交通事故致因分析的贝叶斯网络建模

综合运用相关性分析方法和K2算法进行了贝叶斯网络的结构学习,并应用贝叶斯参数估计方法进行了贝叶斯网络的参数学习,建立了交通事故致因分析的贝叶斯网络。应用已建网络分析了各因素对事故严重程度的影响,推理学习了改善交通控制方式在降低交通事故严重程度方面起到的作用。研究结果表明,基于贝叶斯网络建立的交通事故致因分析模型预测精度较高,而且可以应用于影响事故严重程度的因素分析,并在此基础上考察如何采取优化措施改善交通安全。     

乙烯裂解炉炉膛闪爆事故贝叶斯网络模型研究

乙烯裂解炉所裂解物料具有易燃易爆特性,炉膛发生闪爆事故,后果不堪设想。构建了裂解炉炉膛闪爆事故树,讨论了事故树与贝叶斯网络之间的转化原则,分析了贝叶斯网络后验概率计算方法,将裂解炉炉膛闪爆事故树转化为贝叶斯网络模型。应用结果表明,贝叶斯网络模型能够得到各因素对裂解炉炉膛闪爆事故的影响程度,其中炉膛内气体燃爆、装置熄火、管道破裂为导致事故发生的重要因素。进一步分析事故原因,为预防事故发生提供依据。     

基于故障树及贝叶斯网络的继电保护系统风险评估及故障定位方法

继电保护系统故障树是保护系统危险性辨识和评价的重要工具.针对故障树顶级事件发生率难以精确获取、故障树不能进行反向推理等不足,提出基于故障树和贝叶斯网络的继电保护故障风险评估方法:正向上,依据保护实时运行数据确定贝叶斯网络根节点(对应故障树基本事件)故障状态,结合贝叶斯网络推理给出贝叶斯网络叶节点(对应故障树顶级事件)的故障概率,实现保护系统的先验风险预测;反向上,由贝叶斯网络叶节点故障,结合贝叶斯条件概率公式,计算贝叶斯网络根节点的故障概率,实现故障原因的后验定位及溯源.所提方法为提高保护系统可靠性和进行故障诊断提供依据.     

基于直觉模糊贝叶斯网络多态系统可靠性分析

针对贝叶斯网络分析多态系统可靠性时各根节点不同状态的精确概率难以确定的问题,提出了一种基于直觉模糊贝叶斯网络的可靠性分析方法。该方法是将多位专家评估的各根节点不同状态发生的直觉模糊概率及各位专家权重通过直觉模糊加权平均算子求解出综合概率,由得分值函数和相应的数据处理获得各根节点不同状态发生的精确概率;通过贝叶斯网络计算叶节点不同状态发生的概率,以及叶节点处于不同状态时各根节点处于不同状态的概率和重要程度。仿真表明该方法能够精确地确定各根节点不同状态发生的概率,并能够有效提高贝叶斯网络处理不确定性问题的能力。     

核安全级仪控软件可靠性评估模型构建

为了对核安全级仪控系统软件可靠性进行定量评估,研究依照贝叶斯网络建模步骤进行模型建设的方法。对国际上几种主要核安全级仪控系统标准体系进行对比分析,构建核安全级系统软件可靠性评估综合模型和子模型,使用贝叶斯公式对模型可靠性进行量化计算和评估,提出通过衡量模型各节点的敏感度验证模型建立的合理性。实现运用贝叶斯网络方法,通过对系统因素关系分析,结合专家定性判断,对复杂系统进行模型构建,同时提供对系统内不确定因素进行定性与定量相结合的预测和验证的方法。     

矿井事故模拟仿真技术研究

主要研究了建立巷道三维模型以及矿井灾害事故模拟仿真的关键技术,给出了基于巷道断面构建三维巷道模型的实现方法,并与三维巷道网络的弧-节点模型与地层岩性、节点相互关联的拓扑关系相结合,在此基础上实现了瓦斯突出和突水灾害事故的仿真。直观展现了灾害事故发生、发展的过程,有利于抢险救援工作的顺利进行。     

信息不完备情况下多因素工序质量诊断方法

为解决信息不完备情况下的多因素工序质量诊断问题,在工艺机理分析的基础上,提出基于贝叶斯网络模型构建与推理的问题溯源方法.在贝叶斯网络结构学习过程中,利用基于评分/搜索的思想对基于工艺的预先假设结构,通过互信息参量排序降低学习复杂度.针对生产过程中随机因素对诊断准确性的影响问题,结合Leaky Noisy-OR模型引入随机参量节点,对数据需求和推理进行降解优化.以沟道磨削表面形貌质量问题的诊断为例,给出模型构建与推理程序,并验证了所构建模型及优化方法的可行性和有效性.     

