机动车区间测速系统检定的实施及测速误差不确定度评定

机动车区间测速系统是用于监测并处罚机动车超速违法行为的专用计量器具,近几年被公安交通管理部门广泛使用。该系统是否能准确溯源,关系着公安交通管理部门执法的公正性和人民群众的交通安全,因此,需对其进行检定并给出合格与否的结论。而测速误差作为检定方法规定的重要技术指标,合理地进行测量不确定度评定,确保其准确可靠显得尤为重要。

分布式相参阵列及其二维高精度方向估计

针对米波雷达波束宽及角分辨率低等问题,该文结合干涉雷达结构与2维方向估计方法,提出一种扩展孔径的分布式相参阵列及其2维方向估计方法。对于分布式孔径带来的测角模糊问题,该方法采用双尺度酉ESPRIT算法解模糊,再利用信号子空间与噪声子空间的渐近正交特性实现方位角与仰角的配对,从而得到高精度的方向估计,有效地扩展了孔径。最后用分段误差法(MIE)分析了分布式阵列2维方向估计的门限效应,并给出了填充系数门限与SNR门限的近似计算方法。仿真结果验证了该文提出的阵列及2维方向估计算法的有效性。

基于OS-ELM和Bootstrap方法的超短期风电功率预测

提出了一种基于在线序贯极限学习机(OS-ELM)的超短期风电功率预测方法。利用OSELM学习速度快、泛化能力强的优点,将批处理和逐次迭代相结合,不断更新训练数据和网络结构,实现了对数值天气预报风速的快速实时修正和风电机组输出功率的快速预测。随后,采用计算机自助(Bootstrap)法构造伪样本,给出了预测功率的置信区间评估。实例和研究结果表明,该预测方法与反向传播(BP)网络、支持向量机(SVM)方法相比,在计算时间上更能满足在线应用需求,而且预测精度相当,有较好的应用前景。

网格缩减的自适应hp伪谱法

针对控制变量不连续的最优控制问题,本文提出一种自适应更新的忉伪谱法,这种方法在(Legendre Gauss Radau,LGR)点处取配点,能够以较小的网格规模获得较高的精度.通过计算相对误差估计,判断网格规模是增加还是缩减,若相对容许误差大于给定值,则增加网格区间数或网格配点数提高解的精度,反之则合并网格或减小网格配点数缩减网格规模提高计算效率.将hp伪谱法应用于最优控制问题,仿真验证了hp伪谱法的优越性.

导弹武器的三维射击精度评估方法

在二维命中精度定义的基础上,首次采用三维命中精度的概念,即球概率误差SEP(spherical errorprobable),进而给出一般条件和特殊条件下的SEP计算公式。阐述了将相关随机向量转化为独立随机向量的方法,并提出在给定脱靶量样本条件下SEP的估计和评定方法,包括代入型点估计、基于参数自助方法的置信上界估计和置信区间估计。实例证明这些方法具有良好的应用前景。

机构误差分析中的区间分析法

应用区间分析理论构造了适用于机构误差分析的区间分析法。当给定机构尺寸的公差带和原动件位置的误差区间时,可用区间分析法求得机构各从动件位移、速度和加速度的误差区间。该法的特点是分析直观,结果可靠,易于编程,实用性好。

样品数量对径流事件平均浓度估算结果的影响--以时间间隔采样法为例

在西安市城市主干道南二环路太白立交高架段设置路面径流采样点,采用人工时间间隔采样法对2014年8月~2014年11月的3场径流事件全程采样,测试径流过程SS、COD、Pb、Zn、溶解态Pb、溶解态Zn的浓度变化及出流规律,基于随机抽样法编程研究时间间隔采样法样品数量对场次径流事件平均浓度(EMC)估算准确性的影响.结果表明,无论何种类型的降雨事件,径流初期污染物浓度较高、波动剧烈且受雨强影响较大,径流中后段浓度下降且逐渐趋于平稳,为提高EMC估算的准确性应对径流全程采样并在初期加密样品采集.时间间隔采样法样品数量对EMC估算结果产生显著影响.场次径流样品数量较少时,根据样品浓度结合相应时段径流量计算的EMC呈较大离散性,随着样品数量增加估算EMC值离散性逐渐减小并趋于稳定.不同场次径流各污染指标估算EMC值与EMC近似真值的最大相对误差随样品增多而降低的趋势不尽相同,其与径流水质水量波动程度有关.若场次径流样品数量小于10,各污染指标估算EMC值与EMC近似真值的最大相对误差接近40%,当样品数量增至13个或19个,其最大相对误差分别小于30%和20%.

