基于博弈论-可拓云模型的隧道围岩稳定性评价

围岩稳定性评价是隧道施工中需要解决的重要问题。针对隧道围岩稳定性评价的多指标性和不相容性,将博弈论与主客观赋权法相融合,结合云模型理论对可拓理论进行改进,建立隧道围岩稳定性评价的博弈论—可拓云模型。以某隧道3种围岩地段为例,选取岩体完整性、单轴抗压强度、结构面平均间距等6个因素为评价指标,利用物元理论构造物元,运用云模型确定各类别等级的正态云关联度,将博弈论用于赋权得到组合权重,将各类别等级的关联度与组合权重相结合,从而得到等级特征值,并通过等级概念云图确定隧道围岩稳定性等级,经与既有方法进行对比,验证模型的可靠性。将该模型进一步应用于京广铁路大瑶山隧道试验洞段中,结果表明:该模型评价结果与工程实际相符,考虑传统经典域中各指标的模糊性与随机性,避免隶属于单一等级的弊端,并计算出不同等级的概率,为围岩稳定性评价提供一种科学合理的参考方法。     

基于云模型的高速铁路绿色施工等级评价——以西南地区为例

针对高速铁路绿色施工评价过程中决策信息的模糊性和不确定性等问题,提出一种结合云模型和模糊综合评判的铁路绿色施工评估方法.以水土流失防治、资源节约和环境保护3个方面共17项指标建立评价指标体系;采用不确定层次分析法和集对理论得到权重值;而后建立各评价指标的标准云,采用逆向云生成器将专家估算数据转化为评价云,通过云相似度算法测算标准云与评价云的相似度并建立相似度矩阵,用相似度矩阵改进模糊评判矩阵,再结合权重获得最终评价结果.最后,通过实例验证了该评价模型的适用性和可行性.研究结果表明:模型可以确定项目及各指标的绿色施工等级,并可为今后绿色施工等级提高策略的制定提供数据支持.     

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。     

基于结构熵权法和云模型的高铁接触网系统安全评价

高铁接触网系统在运行和检修中存在诸多不安全因素,采用云模型理论研究高铁接触网系统安全性评价问题,利用结构熵权法进行权重计算,提出对高铁接触网系统开展安全评价的方法。从人员、设备、管理、外部环境和技术装备保障5个方面,建立安全评价指标体系,包含5个一级指标和26个二级指标;运用结构熵权法优化指标权重,可兼顾计算的主观性与客观性;选取云模型理论计算各评价指标的隶属度与特征值,产生正态云滴,利用Matlab工具绘制各安全等级和评价综合云模型的图形,并确定最终安全风险等级;以某铁路局集团公司某供电段接触网工区为例进行实证检验,与实际情况相符,证明了该方法的有效性。     

铁路岩质路堑边坡危险性评价模型及应用研究

为提高对岩质路堑边坡稳定性的分析效率,提出一种基于模糊数学原理的铁路岩质路堑边坡危险性评价模型.在总结部分行业标准和分析岩质路堑边坡稳定性因素的基础上,建立了包括岩石强度、岩体完整性、结构面特性、结构面方位、边坡开挖高度、边坡坡角、地区年均降雨量和地下水条件的评价指标体系.应用层次分析法计算各因素的权重和隶属度矩阵,最终确定边坡危险性等级.应用 C#语言编制了相应的计算程序,对长昆铁路客运专线的部分岩质路堑边坡进行了稳定性评价.评价模型和所编制的软件具有较强的实用性.     

基于可拓云模型的轨道交通与接驳公交换乘综合评价研究

为提高城市公共交通体系的整体运行效率,建立基于可拓云模型的轨道交通与接驳公交换乘综合评价模型,解决轨道交通与接驳公交换乘评价过程中的随机性、模糊性问题,使得换乘评价结果更贴近实际.从多角度确定轨道交通与接驳公交换乘评价指标体系,运用层次分析法与熵权法组合赋权确定综合权重,同时依据可拓云计算规则求出评价指标云的数字特征及综合评价等级确定度,并利用可信度因子检验评价结果,得到轨道交通与接驳公交换乘综合评价等级.最后,以昆明市呈贡新区段轨道站点为例确定其换乘水平等级,并根据评价结果提出改善其换乘水平的有关对策.研究结果表明:该方法和模型在轨道交通与接驳公交换乘综合评价中具有较好的可行性和适用性.     

