变权模糊模型在黄土高边坡稳定性评价中的应用

影响黄土高边坡稳定性的因素众多且部分具有明显的不确定性。本文在现有的模糊模式识别模型评价黄土高边坡稳定性的基础上,考虑影响黄土高边坡稳定性因素所具有的客观性,提出了一种基于变权模糊理论评价黄土高边坡稳定性的方法。该方法首先通过相对隶属度理论求得待评价黄土高边坡稳定性分级标准的相对隶属度矩阵,再利用变权理论对指标因素进行赋权,最后通过变权模糊模型求得边坡稳定性评价等级特征值,达到对边坡稳定性评价的目的。将该模型应用于某黄土高边坡工程并与常权法和极限平衡法结果进行对比,结果表明使用变权模糊理论更科学,可以应用于相关工程领域。     

基于正态云组合赋权的水资源配置方案综合评价方法EI北大核心CSCD

针对水资源配置方案评价过程中指标权重的模糊和随机不确定性问题,引入定性定量转换模型——正态云模型,提出一种基于正态云组合赋权和云相似度TOPSIS法的水资源配置方案综合评价方法。该方法利用逆向云生成算法将多个主客观权重进行信息融合,生成不确定正态云组合权重;通过计算水资源配置方案与理想方案综合云模型间的相对相似度对方案进行排序并确定最佳方案。利用所提出的方法对天津市水资源配置8种方案进行评价,并与其他5种水资源配置方案评价方法进行对比分析,结果表明:基于正态云组合赋权的水资源配置方案综合评价方法是可行且有效的,评价结果与实际相符;该方法可以有效避免对评价指标赋权的不确定性,有效地解决组合权重不确定信息的融合问题。     

基于组合赋权-云模型层状岩质开挖边坡稳定性预测研究

选取边坡岩体结构类型、岩石强度、岩体特征、单次降雨量、岩层倾向与坡面夹角、软弱夹层、岩层组合、地下水条件、原始与开挖坡度差、坡体雨水下渗特征、开挖扰动特征等11个因素作为开挖边坡稳定性评价的评价指标,使用组合赋权的方法获取各评价指标权重;使用云模型获取各指标的云模型参数,建立组合赋权—云模型评价方法,对5个边坡稳定性进行评价预测,获取稳定性情况,与现场实际情况相符合。研究表明:该方法对开挖层状岩质边坡稳定性评价较为合理,具有一定的客观性,可用于指导工程实践。     

基于组合赋权-云模型土石坝渗流安全风险模糊综合评价

文章选取土石坝渗透坡降、渗流量等12个定量因素作为开挖边坡稳定性的评价指标,使用组合赋权的方法获取各评价指标权重,使用云模型获取各指标的云模型参数。通过建立组合赋权-云模型评价方法,对5个土石坝进行评价预测,获取渗流安全风险情况,结果与现场实际情况相符合。研究表明:该方法对土石坝渗流风险评价方便快捷,具有一定的客观性,可用于指导工程实践。     

基于权重反分析和云模型的围岩稳定性评价方法

针对围岩稳定性评价云模型方法指标赋权过程中存在的主观因素干扰问题,提出了权重反分析与云模型的耦合方法。在选定评价指标的基础上,推导建立了以指标权重为自变量,以云模型方法为评价指标与评价结果间映射关系的优化目标函数,在MATLAB软件中实现了各指标权重的反分析,通过回代检验和泛化能力检验,验证了反分析赋权云模型的可行性与可靠性。工程应用表明,与等权云模型、专家赋权型云模型相比,基于权重反分析与云模型耦合方法建立的围岩稳定性评价云模型主观干扰因素少,预测准确率较高。     