用Delta法估计误差相关测验合成信度的置信区间：以FAD为例

诸多研究显示用合成信度可以较好地估计测验信度。文献上对合成信度置信区间估计的研究都假设题目测量误差不相关,而在实证研究中,也会遇到误差相关的情况,此时α系数往往高估测验信度,使用合成信度估计测验信度比较准确。本文给出用Delta法计算一般的单维测验合成信度的标准误公式,此公式无论测验误差是否相关都适用,据此可以计算合成信度的置信区间。通过对600名青少年调查发现,中文版FAD分测验"总的功能"的反向题测验误差存在相关,演示了如何估计此分测验的合成信度及其置信区间。

最大时间间隔误差计算方法及其分析

首先给出了基于MTIE估计基本定义的直接计算方法,然后介绍了可使MTIE计算时间大为缩短的判别准则方法,并对这两种方法进行了比较,指出了各自方法的优缺点。

统计能量分析中参数不确定性分析

统计能量分析方法是计算结构高频振动噪声的有效方法之一,内损耗因子和耦合损耗因子是其中重要的参数但不易测量,测量误差通常比较大,导致计算得到的子系统振动能量和真实值之间存在偏差.为解决上述问题,该文采用了4种不同的区间分析方法:区间矩阵摄动法、基于区间变量特性法、仿射算法和仿射逆矩阵法,从理论上计算了统计能量分析子系统的振动能量区间,该区间结果充分考虑了内损耗因子和耦合损耗因子的测量误差对计算结果的影响,对传统的统计能量分析理论进行了完善.然后,通过算例比较了每种方法所求子系统总能量区间的优劣.

竞争失效产品部分加速寿命试验的统计分析

基于加速寿命试验的失效数据对产品的寿命特征进行统计分析时,需要利用产品寿命和应力水平之间的关系即加速模型。但在工程实际中,加速模型不一定总是已知的,例如新研制的产品。针对这个问题,提出了一种利用部分加速寿命试验研究竞争失效产品寿命特征的统计分析方法。在逐步Ⅰ型混合截尾下,讨论Pareto分布竞争失效产品恒定应力部分加速寿命试验的统计分析问题。文中给出了未知参数和加速因子的极大估计(MLE)和贝叶斯估计(BE)。利用Bootstrap方法及贝叶斯理论分别获得了参数和加速因子的Bootstrap置信区间(Stud-t)、最高后验概率密度置信区间(HPD)。最后运用Monte Carlo方法对各种估计的平均相对误差(ARE)、均方误差(MSE)及参数的置信区间进行了模拟计算,并讨论了样本量和分配比例对估计精度的影响。结果表明:参数的MLE和BE的ARE和MSE均随样本量增大而减小;而参数BE的ARE和MSE均小于MLE的ARE和MSE;样本分配比例和2种估计所对应的ARE和MSE呈负相关关系;在相同的置信度下,参数的HPD置信区间的长度小于Stud-t置信区间的长度。

三维射击精度的一阶逼近评估方法

在提出导弹武器三维射击精度参数自助评估方法之后,进而推出了三维射击精度的一阶逼近评估方法,它与参数自助法的研究思路有很大不同。一阶逼近法基于函数变换和极限分布理论,利用正态分布的特性,使用球概率误差SEP对分布参数的一阶偏导数来构造SEP的置信上界和置信区间。通过实例证明,一阶逼近法具有良好的应用前景。

认知诊断模型的标准误与置信区间估计:并行自助法

认知诊断模型的标准误(Standard Error, SE;或方差—协方差矩阵)与置信区间(Confidence Interval, CI)在模型参数估计不确定性的度量、项目功能差异检验、项目水平上的模型比较、Q矩阵检验以及探索属性层级关系等领域有重要的理论与实践价值。本研究提出了两种新的SE和CI计算方法:并行参数化自助法和并行非参数化自助法。模拟研究发现:模型完全正确设定时,在高质量及中等质量项目条件下,这两种方法在计算模型参数的SE和CI时均有好的表现;模型参数存在冗余时,在高质量及中等质量项目条件下,对于大部分允许存在的模型参数而言,其SE和CI有好的表现。通过实证数据展示了新方法的价值及计算效率提升效果。

