轨道交通AFC系统设备可靠性预测与仿真

城市轨道交通AFC系统设备,可靠性是1个概率问题,具有不确定性。应用马尔可夫方法的无后效性原理,建立了AFC设备的故障预测模型。在模型建立的基础上,采用蒙特卡罗方法进行仿真实现,为系统年度维护计划提供依据。     

蒙特卡罗法在高速公路建设项目经济评价中的应用

高速公路运输对国民经济的发展有着重大的促进作用,对高速公路建设项目进行合理有效的经济评价有利于项目的融资和建设。高速公路建设项目的经济效果受到很多不确定因素的影响,对这些不确定因素的分析能够判断其不确定程度和变化规律,从而为高速公路经济评价提供合理可靠的依据。蒙特卡罗法能够有效处理高速公路经济评价中的相关不确定因素,并用概率分析的方法来表示每个不确定因素,使经济评价更为准确、有效。运用蒙特卡罗模拟法和matlab相结合的方法,通过具体的工程项目,利用matlab绘制各不确定因素的仿真统计图,分析评估了项目的净现值、基准收益率、投资回收期等主要不确定因素的变动情况和规律,证实了蒙特卡罗法在高速公路项目经济评价中的良好作用。     

考虑空隙结构特征的透水混凝土力学性能仿真研究

透水混凝土中含有大量宏观空隙,为分析空隙结构对透水混凝土力学性能的影响,采用随机空隙方法建立了透水混凝土仿真模型,研究了空隙结构特征对受力性能的影响。首先在室内制作两种空隙率水平的透水混凝土试件,养护成型后进行切割,对切割面的断面图像进行增强和阈值分割,提取得到空隙分布二维数字图像,分析了空隙结构特征。进而以实际空隙结构为依据,借助有限元软件Ansys,结合蒙特卡罗方法生成随机椭圆和随机圆形空隙仿真模型。仿真结果表明：相同空隙水平下随机椭圆空隙模型相比随机圆形空隙模型整体受力变形大,内部应力集中更明显。通过对比不同空隙水平的仿真与试验结果,得到了随机空隙仿真模型中骨料-水泥浆材料的综合模量建议值。     

连续压实指标最大熵统计分布模型研究

针对现行连续压实指标概率分布求解方法精度不足,引入最大熵原理,得出基于最大熵分布的连续压实指标概率分布的统一模型。利用蒙特卡罗法生成随机数组对最大熵统计分布模型进行仿真试验,仿真结果精度及不确定度评定表明,该模型具有较高的可靠性。采用现场检测数据,对该模型和传统方法得到的概率分布函数进行了对比分析,结果表明最大熵分布模型具有更高精度。该模型计算结果精确,且概念清晰,计算简便,为连续压实指标的统计分布研究提供了新思路。     

永久性沥青路面试验路力学响应分布的数值仿真

为解决重载交通和复杂环境条件耦合作用下路面结构力学响应计算与实际不符的技术难题,采用永久性沥青路面试验路实测交通荷载、路面结构温度场和力学响应数据,分别构建轴载、路面温度场参数概率分布函数和基于轴载、温度变量的沥青层底最大应变力学响应回归模型。在此基础上,用计算机编程语言基于蒙特卡罗模拟法设计出参数抽样和沥青路面力学响应概率分布程序,建立了针对轴载、温度场参数离散型分布和正态分布特点的随机变量抽样方法,实现了参数输入和基于全年交通组成与温度变化周期的沥青路面力学响应分布的模拟仿真。结果表明,模拟的力学响应分布与工程实测结果一致,均近似服从正态分布。研究证明了通过蒙特卡罗模拟可揭示路面结构在荷载和温度耦合作用下的力学响应规律。     

探讨基于蒙特卡罗模拟法的公路工程造价风险分析

公路工程具有建设周期长、工程数量大等特点,建设期间受多种要素和条件影响,工程造价存在着各种风险性。文章根据我国公路工程的建设现状,在分析公路工程造价风险的特征和蒙特卡罗模拟法的特点基础上,阐述了运用蒙特卡罗模拟法分析公路工程造价风险的优势,提出了运用蒙特卡罗模拟法分析公路工程造价风险的一般步骤,并将蒙特卡罗模拟法引入到公路工程造价风险评估中,为公路建设项目造价风险评估提供了一种新的方法,希望可以为今后公路项目造价风险管理与控制提供一些较有现实意义和指导作用的方法。     

