湖漫水库PPCC检验法的坝前年最高水位统计特性分析

采用PPCC检验法对金清水系湖漫水库坝前年最高水位常用的几种分布线型进行对比分析。除了正态分布、二参数对数正态分布和耿贝尔分布的参数估计用矩法估计外,其他三种分布的参数估计统一用基于绝对值准则的适线法。分析结果表明实测值和理论值的拟合效果耿贝尔分布最差,P-Ⅲ型分布和LP-Ⅲ型分布较好,三参数对数正态分布最好,建议把三参数对数正态分布作为岳城水库坝前年最高水位的分布线型。     

基于Bayes方法的船舶航行参数概率模型修正研究

针对桥区船舶航行参数数据较少,不能有效反映概率模型的问题,提出采用Bayes方法进行修正。该方法结合以往其他区域船舶航行参数数据获得的概率模型,对关注桥区已有数据获得的概率模型进行修正,从而对概率模型进行更新。算例表明,通过Bayes方法进行修正后,获得的概率模型参数综合了以往的经验性信息与实测信息的特点,减小了小样本实测数据的不确定性,可为后续的船桥碰撞风险评估提供理论依据。     

基于共轭分布的洪水过程动态估值

将洪水过程的实际流量与原始预报流量的比值圮视为随机变量，并选定其概率分布为正态分布，把其中所含参数均值与方差视为随机变量，按贝叶斯法则中的共轭分布法确定均值与方差的先验与后验分布，由后验分布可推得比值R的概率分布函数．将各预报时刻流量实时观测值与原始预报值的比值咒作为抽样，据样本值对均值与方差的后验分布进行滚动更新，进而得到后续各时刻实际流量的概率分布及分位数的动态修正与估值．     

煤层底板岩体参数概率分布及Bayes优化

正确确定煤系岩体力学参数的概率分布是承压水上采煤底板稳定可靠性分析的关键。以淮北矿区部分煤矿下组煤底板砂岩强度参数为例,以K-S检验法对数据进行概率分布拟合,获取参数分布类型及统计量。以此大样本概型为先验函数,具体工作面底板岩体小样本参数的概型为似然函数,基于Bayes方法对其优化,得到验后分布的概型参数。计算结果表明,下组煤底板砂岩强度参数全部接受正态分布和对数正态分布,优化后的方差有所下降,可以提高底板采动稳定可靠性分析结果,从而达到优化目的。     

基于共轭分布的洪水过程动态估值

将洪水过程的实际流量与原始预报流量的比值Rt视为随机变量，并选定其概率分布为正态分布，把其中所含参数均值与方差视为随机变量，按贝叶斯法则中的共轭分布法确定均值与方差的先验与后验分布，由后验分布可推得比值Rt的概率分布函数.将各预报时刻流量实时观测值与原始预报值的比值Rt作为抽样，据样本值对均值与方差的后验分布进行滚动更新，进而得到后续各时刻实际流量的概率分布及分位数的动态修正与估值.     

基于最大熵原理的施工导流随机模糊风险分析

土石不过水围堰漫顶失事具有随机性和模糊性,严重影响水电工程及下游的安全,对其风险进行研究有重要意义。基于模糊事件概率理论,构建了施工导流系统随机模糊风险分析数学模型。探讨利用实测洪水序列推求堰前年最高水位序列的计算方法。然后,提出引入最大熵原理和变分法推导堰前最高水位的概率分布。最后,以某航电枢纽工程为例,结果表明,所建模型是有效的,最大熵分布与水位样本拟合良好,不仅能够得到围堰挡水风险的解析表达,而且合理的评估了围堰漫顶失事风险,为施工导流标准的制定和导流系统的安全评估提供了更多有价值的信息。     