基于模糊数学的博弈论组合赋权法边坡稳定性评价

为准确评价边坡的稳定性,降低滑坡风险,以湖北兴山蒋家淌边坡工程为例,选取地形地貌、地质结构、岩土性质、赋存环境4个一级指标;坡高、节理发育、内摩擦角、大气降雨等16个二级指标建立模糊综合评价模型,在层次分析法和熵权法的基础上采用博弈论组合赋权法对边坡稳定性评价指标体系进行赋权,通过求解模型得出评价指标最终权重值。结果表明,通过博弈论组合赋权法得到的指标权重均介于主客观赋权法之间,边坡稳定性的评价结果与实际情况相吻合,说明该方法具有较好的合理性。     

基于单位约束组合赋权的混凝土坝性态安全评价云模型

针对大坝性态安全评价中梯阶逐层指标权重的不确定性、主客观组合赋权中合理配权及隶属区间模糊性等问题,提出基于单位约束组合赋权的混凝土坝性态安全评价云模型。以运行期混凝土坝为对象,在其已建性态评价体系的基础上,综合运用基于G1法和熵权法的组合赋权理论,构建了单位约束条件下性态指标组合权重寻优新方法;引入云模型概念,量化了大坝性态安全评价中评价指标的随机性与隶属区间的模糊性。将该模型应用到某实际混凝土坝工程中,其安全评价结果与其他评价模型的结果基本一致,且与大坝实际情况相符,从而验证了该模型的有效性与可行性。     

基于组合赋权-未确知测度岸坡稳定性评价

近期暴雨频繁,为快速评价岸坡稳定性,选取粘聚力、内摩擦角等7个定量指标作为岸坡稳定性评价的重要指标,使用组合赋权的方法获取各指标的客观权重;使用未确知测度理论获取岸坡稳定性情况。建立组合赋权—未确知测度评价方法,对5个岸坡进行稳定性预测,获取岸坡稳定性情况,与现场实际情况较吻合。研究表明:该方法适用于岸坡稳定性的快速评价,可用于指导工程实践。     

正态云模型在地下水水质综合评价中的应用

针对地下水质综合评价问题,建立了基于组合赋权-正态云的综合评价模型。选取氨氮、亚硝酸盐、溶解性总固体、高锰酸盐指数、总硬度、硝酸盐、氟化物、氯化物以及硫酸盐等9个指标作为水质综合评价指标体系,在此基础上建立了相应的评价标准。评价过程中,采用云模型正向发生器计算水质分级评价指标的隶属度,组合赋权法求出各指标权重,根据隶属度矩阵和权重矩阵给出水质分级的确定度并进行综合评价。利用所建立的评价指标体系对北京市朝阳区地下水水质进行了评价,并将评价结果与模糊物元法、投影寻踪法的评价结果以及实际情况进行了对比,结果表明所提方法评价结果最优。     

基于组合赋权的岩质边坡安全稳定性综合评价模型

针对岩质边坡安全稳定性评价的层次性与模糊性等不确定性问题,将岩质边坡安全稳定性评价作为一个模糊系统,充分考虑地质现状、工程现状、环境条件及监测表现4个方面及其影响因素,构建了包括目标层、准则层、指标层多个层次的岩质边坡安全稳定性评价指标体系;将主成分分析法与改进层次分析法相结合,提出了一种能同时顾及主、客观权重的赋权方法,可提高指标权重的合理性与准确性;运用模糊理论构造隶属度函数,进而建立岩质边坡安全稳定性的多层次模糊综合评价模型。实例应用表明,该模型可行,操作简便,结果符合实际,为岩质边坡安全稳定性评价提供了一条新途径。     

水电工程施工疲劳风险分析与量化评价研究

为量化评估作业疲劳风险,提高施工作业安全水平,提出基于云模型改进的水电工程施工疲劳风险模糊综合评价方法。在评价过程中,利用云模型的3个数字特征Ex(期望)、En(熵),He(超熵)表征常规模糊综合评判法中的综合评判矩阵和权重矩阵;运用正态云模型代替模糊隶属度函数,计算疲劳风险发生的可能性等级;综合运用正向云及逆向云,可视化评价研究结果。用所建立的方法对某水电工程高边坡作业疲劳风险进行评估,结果表明,该水电工程的疲劳风险发生的可能性为5.419,处于“一般”等级,但明显偏向于风险“较大”等级。该评价方法综合考虑风险评估的随机性、模糊性及评价主体的主观性,为客观测量和及时预防水电施工作业疲劳风险提供一种行之有效的新方法。     

