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。     

冰雪路面下高速公路事故及严重程度影响因素分析

为准确识别冰雪路面下高速公路事故致因因素及严重程度影响因素,构建了基于故障树和贝叶斯网络的综合模型.在转化后的贝叶斯网络中增设3条有向弧,并根据事故严重程度将叶节点分为3种状态,对叶节点的条件概率表进行更新,基于构建的综合模型进行贝叶斯网络逆向推理和敏感性分析.结果表明:能见度低、不良天气(雨、雪、雾)、货车、夜间无照...     

基于直觉模糊集和VIKOR方法的高速列车运用安全可靠性评估

为了保证高速列车在运行中的安全可靠性,需研究高速列车运用安全可靠性及其评估方法.因此,基于高速列车多部件的复杂机电系统特征,构建了高速列车系统多重网络模型及其相关性风险综合指标,并结合人员、环境和基础设施等外部因素与系统内部因素建立了运用安全可靠性评估体系.鉴于评估中的不确定性,选用基于直觉模糊集和VIKOR方法对某一型号的高速列车转向架系统进行评估和验证.结果显示转向架系统构架风险性最高,并表明了该方法的可行性和适用性.     

地下建筑火灾风险的贝叶斯网络评估系统设计

针对地下建筑火灾过程中存在的不确定性因素会影响到火灾风险定量评估准确性的问题,提出了基于贝叶斯网络的风险评估方法:首先,根据地下建筑火灾场景的理想假设建立贝叶斯网络模型;然后,考虑不确定因素的影响对模型进行修正,利用经修正的模型计算火灾发展到不同阶段的概率,进而评估火灾风险;最后,提出了利用Visual Basic+ Matlab混合编程的方法开发基于贝叶斯网络的火灾风险评估系统,降低对评估人员专业知识的要求,便于方法的推广应用.     

贝叶斯网络的战场作战意图评估方法

为了对复杂的战场环境下战场当前态势进行准确的评估和预测,采用贝叶斯网络分析影响作战意图的主要因素及其相互关系,构建了战场作战意图评估贝叶斯网络,采用联合树推理算法进行推理计算.研究结果表明：在不同的战场环境下,根据获得的相关因素,利用贝叶斯网络进行推理,得出了不同条件下的作战意图评估结果,与专家认知常识具有一定的一致性.     

基于贝叶斯攻击图的动态安全风险评估模型

攻击者通过分析网络中漏洞的相互关联关系逐步攻破多个漏洞,而攻击图模型虽然能描述网络内潜在威胁的传播路径,但未充分考虑攻击事件对攻击图中所有属性节点置信度的动态影响。为此,提出一种基于贝叶斯攻击图的动态风险评估(dynamic risk assessment based on Bayesian attack graphs, DRA-BAG)模型。该模型运用贝叶斯信念网络建立用于描述攻击行为中多步原子攻击间因果关系的概率攻击图,其中采用通用漏洞评分系统指标计算漏洞利用成功概率,并利用局部条件概率分布表评估属性节点的静态安全风险;进而结合入侵检测系统观测到的实时攻击事件,运用贝叶斯推理方法对单步攻击行为的后验概率进行动态更新,最终实现对目标网络整体安全性的评估。实验结果表明,本文方法可评估动态安全风险和推断攻击路径,为实施安全防护策略提供依据。     

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。     

公路小半径曲线段外侧车道路侧事故概率预测

为降低小半径曲线段路侧事故概率,选取道路线形指标(圆曲线半径、硬路肩宽度、纵坡坡度、超高横坡度、圆曲线加宽)、路面状况(路面附着系数)、交通特性(车速、车型)8个路侧事故风险因素进行PC-crash仿真试验,收集12 800组数据.采用CHAID(Chi-squared automatic interaction detection)决策树技术识别了影响路侧事故发生的显著性风险因素,探讨各种风险因素之间交互作用对路侧事故的影响,并利用贝叶斯网络构建了路侧事故概率预测模型.根据概率模型预测结果,提出了路侧事故多发路段判别方法,并进行案例验证.研究结果表明:对路侧事故影响程度最大的显著性风险因素为车速,其次为圆曲线半径、车型、路面附着系数和硬路肩宽度;当80 km/hv≤100 km/h, 300 mR≤600 m时,设置硬路肩宽度≥1.5 m能够明显减少路侧事故风险;与小型客车相比,载重货车更易发生路侧事故,且硬路肩宽度对载重货车路侧事故有更显著的影响,当100 km/hv≤120 km/h, 300 mR≤600 m时,设置硬路肩宽度≥2.25 m能够明显减少载重货车路侧事故风险.     

基于健康监测数据和贝叶斯网络的结构失效概率评估

基于健康监测数据和贝叶斯网络(BN)，提出结构体系失效概率的实时评估方法，用于结构整体安全状态的动态评价.根据结构响应监测数据建立贝叶斯动态线性模型(BDLM)，估计结构荷载效应的概率分布，同时结合结构抗力分布，计算构件的时变可靠指标；根据结构主要失效模式构建贝叶斯网络，以描述构件失效与结构整体失效间的依赖关系；通过贝叶斯网络的概率递推从构件可靠指标求得结构体系失效概率，实现结构整体安全状态的量化评估.利用三杆桁架模型的数值模拟数据和某单层网壳结构静力破坏试验过程的实测数据对该方法进行验证.结果表明，所提出的结构失效概率评估方法较好地量化了结构的安全状态，并成功预警了结构体系的破坏.     

