基于突变理论的边坡监测预警概率性模型研究

为解决边坡系统演化过程中不确定因素的影响,得到非确定性的边坡预警结果。结合突变理论与广义胞映射理论提出了一种边坡监测预警概率性模型。该模型采用尖点突变理论识别边坡稳定状态;将边坡稳定性演化结果视为随机事件,基于广义胞映射理论计算滑坡在某一时刻准时发生、提前发生、滞后发生、滑坡不发生的概率,从而实现边坡概率性预警。利用该模型计算了某黄土区工程边坡在某时刻发生失稳的概率为100%,且滞后发生的概率为83.8%,判定边坡系统突变会在该时刻之后发生,预警结果与实际情况一致,验证了该模型的有效性。与传统模型相比,概率性预警模型可提供更丰富合理的信息,有助于提升监测预警的准确率,为边坡监测预警研究提供了一种新思路。     

基于突变理论的路基边坡冲刷稳定性评价

采用一种结合模糊数学和突变理论的新方法,评价路基边坡在降雨条件下的冲刷稳定性,在充分利用现场监测数据的基础上,建立边坡冲刷稳定性的综合评价体系。为避免人为确定评价因素权重的主观性,将突变理论运用于边坡综合评价中进行多准则评价决策。选取底层评价指标并根据隶属函数进行标准化计算,运用突变模型中的归一化公式得出边坡冲刷的总突变值,进而实现对边坡安全稳定性的评判。最后通过工程实例进行了分析验证。结果表明,该评价方法结合了模糊数学和突变理论的优点,能有效减少评价因素权重确定的人为主观性。     

基于三类危险源分析的瓦斯爆炸事故灰色-层次评价

在对瓦斯爆炸事故致因调查分析的基础上,依据三类危险源理论对各影响因素进行分类,构建了瓦斯爆炸事故评价指标体系;将层次分析法与灰色理论相结合,建立了瓦斯爆炸事故的灰色-层次评价(G-A)模型,并结合具体煤矿实例,确定评价指标的权重,运用G-A评价模型对该矿井瓦斯爆炸事故进行评价,确定了风险等级及重点防范问题,对我国矿井瓦斯爆炸事故预警具有一定的借鉴意义。     

基于模糊理论的某铀尾矿坝稳定性综合评价

以影响尾矿坝稳定性的3个一级评价指标、13个二级评价指标为模糊参数,利用模糊理论,用模糊综合评价方法分析尾矿坝稳定性。以我国某铀尾矿库中的3个坝段为研究对象,分析其不同时期的坝体稳定性,将利用瑞典圆弧形法得出的传统坝坡稳定性计算结果（最小安全系数）与模糊综合评价结果进行比照分析,结果表明该评价方法较为准确可靠,其评价结果对预防溃坝事故有一定指导作用。     

基于改进突变理论的水库边坡稳定性风险分析—以前坪水库右坝肩边坡为例

基于突变理论,利用极大似然估计法和相关系数法,提出引入双曲函数的突变理论改进评价方法,并利用算例验证合理性。以前坪水库右坝肩边坡稳定性为例,构建边坡风险评价体系,基于突变理论计算常规评价值,通过数据拟合得出相应的双曲函数。将评价指标初始转换值代入所得双曲函数,得到改进方法的边坡稳定性风险评价值。将改进的突变理论评价方法与常规突变理论评价方法所得结果进行对比分析。结果表明,改进的评价方法可以解决突变理论常规评价方法中结果过于集中、优劣性不明显的问题,有利于边坡稳定性风险程度的判别。     

采用AHP-可拓学的地下工程围岩稳定性预测模型

为解决地下工程围岩稳定性评价问题,综合运用AHP和可拓学理论,建立多层次多指标的地下工程围岩稳定性综合评价模型,得出安全等级标准及指标量值.运用AHP确定指标的权重系数,并依据可拓学理论构造经典物元、节域物元和关联函数,建立地下工程围岩的AHP-可拓学预测模型,依据特征值逐一确定30个待识别物元稳定性级别.计算结果表明,理论上适宜依据工程围岩稳定性的各层次指标的权重值和级别特征值,作为评价安全等级标准,对来自同一工程的样本稳定性识别较好,与突变级数法及逼近理想解排序法结果相吻合,该方法可用于地下工程围岩稳定性识别.     

