为城市轨道交通公安机关布置警力提供科学依据,采用无偏灰色马尔科夫模型进行客流预测。分析灰色GM(1,1)模型和无偏灰色GM(1,1)模型的基本特点,在此基础上构建马尔科夫模型。以郑州地铁1~#线2017-02-03—02-18每日客流量为基础,分别利用无偏灰色GM(1,1)模型和马尔科夫模型计算客流量,并对预测结果进行检验对比。结果表明:马尔科夫模型较无偏灰色模型对客流量的预测精度提高54%。利用马尔科夫模型对未来3d的客流量进行预测,预测结果符合城市轨道交通客流的实际情况。     

基于专家先验信息的轨道不平顺预测研究

为了研究在缺乏历史数据时如何准确预测轨道不平顺的发展趋势。提出了一种可以考虑专家先验信息的轨道不平顺预测方法。通过问卷调查法获取专家先验信息并构建具有先验信息的贝叶斯线性回归模型，然后使用马尔科夫链蒙特卡洛方法对模型参数进行求解，最后对轨道不平顺的幅值进行预测和误差分析并对比了不同模型在缺乏历史数据时的预测效果。结果表明：该方法可以准确预测短期内有砟轨道不平顺的发展趋势，相关系数均在0.9以上。在缺乏历史数据的情况下，贝叶斯线性回归模型也能保持较高预测精度R2为0.88，比传统线性回归模型高17%。     

长江内河运输船舶事故的探讨

随着长江航运经济的迅猛发展,长江内河个体运输船舶队伍不断壮大,船舶的交通事故频频发生。预防船舶事故,确保人命、财产的安全,防止长江水域污染,是各级政府和海事管理机构的工作重点。文章探讨了引发长江内河运输船舶事故的原因,提出安全管理的对策和建议。     

道路交通事故的灰色马尔科夫预测模型与算法

将灰色模型与马尔科夫链结合,建立了针对道路交通事故预测的灰色马尔科夫模型.既可以发挥灰色系统预测精确的特点,又可以利用马尔科夫链对准确预测波动性数据的优势.在灰色马尔科夫链模型的算法基础上,进行灰色马尔科夫链预测系统的设计.用我国道路交通事故次数的数据进行预测验证.结果表明.灰色马尔科夫链模型能很大的提高预测的精度和效果,符合实际要求.