IPP-PNN模型在川藏铁路深埋长大隧道岩爆预测中的应用

为了准确预测在高地应力、高地温铁路隧道中的岩爆灾害,以川藏铁路前期拉林段的重要隧道节点工程为研究背景,系统、全面地总结应力水平、埋深、温度、围岩岩性及地质构造、岩体系统刚度等影响因素对川藏铁路深埋长大隧道岩爆的孕育作用,重点分析高地应力和高地温对岩爆发生的影响相关性。构建川藏铁路深埋长大隧道岩爆预测指标体系,测试并量化岩体岩爆的倾向性指标。由于各影响因素与岩爆的非线性关系,选用能充分提取数据信息、处理多因素复杂非线性问题的改进投影寻踪(Improved Projection Pursuit,IPP)评价模型对川藏铁路拉林段典型高地应力、高地温深埋长大隧道桑珠岭隧道在施工期发生的岩爆问题做初步评价,并引入密度函数估计和贝叶斯最小风险准则,将IPP模型和概率神经网络(Probabilistic Neural Networks,PNN)模型相结合,实现对岩爆等级的聚类划分。研究结果表明：根据岩爆等级预测结果可知IPP-PNN模型预测结果相比于传统PP-PNN模型和GSA-PP模型其准确度更高,在对桑珠岭隧道11～19号隧道路段的岩爆预测中,岩爆预测等级与实测等级相符合程度由66.67%和77...     

基于PCA-改进RBF神经网络模型的铁路隧道突水风险评价

为了准确预测铁路隧道突水风险等级,降低隧道施工过程中的突水灾害风险,结合相关规范,在调研分析影响隧道突水灾害的风险因素集的基础上遴选13个因素构建评价指标体系。利用主成分分析法对突水风险评价指标提取主成分并实现降维,模糊C-均值聚类算法计算RBF神经网络的中心,梯度下降法修正权值和方差,并将分析后得到的主成分作为改进RBF神经网络评价模型输入向量,建立了基于PCA-改进RBF神经网络铁路隧道突水风险评价模型。最后结合天秀山隧道对该模型预测效果进行验证,评价结果与实际情况相符。实例研究表明:该模型合理可操作,相比于其他方法准确率更高、训练更快、均方误差更小,为类似铁路隧道预防突水灾害事故提供了一种新的途径和借鉴。     

基于可变模糊集理论的铁路隧道塌方风险评价

为准确预测铁路隧道塌方风险等级,避免塌方事故的发生,建立铁路隧道塌方风险评价可变模糊集理论模型.从工程地质、勘察设计、施工技术与管理3方面分析隧道塌方的风险因素,建立共10个2级评价指标的铁路隧道塌方风险评价指标体系,分别运用改进G2法和改进CRITIC法对评价指标进行主、客观赋权,运用博弈论组合赋权法对权重分配结果进行优化,通过可变模糊评价法结合岩山隧道工程实例验证评价模型可行性.研究结果表明:岩山隧道各区段塌方风险等级均在2级与3级之间,隧道整体风险在中等风险与高等风险之间,评价结果与工程实际情况吻合,说明该模型在铁路隧道塌方风险评价具有一定适用性.     

新建隧道双侧近接既有隧道施工风险评价研究

研究目的:浦梅铁路新建隧道双侧近接既有浅埋偏压隧道工程的不良地质问题突出,近接形式独特,施工风险影响因素复杂多样。为合理评价近接既有隧道工程的施工风险,本文对经典可拓法进行改进,提出专门针对新建隧道双侧近接既有隧道工程的施工风险评价模型,并以浦梅铁路双侧近接段作为算例进行验证。研究结论:(1)在经典可拓法的基础上引入层次分析法进行权重计算,并通过距离函数确定评价指标的综合权重,可提高评估结果的合理性;(2)建立了完整的新建隧道双侧近接既有隧道施工风险评价模型,构建了对应的风险评价指标体系,通过关联函数和综合权重实现施工风险等级评定;(3)利用建立的评价模型对浦梅铁路双侧近接工程实例进行风险评价,得出其施工风险等级为3. 4级,属于"高度风险"偏向"极高风险";(4)本研究结果可为新建隧道双侧近接既有隧道风险评价提供借鉴。     

