基于集对分析理论的路基沉降组合预测模型研究

为实现不确定性因素影响下的路基沉降预测,该文基于集对分析理论和统计决策思想构建路基沉降组合预测模型。该模型首先选定单项预测模型,并根据单项预测模型的预测结果将预测值和实测值构建为集对;然后应用正态分布理论确定集对关系划分标准,基于联系数确定组合权重系数,实现预测信息的优性组合;最后通过预测误差评价提出组合预测模型,并通过某路基沉降数据验证了该组合预测模型应用于路基沉降的有效性。     

基坑变形组合预测分析及安全性评价

为提高基坑变形预测精度及合理评价基坑所处的安全状态,提出以支持向量机、极限学习机和GM(1,1)模型为单项预测模型,构建定权法、非定权法确定组合权值的组合预测模型,并利用累计变形量与变形控制值构建基坑变形的安全性评价指标,以判断基坑所处的安全状态,且采用重标极差法分析基坑安全性的发展趋势。实例分析表明： 1）组合预测较单项预测具有更高的预测精度,且能有效降低预测风险,增加预测结果的稳定性; 2）非定权组合的预测精度要略优于定权组合的预测精度,且以BP神经网络权值法的组合效果最优; 3）通过对某基坑的安全性分析,得知该基坑处于危险阶段,需采取必要的安全措施,且预测结果与安全分析结果一致,验证了预测方法和安全性评价方法2种分析方法的有效性和准确性。     

基于交通流稳定性系数的高速公路交通事故实时风险预测

预测交通事故实时风险时，存在大量指标变量，导致数据难以采集，不仅不利于构建预测模型，且带来的过拟合问题会降低模型预测可靠性。为了减少预测指标数量，提升预测模型可用性，降低预测模型过拟合影响，构建具有可解释性的2种交通流稳定性系数以简化指标集，分别为纵向交通流稳定系数和横向交通流稳定系数。采集西安市G3001高速公路交通事故与交通流历史数据，选用支持向量机、随机森林、Logistic回归模型，分别构建高速公路交通事故实时风险预测模型。通过改进的GI指数评估交通流稳定性系数的显著性，以检验其有效性；通过指标集在训练与测试数据中的预测精度、AUC值差异评估交通流稳定性系数对降低预测模型过拟合的作用，并通过训练耗时评估模型的计算效率，以检验新方法的可靠性。研究结果表明:2种交通流稳定性系数对应的改进GI指数分别为0.952和0.922，显著大于其他受试指标，与交通事故实时风险显著相关。在3种预测模型中，包含2种交通流稳定性系数的简化指标集在训练和测试数据中的预测精度分别为91.1%和90.5%，与完整指标集相近。2种指标集在训练与测试数据中的平均预测精度差异分别为0.69%和4.87%；平均AUC值差异分别为1.61%和5.87%；平均训练时间下降了15.2%。交通流稳定性系数大幅提高了预测模型的可靠性，同时显著提升了模型的计算效率。      

基于GRA-SPA的城市地下综合管廊PPP项目风险评价研究

为及时发现并合理应对综合管廊PPP项目存在的风险,给政府部门提供投资决策的依据,提出基于集对分析理论的风险评价方法。首先,借助德尔菲法确定初始风险清单,采用主成分分析（PCA）对25个要素指标降维处理,并结合以往研究文献及项目特点构建管廊PPP项目风险评价指标体系; 其次,引入C-OWA算子实现指标赋权,削弱数据极端值造成的不利影响,并建立基于集对分析的风险评价模型,利用灰色关联度确定差异度系数i值,通过联系度的取值评判项目风险等级及发展趋势; 最后,将模型应用到青岛高新区管廊PPP项目实际工程,结果表明该项目风险等级为“中等”,有向较低风险等级发展的趋势,同时验证模型具有可行性与合理性,为综合管廊PPP项目风险评价的理论与实践提供参考。     

基于组合赋权法的公路边坡稳定性模糊评价方法

为探索科学可靠、简单快捷的高边坡稳定性评价方法，以某改扩建公路为例，构建1个一级因素集和3个二级因素集，选取14个评价因子，采用二级层次分析法、熵权法、线性加权法对边坡进行稳定性模糊评价，对比选取最优的模糊评价模型。结果表明：组合赋权模糊评价方法具有快捷方便、可操作性强的特点，采用线性加权法所得组合权重模型进行模糊评价的准确度，优于层次分析法所得主观权重模型和熵权法所得客观权重模型。     

隧道围岩开挖稳定性等级综合评判实用方法研究

针对目前围岩稳定性等级评价方面存在的缺陷,考虑影响围岩体稳定性的主要因素,提出了一种基于层次分析法(AHP)和物元模型的综合评价系统.以围岩稳定性等级、评价指标及其特征值构造物元模型,同时采用层次分析法计算各评价指标的权系数,并根据计算出的综合关联度来实现对各围岩稳定性等级综合评判.以某水电站2号导流调工程实例验证了该系统的科学性、可靠性以及适用性.     