风电机组故障诊断中不确定性信息处理的贝叶斯网络方法

针对风电机组故障信息耦合性、模糊性的不确定性特点,结合贝叶斯网络在处理不确定性问题上的优势,提出了风电机组故障诊断的贝叶斯网络方法.重点研究了该方法的两个关键问题,即风电机组故障诊断的贝叶斯网络建模和贝叶斯网络推理.构建了一种基于事故树分析方法的三层CME贝叶斯网络模型并解析了贝叶斯网络的故障推理过程,通过风电机组齿轮箱的故障诊断实例验证了上述模型的可行性和贝叶斯网络推理的有效性.研究成果对具有相关不确定性问题的机电设备故障诊断有借鉴意义.     

基于动态贝叶斯网络的客滚船航行风险预测

为识别客滚船航行风险因素,有效预测客滚船航行过程中的航行风险。首先通过历史数据库和相关船舶事故报告识别客滚船航行风险因素,基于识别到的航行风险因素构建故障树模型。然后通过构建的故障树模型确定静态贝叶斯网络结构,引入马尔可夫模型将静态贝叶斯网络结构转化为动态贝叶斯网络结构。最后利用构建的动态贝叶斯网络结构结合琼州海峡徐闻港-新海港客滚航线进行实例分析,计算后验概率预测客滚船航行风险,从而实现客滚船航行风险的预测。结果表明,琼州海峡客滚船航行风险6个时间片的后验概率分别为0.464 0、0.512 3、0.545 7、0.568 8、0.584 9、0.596 1。敏感性分析表明,管理因素对客滚船航行安全的影响程度最大。     

基于SVM灵敏度的城市交通事故严重程度影响因素分析

基于某中小城市4881起交通事故现场数据,构建了基于"道路交通事故信息系统"事故数据的特征变量集;以一般事故、严重事故作为二分类标签,建立事故严重程度支持向量机(SVM)分类识别模型,并分别通过网格搜索法、遗传算法进行模型核参数寻优;最后,通过单因素局部灵敏度分析方法,研究各个特征变量对模型测试集分类精度的影响,进一步确定事故严重程度的核心影响因素。结果表明:SVM模型在训练集和测试集上的分类精度均在80%左右,表现出良好的分类识别效果和泛化能力;事故属性、车辆属性中有8个特征变量,显著影响SVM模型的分类精度。     

恶劣天气下高速公路实时事故风险预测模型

先提取了美国加州I-880N高速公路上一段长为23km路段的实时交通流数据、事故数据和气象数据。然后采用Logistic模型建立了基于交通流数据和气象数据的事故风险预测模型。研究结果表明:天气条件对事故风险有显著影响,在雨天和雾天的比值比(Odds ratios)分别为6.4和4.4时,事故风险性分别提高了5.4和3.4倍。最后建立了不含天气参数的事故风险预测模型,结果表明:含有天气参数的实时事故风险模型预测精度为71.7%,不含天气参数的模型预测精度为66.5%,表明天气条件可以显著提高实时事故风险模型的预测精度。     

城市交通弱势群体事故原因分析及事故烈度模型

以北京城市中心区为例,研究了城市交通弱势群体事故发生原因,结合交通弱势群体事故的特点及事故机理分析,提出了动态视线障碍的概念.依据交通弱势群体事故发生频率与严重程度,提出了事故烈度的概念和冲突烈度指标,通过数据分析,建立区域事故烈度与交通流量、车速之间的函数关系,以便更好地预测和评价交通弱势群体的交通安全形势状况.     

基于贝叶斯网络的土石坝可靠性分析

提出采用贝叶斯网络方法来分析大坝的可靠性问题．首先简要地介绍了贝叶斯网络方法的基本原理和建模方法，将贝叶斯网络方法和故障树方法进行了比较，并给出了故障树向贝叶斯网络转化的基本步骤．定义了贝叶斯网络中节点的重要度因子，并给出了相应的计算公式．最后以土石坝为例，根据土石坝的失效机理建立了土石坝可靠性分析的贝叶斯网络模型，并对溃坝原因进行了重要度分析．结果表明，贝叶斯网络能够有效地进行大坝可靠性分析，它能够更直观地表示大坝失事的因果关系，且贝叶斯网络能够方便地解决共因失效问题．故障树可以方便地转化为相应的贝叶斯网络模型．贝叶斯网络节点的重要度分析结果为制定有效的大坝失事概率控制措施提供了理论依据．     

基于贝叶斯网络的土石坝可靠性分析

提出采用贝叶斯网络方法来分析大坝的可靠性问题.首先简要地介绍了贝叶斯网络方法的基本原理和建模方法,将贝叶斯网络方法和故障树方法进行了比较,并给出了故障树向贝叶斯网络转化的基本步骤.定义了贝叶斯网络中节点的重要度因子,并给出了相应的计算公式.最后以土石坝为例,根据土石坝的失效机理建立了土石坝可靠性分析的贝叶斯网络模型,并对溃坝原因进行了重要度分析.结果表明,贝叶斯网络能够有效地进行大坝可靠性分析,它能够更直观地表示大坝失事的因果关系,且贝叶斯网络能够方便地解决共因失效问题.故障树可以方便地转化为相应的贝叶斯网络模型.贝叶斯网络节点的重要度分析结果为制定有效的大坝失事概率控制措施提供了理论依据.     

