基于云模型与证据理论的大坝安全综合评估方法

大坝工作性态影响因素众多、属性的特征多样、相互关系复杂,对其安全状况的综合评估是一个典型的不确定性问题。充分考虑大坝安全评估过程中的模糊性和随机性,组合应用云模型和DS证据理论开展了大坝安全多指标综合评估方法研究。依据大坝安全评估多指标体系和安全等级划分标准,借助云模型实现D-S证据理论中基本概率赋值,进而基于D-S证据理论并加以改进,构建了大坝安全综合评估模型,并提出了相应的综合评估实现方法。应用于实际工程案例分析,验证了文中所述方法的合理性与可行性。实例表明,通过云模型和D-S证据理论在大坝安全综合评估中的组合使用,有效降低了评估过程不确定性对其结果的影响,为大坝安全多指标综合评估提供了一种可行的途径和思路。     

大坝安全监控中定性指标的定量综合评价

针对大坝安全监控中定性指标评价方法较少、评价体系不完善的问题,将区间评分法、集值统计理论、灰色理论和Jousselme距离函数引入大坝安全监控中,建立了一种定性指标的定量综合分析方法。该方法的具体步骤为:①利用区间评分法和集值统计理论确定定性指标的综合量化值;②利用灰色理论将指标的综合量化值进行评价等级量化,确定各指标对大坝安全影响的证据向量;③利用Jousselme距离函数确定各定性指标的权重;④对各定性指标的证据向量和权重进行融合得到定性指标对大坝安全的综合影响程度。实例分析结果表明,该方法可以对定性指标对大坝安全的影响程度作出合理的判断。     

基于集对分析的大坝安全综合评价方法研究

由于影响大坝的安全因素很多,因而在大坝安全评价中,常用的理论和方法不能全面考虑一个系统中的各种不确定性,给大坝安全综合评价带来不便或对大坝的性态不能给予更为准确的评价.针对此问题,利用集对分析理论从同异反3个方面综合考虑事物确定不确定因素的优势,建立了大坝安全集对分析评价模型,为综合评价大坝安全提供了较为科学合理的方法.     

我国水库大坝安全评价研究综述——基于Citespace的知识图谱分析

为准确了解我国水库大坝安全评价研究的热点及主题趋势,为今后研究提供行之有效的建议,本文借助Citespace软件对1993—2020年间大坝安全评价主题的194篇论文进行可视化分析,探测出《混凝土大坝的抗震安全评价》等高被引文献,同时,沈振中、赵剑明等是大坝安全评价研究领域的代表作者。关键词共现图谱及聚类图谱揭示了热点领域,为大坝安全评价体系的研究、抗震安全评价研究、结构安全评价研究等。关键词共现时区图揭示了云模型、D-S证据理论、模糊层次分析法等是各种聚类中近期关注的热点。     

信息熵理论与大坝健康诊断

大坝健康诊断是一个充满不确定性的复杂非线性问题,已有的健康诊断方法难以描述其中的不确定性。针对监测信息中存在的不确定性,在分析了监测信息不确定性内涵的基础上,将专门研究不确定性问题的信息熵理论引入到大坝健康诊断之中,利用熵的基本概念确定大坝安全综合评价中的指标权重(熵权),利用互信息概念识别和挖掘大坝监测信息中蕴含的异常状况,利用模糊熵概念研究大坝健康诊断中的复合不确定性问题,从而为大坝健康诊断提供一些新的研究思路。     

基于集对分析的大坝安全综合评价方法研究

在大坝安全评价中,存在诸多的确定性因素和不确定性因素.对于大坝安全综合评价中的确定性因素,目前已有一些较为成熟的方法加以分析;对于大坝安全综合评价中的诸多不确定因素,目前尚缺乏成熟的分析方法,一些分析方法正处于探索之中;利用集对分析理论从同异反3个方面综合考虑事物确定不确定因素的优势,建立了大坝安全集对分析评价模型,为综合评价大坝安全提供了较为科学合理的方法.     

证据理论在碾压混凝土坝安全综合评价中的应用

针对碾压混凝土坝安全性态综合评价中评价指标、指标权重及评价等级的确定所存在的不确定性,将证据理论应用到碾压混凝土坝安全性态综合评价中,以解决评价过程中的不确定性问题。提出了证据理论在碾压混凝土坝安全评价中的计算步骤,建立了碾压混凝土坝安全评价指标体系。通过实例计算,验证了该方法是有效可行的,为碾压混凝土坝安全性态综合评价提供了新的思路。     

大坝安全监测不确定信息分析系统框架

如何对长期积累下来的不确定性巡查信息进行科学管理和及时有效分析,提取长期巡查资料中隐藏的安全评价有用信息,是大坝安全评价的难点。为解决此问题,应用不确定信息分析理论,研究大坝安全巡查资料不确定信息的表达、量化和归一方法,构建了大坝安全监测不确定信息分析系统结构框架,深入分析了系统需求,并对系统的组成、功能和信息流程以及数据库进行了详细设计,为有关部门提供决策支持。     