城市轨道交通高架线适用性评价研究

提出城市轨道交通高架线适用性的概念,并将适用性划分5个等级。根据高架线的特点及影响因素,选取指标建立高架线适用性评价体系。针对指标间具有相互影响的特点,选用网络层次分析法,对所有因素进行指标关系的网络连接及建模,并结合实例,运用Super Decisions软件对此复杂网络矩阵计算确定权重,选用模糊综合评价方法,对定性的因素进行量化分析,确定各指标的权重等级,从而对城市轨道交通高架线适用性进行评价。     

城市群区域城际轨道交通线网规划综合评价

在城市群区域城际轨道交通线网规划综合评价中,构建一种新的基于模糊集-熵组合赋权,应用灰色系统理论进行评价的模糊集-熵-灰色系统理论组合评价模型来进行综合评价;首先应用梯形模糊数确定各指标的主观权重,引入熵值理论确定各指标的客观权重;然后采用线性加权法将各指标的主观权重和客观权重进行线性加权求和得到组合权重;最后应用灰色系统理论建立灰色关联模型、规范评价指标值、计算灰色关联系数和灰色关联度,根据灰色关联度值的大小来优选线网规划方案。     

基于改进云模型的地铁站行人拥挤辨识方法

为降低城市地铁站内行人拥挤识别时多指标和多等级带来的不确定性和模糊性,采用改进云模型构建行人拥挤状态辨识模型。基于AHP-熵权法标定指标权重和行人拥挤状态等级,以标定的指标权重和各指标等级阈值作为输入,计算云数字特征值,采用正向正态云发生器,建立模板云和待识别云模型,计算两者之间的隶属度,根据最大隶属度原则辨识车站内各服务设施的行人拥挤状态,最后输出各服务设施的拥挤等级辨识结果。以宁波市鼓楼站为实证对象,对辨识结果进行实证分析。结果表明:采用四级行人拥挤状态划分方法合理可行。     

基于二维云模型和Apriori算法的围岩稳定性分级研究

针对围岩稳定性分级大多是对未受工程扰动岩体进行分级,以及分级结果难以为支护方式提供决策的现状,建立围岩稳定性的岩体及地质因素和工程因素二维分级指标体系。运用云理论确定岩体及地质因素和工程因素的等级期望值、熵和超熵,通过二维云发生器绘出围岩稳定性分级的二维云图,并向二维体系等级图进行投影,得到围岩稳定性的综合等级。将该模型应用于工程实例,并与一维云模型和实际进行对比,验证了该模型的准确性。该模型得到不同系统耦合作用下的围岩稳定性等级,实现了等级的可视化。通过Apriori算法进行关联挖掘得到围岩稳定性的综合等级决策表,可以快速确定工程的综合稳定性等级,并根据已知综合等级和岩体及地质因素等级确定工程因素的等级。     

基于ANP和粗糙集计算权重的绿色铁路客站评估

建设满足"节能环保"要求的绿色铁路客站,是我国铁路发展的趋势所在,因此铁路客站的绿色等级评估是极有必要的。通过建立绿色铁路客站"四节一环保"评价指标体系,以网络层次分析法(ANP)确定指标主观权重,经典粗糙集理论确定指标客观权重,再通过最小相对熵原理对二者进行优化结合,最后用得出的指标综合权重对银川新铁路客站进行绿色星级评估。结果表明:该权重确定方法既克服了因未考虑各指标之间的依存反馈关系而使主观权重不够准确的弊端,又利用相对熵原理优化并减小了主、客观权重结合的偏差,得出科学合理的组合权重,体现本文指标权重确定方法的有效性和优越性,为更加准确地评估铁路客站的绿色等级提供参考。     