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。     

基于DBN的气化炉故障动态风险评估

气化炉是水煤浆气化系统的主要设备,为研究气化炉故障对气化系统的影响,提出一种基于动态贝叶斯网络与风险矩阵相结合的动态风险评估方法。以气化炉故障为例,首先建立了气化炉的动态贝叶斯网络模型,结合模糊评价方法计算根节点事件的先验概率,引入动态贝叶斯网络推算其后验概率;随后,基于层次分析法和Borda的原理,建立气化炉故障的综合风险评估体系,并引入维修因素,预测维修后气化炉的风险趋势并绘制了动态风险矩阵。结果表明,引入维修因素后系统整体风险水平显著下降,证明了维修因素对系统的积极作用,保障了系统的生产能力。     

基于 FTA-BN模型的城市燃气管道失效风险分析

为了找出导致城市燃气管道失效事故的原因,以城市燃气管道失效事故为研究对象,采用故障树方法和贝叶斯网络模型对其进行分析。通过实例分析,找出了导致某市城市燃气管道失效事故概率较大的因素分别为：阴极保护失效、外腐蚀、内腐蚀、外力影响、施工缺陷等。结果表明,基于FT A BN模型的城市燃气管道失效风险分析方法注重基事件的多态性和事件间逻辑关系合理性,能推算出更准确的基事件概率分布,同时可以找出导致事故发生的最有可能途径,为城市燃气管道失效事故预防、风险控制、安全管理提供较为合理性建议。     

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Ge...     

基于贝叶斯网络工具箱的制动系统故障分析

为对汽车制动系统进行故障分析,采用故障树与贝叶斯网络相结合的方法对可能发生故障的所有危险因素进行分析,建立故障树模型,并将其转化成贝叶斯网络,利用贝叶斯网络计算故障发生的概率,找出制动系统的薄弱点,并对其进行优化设计。计算分析结果表明,将故障树与贝叶斯网络结合可以提高故障分析的有效性。     

An improved algorithm for fluid-structure interaction of high-speed trains under crosswind

Based on the train-track coupling dynamics and high-speed train aerodynamics, this paper deals with an improved algorithm for fluid-structure interaction of high-speed trains. In the algorithm, the data communication between fluid solver and structure solver is avoided by inserting the program of train-track coupling dynamics into fluid dynamics program, and the relaxation factor concerning the load boundary of the fluid-structure interface is introduced to improve the fluctuation and convergence of aerodynamic forces. With this method, the fluid-structure dynamics of a high-speed train are simulated under the condition that the velocity of crosswind is 13.8 m/s and the train speed is 350 km/h. When the relaxation factor equals 0.5, the fluctuation of aerodynamic forces is lower and its convergence is faster than in other cases. The side force and lateral displacement of the head train are compared between off-line simulation and co-simulation. Simulation results show that the fluid-structure interaction has a significant influence on the aerodynamics and attitude of the head train under crosswind conditions. In addition, the security indexes of the head train worsen after the fluid-structure interaction calculation. Therefore, the fluid-structure interaction calculation is necessary for high-speed trains.

     

基于FAHP法的城市燃气管道风险评价

通过分析影响城市燃气管道安全的风险因素,建立了城市燃气管道风险综合评价体系,并采用层次分析法对这些风险因素的发生概率和其后果的严重性进行量化,通过两两比较非定量风险因素,建立判断矩阵求其相应权重。考虑到判断的模糊性,文中结合模糊层次分析法,采用模糊算子M（·,）,进行加权平均,对城市燃气管道进行了风险评价。研究表明,该方法用于城市燃气管道的风险评价是行之有效的。     

基于攻防行为树的网络安全态势分析

现代网络面临遭受组合攻击的风险,通过构建基于攻防行为的安全态势分析模型来对每一个独立及组合攻击行为进行威胁分析十分必要。本文针对传统的攻击树模型没有考虑防御因素影响,防御树模型缺乏较好的可扩展性,故障树模型难以对外部攻击进行分析等问题,在攻击树模型中引入博弈论,以描述具体网络攻防事件场景。首先,分析网络中不同层次攻击行为的逻辑关系,整合不同层次攻击事件对应的攻防树,获得完整网络攻防行为树,进而构建网络攻防行为树模型。其次,从网络攻防行为、网络检测设备以及网络防御措施3方面对基本攻防行为树进行扩展,提出攻击目标成功率算法,计算其攻击概率。在此基础上,对攻击威胁进行评估,分析网络安全态势。最后,为验证网络攻防行为树模型的可行性和有效性,在BGP（border gateway protocol）攻击树的基础上构建攻防行为树模型,通过概率计算可知：攻击路径PATH1概率最大;且在没有防御措施的情况下,5条攻击路径的攻击成功率均得到增大,PATH2至PATH5概率增大倍数显著高于PATH1,与实际相符。本文所提的网络攻防行为树模型能很好地计算各种防御措施的效果,且能够在任意节点添加和删除攻防行为,具有较强的可扩展性,可为网络管理者与运营者提供科学的决策依据。     

贝叶斯网络的电网故障诊断应用

根据电网的线路模型,建立贝叶斯网络对元件故障进行诊断.该方法能对不确定的知识和规则进行推理,根据实际的电网故障样本数据进行训练,不断更新条件概率表的参数,以提高电网故障诊断的准确率.