铁路隧道工程可行性研究阶段风险评估研究

风险评估对于铁路隧道工程的建设和项目选线具有重要意义。针对铁路隧道工程风险评估在可行性阶段对应的风险类别与风险因素,建立基于AHP法的多因素模糊综合评价体系以及相应的隧道风险等级定量评判标准。模型根据专家对各风险类别和风险因素相对发生概率的定性评判,通过AHP法计算得到各风险类别和风险因素在整个风险评估体系中发生的相对概率,并将风险事件发生后果等级赋予相应的风险分值。最终结合得到的概率与风险分值通过模糊综合评价得到隧道综合风险评估分值和其对应的风险等级,从而对铁路隧道工程风险进行综合、定量、直观的评估。将A隧道运用该体系进行分析评价,得到其在可行性研究阶段的综合风险评估值为4. 774,风险等级为中度。     

基于TSP的隧道施工风险评估

基于地质资料和工程经验的高速铁路隧道施工风险评估具有较大的主观性影响。为了提高施工风险评估的精确性和可靠性,从而降低较大的主观性影响,以邓家湾高速铁路隧道为依托,采用隧道超前地质预报TSP303地震波法对隧道施工段进行超前探测预报,对TSP系统采集的数据进行整理分析,同时用模糊综合评价理论建立风险因素判断矩阵和确定风险的权重及隶属度,对隧道施工风险进行评估。结果表明:相比于基于地质资料和工程经验的主观评估法进行的隧道施工风险评估,基于TSP的隧道施工风险评估与工程实际更加契合,更能准确反映掌子面前方围岩情况,评估结果可作为评估铁路隧道的有效模型。     

复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估

针对复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险问题,综合考虑复杂艰险地区地质结构、气候条件和施工方法等,利用Python对隧道施工安全风险文献资料和安全风险评估报告进行文本挖掘,并基于事故致因理论、风险识别理论和风险因素核对表等对隧道钻爆法施工安全风险因素进行辨识。针对安全风险因素从施工环境、施工技术、材料设备、施工管理、施工人员5个方面构建较为完善的复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估指标体系,并利用博弈论对层次分析法和熵权法进行组合,确定安全风险评估指标权重。采用二维云模型从安全风险发生概率和安全风险损失程度2个方面构建复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估模型,提出采用主、客观概率相结合的方法确定安全风险发生概率,采用雷达图法从人员伤亡、经济损失、工期延误、环境影响和社会影响等方面综合确定安全风险损失程度。结合MATLAB实现定性评估和定量评估的相互转换,并引入贴近度的概念定量确定复杂艰险地区铁路隧道钻爆法施工安全风险评估等级。对Z隧道钻爆法施工安全风险进行评估,确定其施工安全风险等级为IV级,施工安全风险程度为高度,验证了该模型的可行性和有效性,为复杂艰险地区铁路隧道钻爆...     

基于优度评价法的艰险山区铁路隧道安全等级判定探讨

艰险山区铁路隧道在施工过程中可能同时存在塌方、瓦斯爆炸等多种灾害风险,针对隧道自然特征属性,基于可拓优度评价法,引入梯形模糊数层次分析法确定各评价指标的权重系数,在物元模型的基础上建立艰险山区铁路隧道的安全等级判定模型,以便于后续施工中采取合理的施工技术。对渝黔铁路新凉风垭隧道进行安全等级判定,其结果为极不安全(Ⅴ级),现场地质勘查等资料表明,可拓评估在艰险山区铁路隧道安全等级判定中有着较好的适用性。     