基于高斯混合模型的列车随机振动加速度响应最大值分布统计分析

为可靠地评估列车运行的安全性与平稳性，基于多体动力学理论和概率统计方法，对随机轨道不平顺激励作用下列车加速度响应最大值的分布规律进行分析。采用多体动力学软件Simpack建立列车–轨道耦合模型，通过三角级数法模拟得到轨道不平顺作为随机输入激励，基于Monte-Carlo方法计算得到了列车在行驶过程中加速度响应的样本序列。将列车加速度响应样本序列的最大值作为随机变量进行统计分析，通过构建基于高斯混合模型的列车振动加速度响应最大值的概率密度分布函数，并结合期望最大化算法对概率模型参数进行最大似然估计，从而对列车加速度响应最大值分布的统计规律以及响应样本数量的选取开展研究。结果表明：采用高斯混合模型能够有效地拟合列车加速度响应最大值的分布规律；此外，随着车速的增加，列车加速度响应最大值分布的离散性增强。     

采用断路器合闸电阻限制750kV系统操作过电压的研究

以陕西某发电厂为例,通过建立操作过电压仿真计算模型,分析统计120次正态分布合闸操作时的过电压水平,采用拟合优度疋。检验法对过电压分布进行检验,确定限制过电压的断路器合闸电阻阻值。     

基于推广Bayes方法的软土变形参数的估计和优化

岩土参数具有很大的离散性,故对其进行概率统计分析,并加以估计和优化是非常必要的。以本地区软土的变形参数—压缩模量为例,介绍在获得大样本参数的条件下,进行概率分布拟合的χ2检验法,并以此为先验分布,用推广Bayes法对具体工程小样本进行处理,得到后验分布的参数。计算结果表明,后验分布的参数合理有效,达到了估计和优化的目的。     

遗传算法估计皮尔逊-Ⅲ型分布统计参数

目的为了推求出精度更高的城市暴雨强度参数．方法依据遗传算法全局寻优的原理与特点，提出采用遗传算法对皮尔逊-Ⅲ（P-Ⅲ）型分布的统计参数进行估计的方法．并在编制某城市暴雨强度公式的过程中，利用该城市52年的雨量资料进行了实际验证和与其他方法对比分析．结果计算结果表明，总的绝对误差仅为0．02，远远小于其他推求方法，也远远小于国家标准规定；在相同拟合准则的条件下，由该方法得到的P-Ⅲ型分布曲线与实测暴雨强度资料拟合的精度最高．结论遗传算法用于P-Ⅲ型分布统计参数的估计具有原理直观、方法简便、精度高、通用性强和便于计算机实现等特点，可以作为编制暴雨强度公式的P-Ⅲ型分布理论频率曲线拟合的新方法．     

基于实测洪水系列和最小熵方法的施工导流风险

基于实测年最不利施工洪水过程,考虑导流建筑物泄流能力的随机性,构建堰前年最高水位随机模拟计算模型,提出以堰前年最高水位的概率分布计算施工导流风险的方法.同时,应用最小信息熵准则判别年最高堰前水位样本最优的概率分布类型,克服了假设检验有时会接受多种概率分布类型的不足.最后,通过工程实例比较分析随机模拟方法的计算结果,验证了该方法的可行性和有效性,为施工导流风险分析提供了新的途径.     

Application of profile likelihood function to the uncertainty analysis of hydrometeorological extreme inference

Profile likelihood function is introduced to analyze the uncertainty of hydrometeorological extreme inference and the theory of estimating confidence intervals of the key parameters and quantiles of extreme value distribution by profile likelihood function is described. GEV (generalized extreme value) distribution and GP (generalized Pareto) distribution are used respectively to fit the annual maximum daily flood discharge sample of the Yichang station in the Yangtze River and the daily rainfall sample in 10 big cities including Guangzhou. The parameters of the models are estimated by maximum likelihood method and the fitting results are tested by probability plot, quantile plot, return level plot and density plot. The return levels and confidence intervals of flood and rainstorm in different return periods are calculated by profile likelihood function. The results show that the asymmetry of the profile likelihood function curve increases with the return period, which can reflect the effect of the length of sample series and return periods on confidence interval. As an effective tool for estimating confidence interval of the key parameters and quantiles of extreme value distribution, profile likelihood function can lead to a more accurate result and help to analyze the uncertainty of extreme values of hydrometeorology.     