隧道围岩开挖稳定性等级综合评判实用方法研究

针对目前围岩稳定性等级评价方面存在的缺陷，考虑影响围岩体稳定性的主要因素，提出了一种基于层次分析法(AhP)和物元模型的综合评价系统。以围岩稳定性等级、评价指标及其特征值构造物元模型，同时采用层次分析法计算各评价指标的权系数，并根据计算出的综合关联度来实现对各围岩稳定性等级综合评判。以某水电站2号导流调工程实例验证了该系统的科学性、可靠性以及适用性。     

基于模糊综合评判的十天高速公路边坡失稳研究

以十天高速公路汉中段工程为依托,通过实地调查、分析评价,研究确定了公路边坡失稳的模糊综合评价所需的因素集、评价集、隶属函数及因素集的权重,构建了模糊综合评价模型,对公路边坡失稳进行了综合评判,确定出了典型灾害点的危险度等级。评判结果为:该边坡稳定性为高危险度,必须加固处理。     

基于组合赋权-改进云模型的边坡稳定性评价方法

针对边坡稳定性评价过程中的随机性和模糊性,改进传统云模型和引入主客观组合赋权法,开发了基于组合赋权-改进云模型的边坡稳定性评价方法。首先选取坡度、黏聚力、岩体基本质量指标、日最大降雨量等8个评价因子,将边坡稳定性分为4个等级,从而构建评价因子等级划分标准,然后应用改进的云模型得到每个评价因子隶属于每个稳定性等级的确定度,接着利用层次分析法和熵权法综合得出评价因子的权重,最后对每个因子的确定度进行加权平均,得到边坡隶属于4个等级的综合确定度,根据确定度最大原则,判定边坡稳定性级别。以湖南省某改扩建公路边坡评价为例,应用该文提出的方法进行评价,取得了良好的效果。     

一种短时交通流组合预测模型

为提高短时交通流预测的精度,提出利用BP神经网络、RBF神经网络和ARIMA模型构建组合预测模型,该组合预测模型利用最优化原理进行权系数的分配,并且满足分配到的权值始终具有实际意义。通过对分配的权系数进行显著性检验,以确保组合预测模型中选用的单项预测方法显著相关。通过实例分析,验证了组合预测模型的有效性,结果表明,相比较单一的预测模型,组合预测模型具有更高的预测精度。     

基于预测信息集对关系的公路软基沉降组合预测模型研究

组合预测能避免单个预测方法在信息处理分析过程中的片面性,提高预测结果的精度和稳定性。基于集对分析理论,利用预测信息间的集对关系表征预测信息及预测方法的有效性,提出一种新的软基沉降组合预测模型。首先,选取合适的公路软基沉降预测模型作为基础预测模型,并采用合理指标构建集对;然后,基于集对元素的分布特征智能识别集对元素间的同异反关系,并采用联系数定量表征各预测模型间的集对联系;最后,利用联系数构建集对联系矩阵,确定信息组合所需的权重系数,实现基于信息同异反关系的软基沉降组合预测。实际软基工程的应用表明该组合预测模型能有效识别单个预测方法包含信息的有效性,并能基于此获得更为准确可靠的软基沉降预测结果。     

基于五元联系数方法的代建制项目成本风险评价

为了更准确地分析代建制项目成本风险影响因素,提高成本风险管理水平,基于集对分析理论中的五元联系数方法,从全寿命周期角度依据五元联系数及其偏联系数的集对势对各指标的风险态势进行分析,构建了代建制项目成本风险评价模型,并利用该模型综合评价了某代建制项目的成本风险等级。结果表明,基于五元联系数方法的评价模型能更准确地分析系统中的不确定信息,反映系统中影响成本风险的偏向性,进而从动态角度对影响成本的主要风险因素进行有效控制。     

集对变权法在公路隧道围岩分级中的应用

隧道围岩分级是通过一些实测指标,将隧道工程地质条件和岩体力学性质参数相结合,通过对围岩的地质分级,为工程设计、支护衬砌、建筑选型和施工方法选择等提供参数和依据。基于现场调查资料和室内外试验成果,对隧道围岩进行等级划分。针对公路隧道围岩分级的复杂性,以集对论为基础,进行了同、异、反分析,在确定隧道围岩分级指标和评价类别的联系度后,建立了集对分析模型。从隧道围岩分级的特点出发,给出了一种局部惩罚—激励型变权确定方法,并与所建的集对分析模型相结合,采用联系数最大原则,提出了变权综合方法,使得评价结果更加客观科学。     

邻近建筑物条件下青岛地铁盾构施工风险评价

以往构建的邻近建筑条件下地铁盾构施工风险指标没有考虑指标间的相关性,且忽略专家的犹豫程度,首先从方法创新的角度利用决策实验室法（DEMATEL）确定准则层间综合影响关系,作为控制层结构关系构建网络层次结构模型,求出DEMATEL和ANP相结合的主观混合权重; 再以熵权法求解客观权重,采用主客观权重偏差平方和最小为目标函数求解组合权重; 最后考虑了专家犹豫程度,运用vague集法进行施工风险评价。通过计算得出青岛地铁1号线安安区段风险等级与工程实际相符合,进而验证了该评价方法的实用性。     