基于混合PSO-RBF神经网络的铁路隧道岩爆分级预测

岩爆是铁路隧道建设中主要灾害之一。为了准确预测铁路隧道岩爆烈度等级,以岩石应力系数σ_θ/σ_c、岩石脆性系数σ_c/σ_t以及弹性能量指数W_et作为岩爆烈度评价指标,提出一种基于混合粒子群优化算法优化的径向基(RBF)神经网络岩爆预测模型。首先在国内外研究成果基础上,选取80组已有岩爆实例作为模型基础数据;然后运用结合了模拟退火算法的粒子群算法(混合PSO)改进径向基神经网络,通过训练数据选取最优的权值W和基函数标准差σ,得到混合PSO-RBF神经网络岩爆烈度预测模型;最后将模型应用于实际铁路隧道工程进行验证。研究结果表明:该模型兼顾个体最优和全局最优,能够正确、有效的对铁路隧道岩爆等级做出预测,为铁路隧道岩爆预测提供了一种新方法。     

基于刷卡数据和高斯混合聚类的地铁车站分类

合理的城市轨道交通车站分类对车站的规划设计及客流预测有重要作用。基于刷卡数据提取出行时间、频次、车票类型等反映车站客流特性的若干变量,运用主成分分析法(PCA)和高斯混合模型(GMM)进行车站聚类。该聚类方法不仅可以识别车站类别,同时可以根据后验概率确定混合类型的车站。以北京地铁为例,将全网233个车站分为4类,利用地理信息系统(GIS)工具可视化分类结果,并叠加地理信息描述各类车站的特征,直观地展示了部分混合性质的车站。与K-均值聚类结果比较显示,GMM方法可以更好地解释多种特性混合的车站类型。     

京张高铁隧道隐蔽工程施工质量控制及效果评价方法研究

铁路隐蔽工程的施工质量好坏直接关系到铁路建设工程质量,为了保证铁路隧道隐蔽工程施工质量与效果,有必要研究隐蔽工程质量控制及效果评价方法。依托京张高铁新八达岭隧道工程,对隧道建设施工过程中初期支护、仰拱及拱墙衬砌等隐蔽工程的施工质量控制现状进行阐述,提出通过施工信息化手段让隐蔽工程"去隐蔽化"是控制隐蔽工程质量的关键,针对较为重要的隧道爆破开挖和锚杆支护的施工质量效果评价进行探讨。其中,隧道爆破超欠挖质量控制通过三维激光扫描技术的点云模型达到可视化效果;锚杆支护的施工质量评价则基于现行铁路隧道工程施工质量验收标准,通过制定各评定项目的权重,对锚杆支护施工质量进行量化,该方法在保证成果数据的时效性和真实性的前提下,对隧道工程施工过程中的安全风险起到了有效预防作用。     

基于G1赋权—物元可拓集成模型的藏噶隧道工程施工质量风险评价研究

拉林铁路藏噶隧道工程施工条件艰难、建设周期长、技术水平要求高,对施工质量提出了很高的要求.为系统评估影响藏噶隧道工程施工质量的各项风险因素并提出风险控制对策,在国内外文献调研和典型复杂山区铁路隧道工程案例分析的基础上,编制藏噶隧道工程施工质量风险因素清单,并综合运用德尔菲专家咨询法,构建藏噶隧道工程施工质量风险指标体系...     

铁路绿色施工节地与土地资源保护措施评价

为了更好地促进绿色铁路建设,进而促进国家实现建设资源节约型环境友好型社会的目标,必须对施工阶段铁路的节地与土地资源保护措施进行评价。通过研究相关技术标准及铁路施工特点,建立一套完善的铁路绿色施工节地与土地资源保护措施评价指标体系。然后,利用三角模糊数层次分析法确定各指标权重,应用灰色聚类法确定评价指标体系的综合绿色等级。最后,结合实例证明三角模糊数层次法与灰色聚类法结合可以对铁路绿色施工节地与土地资源保护措施进行很好的评价,并能找出铁路施工阶段节地与土地资源保护的不足之处并进行改进。     