基于蒙特卡罗模拟在天气期权定价中的运用

本文对蒙特卡罗模拟和广泛运用于传统金融衍生品定价中的布莱克-舒尔斯-莫顿期权定价模型进行比较,认为数值型期权定价方法蒙特卡罗模拟更适用天气期权定价。     

基于蒙特卡罗法的公路隧道初期支护可靠度分析

在分析公路隧道初期支护可靠性方面,蒙特卡罗法具有较高的精度。通常工程结构破坏概率较小,这就要求采用蒙特卡罗方法时必须要有足够大的抽样模拟总数才能给出正确的估计,而利用方差减缩技术中的对偶抽样技巧可以迅速降低抽样模拟次数。本文基于蒙特卡罗法利用ANSYS的APDL语言编制公路隧道初期支护可靠度程序,并应用于工程实例。     

新型钢桥面铺装材料细观模型研究及数值模拟

通过计算机仿真模拟,研究了新型钢桥面铺装材料橡胶混凝土类非均质材料分析和设计的新思路.按照蒙特卡罗方法,开发程序建立了基于瓦拉文公式并且能较真实地反映非均质材料细观结构及其力学性能的二维随机多边形骨料模型;运用ANSYS有限元软件对随机骨料模型进行数值模拟,初步分析了在静载作用下橡胶混凝土的抗压力学性能.     

带有随机需求的车辆路径选择问题算法研究

为带有随机需求的车辆路径问题（VRPSD）提供一个具有通用性的算法,将一个VRPSD问题转化成带有运力限制的车辆路径问题（CVRP）的有限集,通过解CVRP问题来解决VRPSD问题。为提高解的可靠性引入了安全库存的概念,并运用了蒙特卡罗仿真方法,得到了在不同安全库存水平下每条路径的可靠性。用实例检验所述方法的可靠性和通用性。     

局域路网IO矩阵反推技术及应用

为了克服传统OD矩阵在分析局域路网交通状况时的局限性,该文引入了一种适用于描述局域路网交通出行分布的IO矩阵,提出了基于非线性规划法的IO矩阵反推模型,采用改进的SQP算法求解模型,并对模型解和提高模型推算精度的途径进行了讨论。采用实际路网对模型进行了测试,并将其与蒙特卡罗仿真法结果进行对比,显示了模型的优越性;最后给出了应用实例。     

响应表面法在事故再现结果不确定性分析中的应用

针对复杂事故再现模型的响应难以用显式函数表示的问题,借助试验设计方法和响应表面法,将试验设计方法中拟合的全部仿真结果,用一个近似的等效响应函数来表示,然后利用这个响应函数和各物理参数的上下极限值,直接计算出仿真结果的取值范围.这就构成了事故再现模型为隐性表达式时的不确定性分析近似方法.最后将此方法应用到一个具有简单模型的事故案例中,并与不确定度评定基本方法和蒙特卡罗方法进行对比,结果十分接近.     

基于MCS的工程变更费用估算

工程变更是导致工程实施阶段费用超支的主要原因,为实现事前控制,有必要对变更费用进行预估.文中运用蒙特卡罗模拟(MCS)技术,将计算机模拟技术运用到工程造价控制中,对影响工程变更费用的各种不可预见因素进行模拟,预测得到工程变更费用；运用水晶球软件进行蒙特卡罗模拟,并对模拟结果进行分析,验证了蒙特卡罗模拟对工程变更费用估算的可行性.     

基于冲突极值模型的非常规信号交叉口安全评价

为了评估非常规信号交叉口交通安全,提出了基于冲突极值模型的横断面分析方法.利用计算机视频技术提取了南京市3个信号交叉口(1个设施组和2个参照组)96h的交通冲突数据和交通流数据,构建了包含数据层[处理层[先验层的3层贝叶斯超阈值冲突极值模型,利用马尔可夫链蒙特卡罗仿真方法对模型参数进行估计,采用预测交通事故和比值比计算...     