基于D-S证据理论融合采空区多源信息的大坝安全评价

为结合周边采空区性状对大坝进行安全评价,构建了基于D-S证据理论融合多源信息的安全性评价模型。结合现场勘查、物理力学试验、数值计算、实地测量以及监测结果,获取多种定性及定量指标,组成多源证据指标体系。通过欧氏距离法加权优化传统D-S证据理论,确定各证据指标所属评价等级的质量分配函数,采用多比例两两对比法与熵值法确定各证据指标的权重从而融合多源信息。应用此评价主法以周边存在采空区的某均质土坝为例进行安全评价,结果显示,定性指标中地质构造与覆岩岩性所占权重较大;定量指标中水位的影响最大达到0.446 1,其次是大坝沉降为0.221 3。而影响因素重要性分析表明,观测信息的结果最能表现大坝运行形态,所占比重为0.498 1。综合评判结果显示大坝处于"较不安全"的信任值最大,结果与安全鉴定"三类坝"结论一致,验证了多源证据指标体系评价方法的可行性和有效性。     

基于改进型证据理论的高拱坝多效应量融合模型

针对目前大坝安全监测中单效应量分析存在的不足,将数据融合理论中的D-S证据理论引入到高拱坝多效应量融合建模之中,并对证据理论组合规则进行了改进,提出了一类适合于高拱坝融合评价的证据体权值运算公式,建立了基于改进型证据理论的高拱坝多效应量融合模型。工程示例分析表明,该方法是合理、可行的,为高拱坝多效应量综合评价提供了一条新的途径。     

考虑谷幅收缩变形的高拱坝多源信息融合安全评判

水库蓄水过程中诱发的谷幅收缩变形对高拱坝结构的安全性有直接影响。为了评判谷幅收缩变形条件下的拱坝安全状态,以我国西南地区某高拱坝为例,首先,建立坝体变形监控模型,研究坝体变形与谷幅收缩变形的联系;在此基础上,融合大坝安全监测多源信息,构建了考虑谷幅收缩变形指标的大坝安全多源信息融合评判模型,采用云模型与D-S证据理论相结合的方法来评判大坝的安全性。基于监测数据由云模型求得的隶属度来确定大坝安全评价指标基本概率分配的方法,克服了传统方法主观性较强的缺点,结合D-S证据理论融合各监测指标基本可信度对大坝安全进行综合评判。结果表明,谷幅收缩变形可能是坝体倾向上游变形的主要原因,模型评判结果为大坝处于“基本正常”状态,与该高拱坝的实际情况基本相符,说明采用云模型求得的隶属度来确定大坝安全评价指标基本可信度分配的方法合理可行。     

基于可变模糊集理论的混凝土坝安全评价

引入可变模糊集理论进行大坝安全评价工作,以混凝土坝安全监测数据为依托,选取监测中关注度较高的核心指标组建并确立混凝土坝安全评价指标体系及评价标准,采用层次分析法确定各待评指标权重值,建立基于可变模糊集理论的大坝安全评价模型;选取工程实例与其他评价方法进行对比分析,验证了该评价模型的准确性和适用性。结果表明,该方法能够较为全面地反馈大坝安全等级,提高了评价结果的可靠性,评价过程简单、逻辑清晰,具有较强的实用价值。     

基于折扣系数法的高拱坝多效应量证据融合评价模型

为解决多源监测信息间可能存在冲突的问题,利用D-S证据理论中的突出关键证据作用、弱化冲突证据影响的折扣系数法,建立了高拱坝多效应量冲突证据融合评价模型,并给出了一个工程实例。该模型可以合理、有效地弱化存在冲突的监测信息对高拱坝安全综合评价的不利影响。     

A factor mining model with optimized random forest for concrete dam deformation monitoring

The unique structure of a dam complicates safety monitoring. Deformation can provide important information about dam evolution. In contrast to model prediction, actual dam response monitoring data can be used for diagnosis and early warning. Given the poor data mining ability of the conventional methods, it is essential to develop a method for extracting the factors influencing a dam. In this study, a data mining method and a model for evaluation of concrete dam deformation were developed using the evidence theory and a random forest. The model has the advantages of being easily understood, visualization with low complexity of training time, and accurate prediction. The model was applied to an actual concrete dam. The results indicated that the proposed random forest model could be used in analysis of concrete dams.     

大坝安全监测系统综合评价方法研究初探

概述了综合评价方法理论的发展历程及最新进展,总结了目前综合评价方法及其在监测系统综合评价应用中存在的问题,提出了监测系统综合评价方法的选择原则。简要分析了各种综合评价方法的优缺点和适用条件、论述了监测系统综合评价的指标及权重的特点,以模糊综合评价方法为例,提出了监测系统综合评价的思路和评价模型。     

基于D-S理论的输水建筑物安全多准则模糊综合评价

为了对输水建筑物运行状态进行全面和客观的评价,构建了输水建筑物运行安全评价指标体系,介绍了多种评价准则,并结合D-S证据理论,提出了融合多个评价指标和多种评价准则的输水建筑物安全模糊综合评价方法。以天津市南水北调工程为例进行评价分析,结果表明:采用基于D-S证据理论的综合评价方法可以避免单一方法评价的片面性,提高评价结果的准确性。研究成果为客观评价输水建筑物运行状态提供了新的途径,为输水建筑物安全运行提供了决策支持和科学依据。