基于预报调度下的汛限水位随机分析与风险评估

对防洪调度过程各主要相关参数进行了随机误差识别,结合洪水预报对起始水位、入库洪水、泄流等主要参数的随机性进行分析,应用一次二阶矩法和相应的理论分布函数描述事件的随机分布,对应某一汛限水位的调洪过程不再是一确定过程,而是具有随机分布特性,反映了实际防洪调度中各随机因素的影响作用.并对汛限水位进行了风险评估,主要分析了相应调洪最高库水位的超标风险率,建立风险评价标准.在满足防洪安全的前提下合理地调整汛限水位,以充分利用洪水资源.     

基于三维不对称 Copula 函数峰量联合概率分布研究

基于三维不对称Gumbel Copula函数构建了洪峰、时段洪量联合分布,探讨了洪峰和时段洪量之间的概率特性。首先建立了洪峰、3 d洪量和7 d洪量的三维不对称Gumbel Copula联合分布函数,然后运用极大似然法估计了三维Gumbel Copula函数的参数,最后求得洪峰和时段洪量之间的条件概率分布,分析了洪峰、洪量间的概率特性。以大渡河流域大金川站1960—2013年间的洪峰、3 d洪量和7 d洪量为例进行了应用。研究成果为洪峰、洪量相关关系的研究提供了新途径。     

中硬场地地震影响系数谱的概率保证

我国抗震规范中采用的是地震影响系数谱,从概率上来研究规范反应谱具有重要意义.采集中硬场地上205条地震记录,研究了反应谱的概率分布模型,并运用K-S检验进行了验证.通过统计分析获得了对数正态分布,研究了规范反应谱的概率保证,发现规范反应谱在某些区段的概率保证仅有20%-30%.在加速度、速度和位移控制段获得不同概率保证的谱曲线,并对规范反应谱进行了调整,依据规范反应谱的形式运用最小二乘法对得出的谱曲线进行了拟合,拟合效果较好.     

滚动轴承疲劳寿命的概率分布

本文根据疲劳破坏的基本特性,利用数理统计方法研究了滚动轴承疲劳寿命的概率分布。K—S检验和χ~2检验均表明滚动轴承疲劳寿命服从三参数Weibull分布,其三个参数互相独立并且不是恒定值,利用本文研究结果可进行滚动轴承疲劳寿命预测,并便于可靠性分析。     

基于空间插值的洪水淹没空间分布快速获取

结合空间数据和水文站点监测数据,以Kriging方法为理论基础,研究了一种洪水空间分布实时监测方法.运用空间统计学中的Kriging插值方法将一维水力学模型计算的断面数据内插成水面高程数据,对水面高程数据和研究区域地形数据进行分析,获得洪水淹没信息的空间分布.该方法可以弥补一维模型在空间分布分析上的弱势,并提高分析速度.本研究选取长江上游特定河段为实验区,验证和分析该研究方法的有效性.实验结果表明该方法能够有效实时监测洪水淹没信息的空间分布,其直观的淹没范围显示可快速为决策者提供预警信息,具有较好的应用价值.     

基于集对分析相似预测模型的最高洪水水位预报

针对洪水变化过程难以预料、洪水水位与其影响因子之间复杂的非线性关系及其危害范围广等特点,提出将集对分析检验与互相关系数统计假设检验相结合,识别影响最高洪水水位变化的主要预测因子,进而建立了基于集对分析的最高洪水水位相似预测模型（SPA-SF）。计算结果表明：采用SPA-SF预测最高洪水水位,预测概念清晰,计算直观,结构清晰且预测精度较高,为准确预测最高洪水水位提供一种新的理论依据。     

淮北井灌区水资源开发利用规划模型

确定灌溉年净效益最大为目标,以地下水和地表水的可供水量、作物需水量、机电井出水能力、机泵提水深度、除涝防渍埋深等为约束条件,优化计算不同水平年农业最优种植模式及各种水源的最优分配,并提出了最佳的灌溉工程运行模式.