畜禽养殖环境系统预警方法

针对畜禽养殖环境系统势函数状态特征,基于尖点突变理论提出一种畜禽养殖环境系统预警的方法.以畜禽养殖环境系统势函数为状态函数,建立势函数方程,构建尖点突变预警模型,确定尖点突变判别式,以畜禽养殖环境系统承载力为警情指标、污染排放相对强度和畜禽养殖量为警兆指标,对畜禽养殖环境系统实施Ⅴ级预警.结合实例分析,结果表明尖点突变的畜禽养殖环境系统预警方法具有可行性.     

基于层次分析的油库区静电风险模糊综合评价方法

为评估油库区的静电风险,预警和预控可能发生的静电事故,依据现实中油库的管理运行状况和大量案例,从静电产生、可燃油气和静电放电3个方面系统地分析了油库区静电事故的影响因素,建立了由3个一级指标和25个二级指标构成的评价指标体系。根据模糊层次综合分析理论,建立了油库区静电安全的多层次模糊综合评价模型,应用该模型对某石油公司油库进行实例评价分析,结果表明:该评价模型能够有效地评价油库区静电安全的现状,可解决静电安全评价的复杂性、多层次性和不确定性难题,在油库区静电安全评价和事故预防方面具有实用价值和应用前景。     

危险评价的广义突变理论

引入分析力学,泛函分析和变分原理,对系统危险性进行分析,在系统安全理论和泛涵的基础上建立了危险评价的突变模型,发展了事故分析及危险评价的更高层次的突变理论,称之为危险评价的广义突变理论,通过两个典型实例,介绍了广义突变理论的应用方法。     

露天矿排土场滑坡的可拓评价预警

应用可拓学理论,建立基于物元和关联函数的排土场滑坡评价预警模型,选取黏聚力、内摩擦角、地基坡度、边坡高度、最大日雨量和地表裂缝6个预警指标,划分5级预警模式。研究结果表明:在评价指标权重的计算中,引入未确知有理数的概念,能提高预警模型的精度和效率。选取我国典型露天铁矿的排土场作为工程实例,经预警模型计算,该排土场滑坡预警等级的级别变量特征值为2.13,属于蓝色预警范围,该结果与矿山实际情况吻合较好,说明该模型对排土场滑坡灾害有较好的适用性;将可拓评价和未确知有理数及预警等级结合在一起建立的滑坡预警模型,具有简便、高效、准确的特点,为露天矿山排土场的滑坡预警提供了新的思路和手段。     

突变理论在山地生态环境脆弱性分析评价中的应用初探

突变理论创立于二十世纪七十年代，广泛应用于“软”、“硬”科学领域．根据山地环境中出现的突变现象及山地生态环境的特点，初次将突变理论应用于山地生态环境脆弱性分析与评价中，建立了山地生态环境灾害致因突变模型．在分析山地环境的自然、社会与经济状况，并建立山地生态环境稳定性评价体系的基础上，运用突变理论中的归一公式，求取山地生态环境的稳定度，从而判断该生态环境的脆弱度，并对此方法做出了评价。     

近海水环境早期预警模型及其应用

为实现对近岸海域水环境质量状况的早期预警,构建了近海水环境早期预警模型。首先在布点优化过程中,提出了模糊物元分析法与k-means空间聚类算法相结合的方法,以突出区域监测站位的水环境状态特征,同时兼顾监测站位的空间地理位置等因素;其次,采用突变级数法,以分叉集方程的归一化公式,计算优化监测站位的水环境质量突变状态值,避免了模型中的人为赋值等不确定因素。应用所建模型,选择江苏近海水环境为实例进行预警分析,结果表明,各站位的预警值与水质评价结果一致,验证了模型的合理性。     

基于可变模糊云的既有玻璃墙安全预警

为了科学有效地进行既有玻璃幕墙的安全预警,考虑安全预警指标权重的不确定性以及指标出现极端数值的问题,提出了一种基于组合权重与可变模糊集理论的既有玻璃幕墙二维预警方法。首先,以实际工程为背景,在安全风险因素识别的基础上以既有玻璃幕墙构件为划分依据,选取了面板承载力、开启窗的五金状况、受力构件外观等25项因素构建了既有玻璃幕墙安全风险预警体系;随后,基于可变模糊集理论对定量指标进行赋值,又以三角模糊数理论完成了定性指标的量化,并借以改进的逆向云发生器实现了预警指标的可变模糊云生成;接着,基于云理论与熵权法的思想,提出了信息云组合权重法完成了主客观权重的结合;最后,通过虚拟云模型的计算,实现了既有玻璃幕墙安全状态的一维预警与警情状态可视化。此外,为了进一步衡量预警等级的复杂程度,还引入了模糊熵进行辅助判断,继而最终实现了既有玻璃幕墙的二维预警。结果表明：其他预警方法相比,该方法的计算结果更为科学准确,不仅可以实现警情的基本判断,还能提出更为有效的安全处理意见,从而为既有玻璃幕墙的安全管理提供依据。     