基于模糊层次分析法的跨坐式单轨交通设备模式安全评估研究

采用模糊层次分析法对跨坐式单轨交通设备模式的安全性进行研究,结合跨坐式单轨交通设备模式的特点,建立了包括车辆、道岔、轨道梁等3个系统共计13个指标的多因素多级指标评价体系;利用层次分析法构造递阶层次安全评估模型,确定各层评价因素相对权重;应用模糊综合评价法对安全状况进行评估。重庆市跨坐式单轨交通3号线实例分析结果显示跨坐式单轨交通设备模式综合安全状况等级为"良好"。由计算所得指标权重可知,道岔是影响单轨交通设备安全性的首要因素,其次是车辆,最后是轨道梁。评价结果及影响因素排序可为控制跨坐式单轨交通事故及制定有效措施提供依据。     

基于变权理论的铁路选线方案评价模型

研究目的:铁路选线时选择的线路方案是否科学、合理,不但关系新建铁路的投资、运输效益,还对沿线周边的经济社会发展产生长远的影响。因此,开展线路方案评价模型的研究,对于新建铁路的选线设计和成功运营都具有重要作用。研究结论:(1)引入变权理论计算指标权重,根据各指标具体取值的不同,适当调整其权重,以保证指标间的均衡性;(2)利用云模型理论,分别从指标的模糊性、随机性和离散性三个方面对定性指标进行有效量化;再通过TOPSIS法确定各备选方案的综合优越度,从而对铁路线路方案进行评价和排序;(3)实例分析表明,玉溪至蒙自段铁路三个线路走向方案的优越度分别为84. 2%、68. 34%和2. 29%,从而得到第一个方案最佳;(4)本研究成果对铁路选线方案评价和比选具有参考价值,可为决策者提供一种新的思路和手段。     

基于空间距离模型的城市公交线路综合评价

基于空间距离模型直观、全面和易于操作等优点,提出将空间距离模型应用于公交线路综合评价。建立基于服务水平、营运水平和技术水平的公交线路综合评价指标体系,并用AHP-Delphi方法确定指标权重,明确城市公交线路综合评价空间距离模型中空间分区的特征及含义,并对空间距离模型的计算过程进行详细描述。对株洲市5条公交线路进行实例应用。研究结果表明:基于空间距离模型的城市公交线路综合评价方法具有良好的实用性。     

基于组合方法计算权重的绿色铁路客站综合评估

随着我国铁路事业的快速发展,大批的铁路项目在不断建设、改造以及投入运营。在建设绿色铁路客站,推广绿色铁路建筑,避免城市建设造成更多的能源和环境问题,是当前我国城镇化建设必须解决的重大课题。因此,绿色铁路客站的综合评价是非常有必要的。首先建立绿色铁路客站综合评估指标体系;然后采用组合方法计算各评价指标体系的权重;再依据《绿色铁路客站评价标准》的评分准则进行指标打分;最后结合具体实例,计算得出某H铁路客站的综合评价等级。该组合方法的创新之处在于融合专家权重和指标权重为一体,既体现专家自身偏好,同时又克服过于主观的缺点,得出科学、合理的权重,使绿色铁路客站综合评价结果更准确,更具有参考性。     

相依性条件下滨海软土隧道盾构施工渗漏水风险评价

滨海地区多为海相和湖相沉积的软土,施工难度大,渗漏水病害多发,因此,应对盾构施工过程的渗漏水风险进行评价来保证隧道安全施工。构建渗漏水风险评价三级指标体系,将云模型与Copula函数结合,基于Copula函数对于风险指标中相关风险因素的相依性处理,云理论对于定性与定量概念的处理与转换优势,构建相依性条件下的二维和三维云-Copula模型。以宁波市轨道交通1号线为例,利用云-Copula模型计算二级指标对于各个风险等级的隶属度,确定危险性较大的二级指标为注浆质量、止水条、衬砌混凝土自防水。利用D-S证据理论进行证据融合确定该检测区段渗漏水病害的风险状态为安全,但有向基本安全状态发展的趋势。通过对危险性较大的指标加强监控,使渗漏水得到有效控制,为软土盾构隧道施工过程中渗漏水病害的风险评价与管理提供了一种新的方法。     