基于蒙特卡罗模拟法的快速公交行程时间可靠性研究

快速公交行程时间可靠性是体现快速公交吸引力的重要指标。文中分析了快速公交网络的特性,以一种理想快速公交网络为研究对象,以快速公交运行中具有专用道和交通信号灯优先通行权等为前提,只考虑在中途停靠站点的延误作为行车延误,建立了快速公交网络行程时间可靠性计算模型,采用基于蒙特卡罗仿真的定量计算方法,并用实例进行仿真,结果显示行程时间可靠性可较好地评估快速公交网络性能。     

用蒙特卡罗法计算柴油机缸内辐射全交换面积

利用蒙特卡罗法对柴油机缸内辐射全交换面积进行了计算。针对缸内不规则的几何形状，将计算区域分为10个表面区和4个气体区，并考虑了具有发射和吸收特性的参与性介质存在的情况。随后，对用蒙特卡罗法得到的计算结果进行了光顺。     

桥梁复合随机地震易损性分析方法研究及应用

影响桥梁地震安全的不仅是地震强度,还包括桥梁结构材料强度、结构尺寸,以及其离散分布特征等,这些因素也不是唯一确定的,而是随机的。传统的桥梁地震易损性分析方法已无法满足要求,需要充分考虑地震、材料等因素的随机性。为了更加全面而充分地确定在多种不确定因素综合影响下,桥梁结构的地震易损性分布及影响规律,采用全概率方法进行桥梁地震易损性分析。针对目前结构地震易损性分析方法的不足,引入人工神经网络和蒙特卡罗技术,采用动量增量分析方法和推倒分析方法,同时考虑了桥梁结构参数的随机性和地震动输入的随机性,提出了桥梁复合随机地震易损性分析方法。主要分析步骤为:首先,分别对随机桥梁结构的抗力和随机地震响应进行特征统计,在此基础上,再应用蒙特卡罗和神经网络技术对桥梁结构在不同损伤状态下的超越概率进行统计,绘制桥梁结构复合地震易损性曲线。复合随机地震易损性分析方法从全概率的角度比较全面地反映了桥梁结构的地震易损性,并具有以下特点:(1)采用神经网络仿真结构随机性的非线性分析,大大提高了计算效率;(2)采用充足地震波进行动量增量分析,从而考虑了地震强度的随机性;(3)采用蒙特卡罗随机抽样分析方法,避免了求解析解的困难。     

用蒙特卡罗法计算柴油机缸内辐射俣交换面积

利用蒙特卡罗法对柴油机缸内辐射全交换面积进行了计算。针对缸内不规则的几何形状，将计算区域分为１０个表面区和４个气体区，并考虑了具体有发射和吸收特性的参与性介质存在的情况。随后，对用蒙特卡罗法得到的计算结果进行了光顺。     

模糊集理论下的楔形体稳定性分析

岩体参数的不确定性是边坡稳定性分析中一个重要的难题。由于参数的不确定性,概率论难以很好地量化其不确定性,而模糊集理论能够更加合理地解决这个问题。在楔形体稳定性分析中,由于结构面抗剪强度参数的不确定性,因此将其作为模糊数。应用模糊数和模糊集理论,同时采用蒙特卡罗模拟法,提出了模糊蒙特卡罗模拟法和模糊可靠度指标理论,分析坡体失稳的模糊不确定性。将该方法应用到工程实例中,结果表明,模糊蒙特卡罗模拟法和模糊可靠度指标法所分析的结果基本一致,验证了该方法的合理性和可靠性,能够很好地为实际工程提供借鉴和参考。     

考虑过街行人运动不确定性的人-车碰撞伤害评估

过街行人运动不确定性是影响人-车碰撞和行人伤害预测准确性与可靠性的重要因素。本文中采用1阶马尔科夫模型描述行人过街运动,利用无味变换,高效地估计人-车碰撞概率和碰撞时间与速度的概率密度,从而预测人-车冲突中行人的伤害概率。在运动仿真的基础上,构建了无味变换点集。以蒙特卡罗模拟为参考,验证所提出方法预测行人伤害概率的准确性。采用仿真,预测在人-车冲突场景下,采取不同避撞操作的行人伤害概率。结果表明,相比于确定性方法,本文中所提出的方法能更加真实地反映在不同避撞操作下对行人的伤害,为避撞决策与控制提供有效的目标量化手段。