跨区域水电工程项目群风险多级模糊综合云评价

跨区域水电项目群工程量大、环境复杂、风险事故极易发生。而现有的水电项目群风险评价方法在处理随机性、模糊性和评价主体主观性等方面存在不足,为此,提出了基于云模型改进的跨区域水电项目群风险多级模糊综合评价方法。首先,系统分析了风险因素,并构建了多级模糊评价指标体系;其次,利用云模型算法改进的多级模糊评价方法,建立风险评语集云模型、风险因子权重云模型、隶属度云模型以及综合评价结果云模型;最后,用所建模型对某水电站左右岸泄洪和放空建筑物工程项目风险进行评价,结果表明该评价方法具有一定的可行性和实用性。      

基于多尺度监测的高陡边坡安全性综合评判

基于先进的传感器感知技术,针对华光潭梯级水电站一级厂房后边坡岩质高陡边坡这一工程实例,构建了多尺度安全监测系统,并综合考虑边坡安全的各方面影响因素,在模糊数学的思想基础之上建立了高陡边坡的安全性综合评判模型。结果表明,该方法可以全面反映出具有不确定性的各个影响因素对边坡安全性的影响程度,并得到合理的边坡安全性等级,对工程决策具有重要的意义。     

水电工程移民全寿命期风险评价研究

为准确评价水电工程移民风险，从全寿命期的角度建立了包含规划设计、安置实施和后期扶持3个阶段的水电工程移民全寿命期风险评价指标体系。采用网络分析法（ANP）确定了评价指标权重，构建了基于云重心的水电工程移民全寿命期风险评价模型。该模型实现了专家决策从定性概念到定量数据的映射，通过定性评测的云发生器来确定水电工程移民全寿命期的风险等级，因而可以有效提高风险评价的拟合和预测精度。通过实例分析验证了该评价方法的可行性和有效性。     

基于动态权重的土质岸坡稳定性模糊评价方法

库岸边坡稳定性的快速评价对工程建设及灾害治理具有重要意义。针对传统综合评价法存在指标权重相对固定的不足,提出了一种基于动态权重的边坡稳定性综合评价方法。首先建立土质岸坡的多层次多指标稳定性评价体系,然后采用简单关联函数和层次分析法分别计算指标客观权重和主观权重,通过主客观综合赋权确定一个随指标取值变化的指标动态权重,最后引入可变模糊集理论提出基于动态权重的土质岸坡稳定性多级可变模糊评价方法。运用该方法分析了三峡库区周家坡滑坡在3种库水位下降速率时的稳定性,并采用极限平衡法验证了评价结果,实证研究表明动态权重法简便实用、科学合理,计算结果比传统的静态权重法更贴近工程实际。     

基于模糊RES-云模型的坝基岩体可灌性评价研究

岩体可灌性分析与评价是大坝基岩灌浆的重点和难点,科学合理的可灌性评价对保证灌浆效果具有重要理论与工程意义。目前涉及坝基岩体可灌性的研究中缺乏多影响因素下的岩体可灌性分析,同时亦未能够考虑评价过程中的不确定性问题。针对上述问题,提出基于模糊RES(岩石工程系统Rock Engineering System)-云模型的坝基岩体可灌性综合评价方法。首先,在系统分析影响岩体可灌性的相关因素的基础上,选取地质条件、浆液性质以及灌浆工艺等方面的12个因素构建评价指标体系;其次,基于RES理论从系统的角度科学合理地确定评价因子的重要性程度,并引入模糊理论克服RES方法中对主观因素的依赖,获取指标权重;再者,利用云模型考虑岩体可灌性评价过程中的随机性和模糊性的特点实现可灌性等级与评价指标值之间的不确定映射;最后,将基于模糊RES-云模型的综合评价方法应用于国内某大型水电工程,结果表明该方法具有较高的准确性和可靠性。     