隧道洞口段危岩崩塌落石冲击风险评价研究

研究目的:西南山区隧道进出口段往往位于沟谷,地形切割强烈,洞口仰坡易发生崩塌落石灾害。为评价落石灾害风险,本文建立新的隧道洞口段危岩落石风险的综合评估流程以及多指标综合评估模型,克服以往确定指标权重时人为因素影响较大的缺陷,为今后隧道洞口坡段落石灾害治理决策、落石计算和防治工程等设定风险等级提供依据。研究结论:(1)将可拓学理论引入隧道洞口危岩落石风险评估中,建立了隧道洞口危岩落石风险的可拓综合评估流程,构建了落石风险的多指标可拓综合评估模型;(2)对定性指标做定量化处理并对评价指标进行归一化处理,使得评估指标具有可比性,并提出用简单关联函数确定各指标权重;(3)构建了隧道洞口危岩落石风险分级的物元可拓模型,将落石风险等级定为极低风险(Ⅰ)、低风险(Ⅱ)、中等风险(Ⅲ)、高风险(Ⅳ)与极高风险(Ⅴ)五类,通过工程实例验证并利用层次分析-模糊数学综合评价法进行对比,验证了该评价模型的评估结果是合理的、可行的;(4)本研究结果可为落石风险评估提供一种新的思路。     

模糊数学在轨道交通工程设计方案比选中的应用

针对轨道交通设计方案优选问题具有多因素和模糊性的特点,引入模糊综合评价模型对方案进行比选,首先采用层次分析法计算设计方案各影响因素的权重,然后计算影响因素对评价等级的隶属度,对评价指标的权重与隶属度进行模糊运算,得到设计方案的评价等级。最后通过实例研究,证明了这种方法的合理性和有效性。     

岩溶地区地铁隧道盾构施工风险识别与评价研究

贵阳市地铁3号线盾构施工区间岩体内存在多处溶孔、垂直溶洞和溶蚀破碎带,在这种复杂地质条件下,盾构施工工期长且施工技术复杂。采用可考虑多因素的层次分析法对岩溶地区地铁隧道盾构法施工风险进行研究：首先,根据工程现场资料及专家咨询意见建立岩溶隧道盾构法施工风险评价指标体系,包括盾构掘进风险、周边环境风险、自然及地质风险3个一级指标,盾构机选型与刀盘、刀具选型和盾构进出洞加固等13个二级指标和相应风险源;然后,利用层次分析法分别计算各个风险指标权重,并结合专家打分法对岩溶隧道盾构法施工风险进行综合风险指数计算;最后,根据计算得到的风险指数确定隧道施工风险等级,并给出相对应的风险控制措施。将该风险评价模型应用于贵阳市轨道交通3号线农学院站—花溪公园站区间盾构法施工中,得到总体风险等级为Ⅱ级,该结果与现场施工情况基本吻合,说明该模型具有较好的实用性。     

基于全生命周期的铁路客运站绿色等级评价

铁路客运站作为城市交通系统的重要节点,在城市绿色交通系统建设中处于重要地位。对客运站绿色等级进行科学评价是指导绿色客运站规划、建设的基础。根据绿色建筑定义,结合铁路客运站特点,提出绿色客运站及客运站绿色等级的概念;基于全生命周期原则,构建规划设计、建设以及运营各阶段客运站绿色等级评价指标体系;以可拓学理论为基础建立客运站绿色等级物元评价模型,运用G1法确定各指标权重。最后对H客运站进行绿色等级评价,利用MATLAB实现评价过程中的矩阵运算。结果表明:物元模型适用于客运站绿色等级评价。