基于网络模糊综合评价的铁路隧道塌方风险分析研究

阐述铁路隧道塌方风险评价指标体系,引入ANP与模糊评价作为风险评估方法。综合利用ANP与模糊理论对铁路隧道塌方风险指标体系进行评价,介绍构建项目风险因素集、建立评语等级集合、构造二级指标模糊超矩阵、计算指标体系模糊加权矩阵,确定模糊判断矩阵、塌方风险模糊综合评判原理与算法。采用铁路隧道塌方风险指标体系及评价方法对石武高速铁路木兰隧道塌方风险进行识别与评价,证明其理论性和实用性强,可为其他同类工程提供借鉴。     

铁路货票信息的数据挖掘

从三个方面对货票数据进行挖掘。即:运用集合理论构造关系数据库特征关联模型,描述了特征规则知识的表达:rule(E,T,Cp),给出rule(E,T,Cp)的发现算法和算法的应用举例,实例表明铁路多年来把标重作为计算整车费率唯一因素的办法应作适当调整;运用聚类方法对货票数据进行聚类,描述了聚类的步骤,对某公司2000年度的运距和收入进行聚类,分析聚类结果对铁路生产经营、市场营销的启示;运用ARIMA模型对货票数据进行季节性知识挖掘,描述挖掘的过程,用1992年～2001年的历史数据预报2002年货运量。     

浮动平均值在大变形隧道定额测定与分析中的应用

近年来,国内外对大变形段隧道在设计、施工技术方面的研究取得了一定的成果,例如兰渝、拉林等铁路项目均对高地应力大变形进行了研究,铁建设〔2007〕155号文也针对施工降效明确了定额增加幅度系数.但是在定额测定的过程中,由于隧道工程施工的复杂性和综合性,所需的施工组织模型原始现场数据数量极大,算数平均等方法求解的消耗量会因...     

西北寒旱地区铁路绿色施工等级评价研究

基于我国西北寒旱地区生态环境脆弱,且铁路工程施工阶段资源消耗多、环境污染严重的现状,首先,从"四节一环保"5个方面建立了西北寒旱地区铁路绿色施工等级评价的指标体系。其次,基于层次分析法和熵权法分别计算了各个评价指标的主、客观权重,并对其进行加权平均,确定了各评价指标的最终权重。运用灰色聚类法评定其绿色施工等级,运用雷达图分析法实现各评价指标的相对优劣分析。最后,选取兰新高速铁路施工项目为例对其绿色施工效果进行了评价。通过与工程项目实际施工中所采取的绿色施工措施进行对比分析,对评价模型的有效性和适用性进行了验证。     

川藏铁路藏中隧道胜利贯通

正51月14日,川藏铁路拉萨至林芝段藏中隧道胜利贯通。藏中隧道全长1 048 m,于2016年3月开始施工。该隧道处在雅鲁藏布江附近的地质断裂带上,穿越多处特殊地质段,水文地质条件复杂,隧道埋深浅,围岩破碎,极易造成隧道变形,施工难度大,安全风险高。在施工过程中,承担施工任务的中国中铁九局集团川藏铁路拉林段项目部针对该隧道地质与原设计变化大的实     

地铁隧道施工邻近建筑物安全风险评价

分析了地铁隧道施工对邻近建筑物的影响因素及建筑物本身抵抗变形的因素,对地铁施工引起的环境建筑物的风险进行评价.应用可变模糊集理论,建立了地铁施工区间多个邻近建筑物安全风险排序模型及邻近建筑物安全风险评估模型,对隧道施工引起的邻近各建筑物的安全风险进行排序,并进一步评价建筑物安全风险等级.通过风险评价,可为地铁隧道施工前期风险源排查、采取合理的施工措施及保护措施提供依据,从而在保证邻近建筑物安全的基础上实现地铁隧道的施工.     

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。