Comprehensive Evaluation Model of Debris Flow Risk in Hydropower Projects

Debris flow risk in hydropower project is influenced by many factors such as own characteristics of debris flow, the scale and importance of hydropower project. It is a multi-index comprehensive evaluation problem for debris flow risk. According to the features on debris flow risk in hydropower project, the case-based reasoning method and fuzzy optimal recognition method are adopted to build the evaluation model for debris flow risk. Firstly, an evaluation index system of debris flow risk, which can describe the multiple influence factors on debris flow risk in hydropower project, is proposed. Based on the historical debris flow data, a typical debris flow base is established. Secondly, considering the uncertainty of debris flow in hydropower project, two evaluation models of debris flow risk, namely case-based reasoning model and fuzzy optimal recognition model, are established. Lastly, the two models are used to analyze and evaluate the debris flow risk in one actual hydropower project. The capabilities of two models are compared. It is indicated that the proposed models are suitable to be used to implement the comprehensive evaluation of debris flow risk in hydropower projects.     

基于云模型的病险水闸除险加固效果综合评价

病险水闸除险加固效果评价是一个复杂的系统工程,其评价指标信息、权重和评语集均具有模糊性与不确定性。为了对病险水闸除险加固效果进行综合评价,根据《中央政府投资项目后评价管理办法》,建立了包含5个一级评价指标和21个二级评价指标的综合评价指标体系,拟定了百分制下的评价等级划分标准。在此基础上,引入云模型理论,建立了权重云模型、评语集云模型和评价指标信息云模型,进而利用云模型的数字特征来量化评价过程中不确定性的传播效应和评价结果的可信性及稳定性。太浦闸实例分析验证了此方法的可行性与实用性,结果表明权重的不确定性对评价结果有较大影响,该闸除险加固效果处于“效果极佳”等级,与实际情况相符。提出的评价指标体系和云模型评价方法可用于其他病险水利工程的除险加固效果评价中。     

基于赋权法比较的改进云模型应用研究——以汾河二库为例

针对传统模糊综合评价法具有评价指标权重矢量的确定主观性强、相对隶属度权系数易偏小、不能全面反映水库健康状态等缺陷,本文旨在优化水库健康评价方法,围绕水库健康评价指标体系,应用AHP、EWM、AHP-EWM、AHP-Cloud、AHP-EWM-Cloud共五种赋权方法进行权重分析比较。通过闵式距离确定最佳赋权方法,并以云模型确定隶属度函数,建立基于改进云模型的模糊综合评价模型对汾河二库进行健康评价。AHP-EWM-Cloud法被确定为用于汾河二库工程案例分析的最佳赋权法,水库整体评价等级为健康,但岸坡稳定与水质情况仍需改进。该结果与水库实际情况相符,验证了该方法的合理性与可行性。研究表明:基于AHP-EWM-Cloud法的改进云模型兼顾了数据的客观存在、决策者的主观意识以及模糊性与随机性,为水库健康评价提供了一种可行的新思路。     

基于模糊-集对分析的水电项目方案综合评价

针对水电工程项目方案评价中的主观性和随意性所引起的投资风险,以某水电站的4个项目方案为例,建立基于模糊综合评价法的水电工程项目方案指标评价体系。在此基础上,结合模糊综合评价法构建隶属度函数与集对分析反映同、异、反系统的特点,提出了基于模糊-集对分析的评价模型。同时,由变异系数法客观确定了指标权重,通过划分方案指标的评价等级并构造联系度函数而得到集对联系度与集对势,给出了水电项目各方案综合水平发展趋势与不确定排序,从而提高了项目方案的优选效率并降低了业主或投资方投资风险。