隧道围岩失稳的突变理论分析

本文通过探讨隧道围岩体发生塌方失稳破坏的机理,建立了隧道发生塌方失稳的突变模型,该模型可较好地解释隧道穿越软弱围岩时拱顶常发生大范围塌方的现象,具有较好的实用性。据所建立的突变模型,从刚度比、水致弱化系数比、几何一力学参数等参数进行了隧道围岩稳定性的突变分析,结果表明,水致弱化函数、几何参数、刚度比对软弱围岩体稳定性有很大的影响,分叉集上的点是系统产生失稳的点,系统受外界环境和内部性质改变时,则系统将跨越分叉集,产生突变失稳。通过深埋隧道围岩稳定性的突变理论分析,从地下水防治、超前支护、控制爆破及监控量测方面提出了深埋隧道穿越软弱围岩体引起塌方的预防控制措施,对于隧道施工具有很好的指导意义。     

基于影响系数的高速公路行车风险评估模型

为提高高速公路行车风险评估的客观性,减少已有评价方法在指标聚合权重确定过程中的主观因素影响,准确反映高速公路和环境风险状况,针对已有评价方法在指标聚合过程中的主观任意性,提出基于影响系数确定评价指标的权重,对评价指标进行聚合,并以此建立高速公路不同状态下的行车风险评估模型。首先分析自由行驶稳定安全条件、换车道行驶状态和跟车行驶状态的车辆碰撞限制安全条件,在此基础上,利用安全条件提出风险评估基本指标及不同状态下的车辆行驶风险函数。通过相同比例的指标增量计算风险增量,利用风险函数及风险增量计算各个指标的影响系数,运用影响系数确定风险评估指标的聚合权重,从而建立高速公路不同行驶状态风险评估模型,最后提出高速公路行车风险等级划分标准。利用模型对陕西定汉线宝鸡至坪坎高速公路某长陡纵坡路段的不同行驶状态风险进行计算,确定行车风险等级,筛选出不同行驶状态下的高风险路段,通过对比验证。结果表明,运用评估模型确定的1个换车道高风险路段和2个跟车行驶高风险路段与利用现行的《公路项目安全性评价规范》确定的高风险路段一致。该模型对于高速公路行车风险的有效识别及划分,可以为高速公路交通安全管理提供有效的决策支持。     

改进优度评价理论在岩溶隧道中的应用

河(池)-百(色)高速公路上的隧道地处喀斯特地区,可能发生岩溶或突水突泥等事故,所以提供可靠的风险评价具有重要的指导意义。该文对影响岩溶隧道围岩不良地质情况的因素进行分析,基于优度评价理论建立了岩溶隧道围岩不良地质情况的评估模型,采用人工神经网络法对各因素进行权系数分析;为解决不良地质指标难以量化的难题,提出基于TSP法获取的实测数据作为优度评价模型的输入参数。结合河百高速公路拉物隧道进行了案例分析,结果表明:拉物隧道围岩不良地质情况等级为t=3,根据隧道开挖实际结果反馈发现,该评价模型评估准确,具有良好的适用性。     

公路网综合评价权重确定方法

在分析已有不同权重确定方法的基础上，提出了新的组合赋权方法。运用系统聚类分析和斯皮尔曼等级相关系数对不同赋权方法所得评价结论进行相容性检验，由此确定相容方法集，并用斯皮尔曼等级相关系数来检验相容方法集中不同方法评价结论的密切程度，以此为基础，确定组合权重计算公式中的加权系数并进行组合赋权。将此组合赋权方法应用于公路网综合评价，融合了不同方法的权重信息，使所得结论更加合理。     

基于价值工程的沥青混合料优化评价研究

为给公路工程提供合适的沥青混合料,运用价值工程原理对沥青混合料进行优化研究,提出沥青混合料的优化评价指标,同时借助主客观组合赋权法,解决功能评价指标的量化问题,确定功能系数,进而构建评价体系模型。结果表明:基于价值工程的沥青混合料优化评价体系应用于公路工程具有很强的适用性,其结果合理,可选择出工程项目最优方案,从而为价值工程在公路建设中的应用奠定坚实基础。     

小净距隧道围岩整体稳定性的下限分析

小净距隧道围岩的整体稳定性分析,目前分析研究比较少。运用边坡稳定性分析适用的强度折减原理进行评价小净距隧道围岩整体稳定性,以围岩塑性区贯通、位移突变或位移超过规范值与计算不收敛3种方法综合作为围岩失稳破坏的判据。通过计算分析可知在不同的折减系数下塑性区贯通基本与位移突变同步,且早于位移超过规范值及计算不收敛。塑性区贯通为围岩破坏失稳的必要非充分条件,故采用塑性区贯通作为强度折减法判据所得为围岩整体稳定性系数的下限解。利用塑性区贯通作为判据,得到戴峪岭2号小净距隧道围岩整体稳定系数下限值约为2．7,表明该隧道具有足够安全储能。