Role of street patterns in zone-based traffic safety analysis

Although extensive analyses of road segments and intersections located in urban road networks have examined the role of many factors that contribute to the frequency and severity of crashes, the explicit relationship between street pattern characteristics and traffic safety remains underexplored. Based on a zone-based Hong Kong database, the Space Syntax was used to quantify the topological characteristics of street patterns and investigate the role of street patterns and zone-related factors in zone-based traffic safety analysis. A joint probability model was adopted to analyze crash frequency and severity in an integrated modeling framework and the maximum likelihood estimation method was used to estimate the parameters. In addition to the characteristics of street patterns, speed, road geometry, land-use patterns, and temporal factors were considered. The vehicle hours was also included as an exposure proxy in the model to make crash frequency predictions. The results indicate that the joint probability model can reveal the relationship between zone-based traffic safety and various other factors, and that street pattern characteristics play an important role in crash frequency prediction.     

弯坡路段多模式失效概率与轿车单车事故的关系

为促进可靠性分析(概率几何设计)在公路安全设计及事故预测中的应用,通过建立事故预测模型将轿车多模式失效概率与轿车事故之间建立关系。首先,以多模式失效为切入点,基于单个轿车在弯坡路段可能的3种失效模式(侧滑、侧翻、视距不足)建立多模式失效系统;其次,以华盛顿州10 241起弯坡路段的轿车单车事故为研究对象,通过蒙特卡罗法和宽界限法求解系统的多模式失效概率;最后,将多模式失效概率、公路因素作为解释变量建立负二项模型、随机效应负二项模型、随机参数负二项模型3种事故预测模型,挖掘多模式失效概率与轿车单车事故之间的关系。结果表明：3种事故预测模型中随机参数负二项模型的拟合最优;当考虑多模式失效概率时,公路几何因素对轿车单车事故的影响被削弱;除两个暴露变量外,多模式失效概率对轿车单车事故的影响最大;多模式失效概率与轿车单车事故的拟合曲线近似为线性,且拟合曲线的截距不为0。该研究成果可用于公路的可靠性设计中。     

基于动态贝叶斯网络气化炉供料系统风险分析

针对当前大型气化装置在动态风险分析方面的不足,提出一种基于动态贝叶斯网络的气化炉供料系统风险分析方法。利用气化炉供料系统各单元失效形式的相关资料,建立故障树模型,并将故障树模型转化为贝叶斯网络模型,利用K⁃2算法优化贝叶斯网络模型,结合β因子法处理共因失效对系统的影响。考虑维修因素对系统各时刻失效率的影响,同时采用GeNIe软件和Monte Carlo方法进行计算,验证所提方法的准确性和可行性。结果表明,动态贝叶斯网络在气化炉供料系统风险分析中,具有动态风险分析准确和能够识别系统薄弱环节的优点,并且依照分析结果可以得到合理的可靠性分配策略。     

轿车追尾碰撞货车事故分析及预防措施

交通事故中，轿车追尾碰撞货车的后果往往极其严重。文章针对三起典型的轿车追尾碰撞货车案例分析认为，大多数货车没有合适的后下部防护装置，车厢、车架刚度大，车厢又高，轿车的受力点正好是挡风玻璃下沿处，就造成了碰撞相容性的恶化，轿车的顶盖被切掉从而容易造成车内乘员的伤亡。提出了在强调安全驾驶的同时，汽车设计中应通过合理设计货车后下部防护装置，阻止钻人碰撞发生，让后下部防护装置尽量多地吸收碰撞能量，改善轿车与货车的碰撞相容性，提高轿车与货车追尾碰撞时轿车内乘员的安全性，而且交通管理部门也应该引起关注。     

基于最小熵的故障诊断算法

针对提升故障诊断的准确度问题,提出一种基于最小熵的故障诊断算法。首先,依据节点故障概率和各种噪声的发生概率计算一个可疑节点门限值;其次,计算各个节点对于探测结果的信息增益,与门限值对比,将高于门限值的节点视为可疑节点,存入可疑节点集合;最后,对可疑节点集合进行排序,将最小熵对应的节点视为故障节点,并经过仿真实验验证了该算法的有效性。     

新型可导向防撞垫开发

为降低车辆碰撞护栏端部事故严重程度,根据事故形态和国内外相关标准,提出可导向防撞垫的碰撞试验条件与评价标准,采用有限元仿真和碰撞试验相结合的技术手段,开发出一种新型可导向防撞垫结构.结果表明,开发的防撞垫能防护1.5 t的小型车辆以60 km/h速度正面碰撞和100 km/h速度侧面碰撞,车体碰撞方向加速度最大值分别为10.7g和16.1g,车辆姿态良好,对乘员形成安全保护;仿真结果和试验结果一致,误差在10%以内.