基于聚类分析和非参数检验的房地产预警指标体系选择

为了寻求一种有效的房地产预警指标选择方法，基于定量方法并与定性方法相结合，在现有房地产指标数据库的基础上，通过聚类分析和非参数检验，建立了一套预警指标体系，然后利用它对上海市房地产市场进行了扩散指数（DI）预警实证分析。结果表明，基于聚类分析和非参数检验的预警指标体系可以较为准确地对房地产市场的景气状况进行客观度量，这种指标选择方法是有效的。     

基于粗糙集及蒙特卡洛的化工园区油库火灾爆炸突变级数评价

通过应用基于粗糙集的突变级数方法和蒙特卡洛指标打分方法实现较为客观的油库安全评价,以突变级数理论作为评价方法主体,实现无权重客观评价,因为突变级数方法对于评价指标数目有要求,故对于指标超过要求数目的指标层,应用粗糙集理论实现其指标约简;专家打分阶段选择性采用"给出得分区间"、"给出得分分布"以及"精确打分"等任意一种方法实现打分,之后结合蒙特卡洛模拟产生服从给定区间或分布的随机得分,从而实现指标打分的客观化;汇总蒙特卡洛方法产生的多组突变级数评价结果,分析并得到评价等级.     

基于改进尖点突变级数法的高温环境下人体生理状态综合评价

热应激会降低工作效率并导致热相关疾病。为了量化高温环境下环卫工人的热应激水平,本文建立一个生理状态安全评价指标(physiological state safety evaluation index, PSEI)。首先,引入尖点突变理论分析不同热环境下人体生理状态变化趋势。其次,基于信息熵和变权理论计算生理指标的权重,并利用尖点突变级数法建立人体生理状态评价体系。最后,提出新评价指标PSEI以量化生理状态安全水平,并在此基础上确定PSEI的安全等级。结果表明:在不同环境条件和生理状态下,生理指标的权重是变化的;平均皮肤温度、耳膜温度、收缩压和心率的权重范围分别为0.09-0.64、0.08-0.41、0.07-0.74和0.06-0.33;PSEI的安全等级为:非常安全(0.948, 1]、相对安全(0.886, 0.948]、中等(0.798, 0.886]、相对危险(0.649, 0.798]和非常危险[0, 0.649]。PSEI可为高温环境下环卫工人提供实时的生理状态安全评估和健康预警。     

基于Fuzzy AHP的煤矿企业安全危机评估与预警

从人的行为、物质、环境三维视角,分析了导致安全事故的主要原因,构建了煤矿企业安全危机预警评价指标体系.基于评价指标具有不确定性、随机性和模糊性等特点,采用模糊层次分析法(Fuzzy AHP)建立了煤矿企业安全危机模糊综合评价模型.模型中采用层次分析法确定各参数指标的权重,采用专家打分法确定安全危机因素评判模糊集,采用模糊综合评价法,探讨了多层次下危机等级的确定方法,由此可对煤矿企业进行安全危机评估与预警.以湖南省某煤矿企业为例进行了实证分析,结果表明该煤矿企业安全的总体状况较好.该理论与方法可为煤矿企业安全防范与预警提供一种有效途径.     

矿区生态环境质量预警方法研究

从预警指标体系、预测模型、预警模型三个方面,系统研究了矿区生态环境质量的预警方法。构建了以矿区大气质量、矿区水环境质量、矿区噪声环境质量、矿区生态质量为一级指标的预警指标体系;运用灰色系统理论．建立了预警指标GM（1,1）灰色预测模型;在对预警指标进行无量纲化和赋权的基础上,建立了赋权综合预警模型。     

基于突变级数法的建筑设计方案优选

在相关研究基础上,基于突变理论,建立了建筑设计方案综合评价和优选的突变级数法.首先对建筑设计方案的评价目标进行多层次分解,从使用功能、技术性能、经济指标和环境效果等四个方面,建立建筑设计方案综合评价和优选的递阶指标体系,然后对评价指标属性值数据进行归一化处理,根据相应的突变系统数学模型计算突变模糊隶属函数值,最后计算评价目标的总突变级数值,据此对建筑设计方案进行评价和优选.实例研究表明,该方法可靠性高、客观性强,为工程实践中建筑设计方案评价和优选提供了新思路和途径.