基于影像仪测量直线度误差的优化方法研究

针对影像仪测量直线度误差的特点,设计了一种改进的边缘检测模板进行边缘提取,并提出一种满足最小条件的直线度误差评定的方法——区间距离算法来优化直线度误差的测量。通过采用影像法对光滑极限塞规的高精度测量实验,与传统边缘检测方法和斜率搜索法进行比较,实例结果表明,改进的边缘检测算法相对于传统检测模板计算卷积次数减少一半,可以提高测量速度,采用区间-距离算法与斜率搜索算法相比较,相同8组数据直线度误差相对误差不超过2%,平均计算速度提高0.01s。实验验证在影像仪测量不同直径塞规直线度误差的自动化测量中,采用该优化方法可以节约计算时间4.45s,并通过不同评定方式的比较,提出测量直线度误差最佳测量跨距在0.078mm^0.104mm的建议,对实际直线度误差测量具有指导意义。

考虑随机误差传递的高空风计算方法

针对现有高空气象探测雷达高空风计算方法中计算层间隔选取不完善的问题,提出了一种考虑测量随机误差传递的高空风计算方法。通过对高空风计算原理的分析,构建并简化了风速测量随机误差传递模型,由风速测量随机误差传递模型推导出秒数据滑动的动态计算层间隔计算公式,计算高空风风速和风向。利用该计算方法、59-701方法和1min间隔方法分别对实际探测数据进行计算验证,结果表明该方法具有更好的数据处理精度。

人因可靠性分析的加权CREAM模型

为有效预测开发阶段系统的可靠性,提高认知可靠性与失误分析方法(CREAM)分析的准确性,降低部分系统输入数据的主观性,利用区间值直觉模糊集(IVIFS)和网络分析法(ANP),在考虑共同绩效条件(CPC)间相关性的情况下,提出了一种定量计算CPC权重的优化方法,使可靠性分析更加符合实际环境。在算法中基于判断矩阵获得各CPC权重,克服了一致性检验的约束,并确定了加权的人因失效概率。最后将改进前后的方法应用在肺癌穿刺机器人手术系统的试验中。结果表明:改进后方法获得的权重的标准误差(SE)更低,与真实值更贴近,准确性更高,证明了其分析能力的优越性;改进后方法最终预测结果包含的信息更广,有效避免了对系统潜在故障的忽视。

基于不确定性的车架单循环多目标优化

为了提高某半挂牵引车车架的力学性能并减轻重量,将不确定性方法引入车架优化中。基于车架有限元模型构建设计变量和不确定变量与目标函数之间的近似模型,用区间分析方法求解每一个目标函数的上下界,采用目标评价函数作为多目标优化问题的适应度值。采用加入精英保持策略和去除重复个体的非支配排序遗传算法(NSGA-II)对车架应力和质量两目标进行优化。最后与不确定性多目标双层嵌套优化的结果进行比较,得出区间分析方法在满足力学性能和精度要求条件下,大大提高了计算效率,并使车架质量得到有效减小。

融合理论退化模拟与试验数据的身管寿命预测

针对身管的寿命预测一般采用理论(经验)公式或基于退化试验数据的方法,但是预测精度往往都不高。为减小预测寿命的置信区间,提出了一种将退化过程的模拟与性能退化的实测数据结合起来的分析方法。以某武器的身管为研究对象,基于随机有限元法和身管熔化烧蚀理论模型,得到内膛径向磨损量的分布规律,并转换为基于弹丸初速的理论模拟退化模型,然后结合小子样身管的试验数据,采用贝叶斯后验统计法对理论退化模型的分布参数进行了更新,最后对各种方法的寿命预测结果及其置信区间进行了比较分析,从而验证了方法的有效性。

标准误和可信区间的Bootstrap法及其计算机实现

本文介绍由B.Efron所创立的Bootstrap法,包括Bootstrap基本概念,Monte Carlo算法的标准误和Bootstrap的百分位数法和纠偏百分位数法所计算的可信区间。通过传统统计学的标准区间和Bootstrap区间比较,说明Bootstrap法的准确性和优点。作者用自编的由BASIC语言和SPSS语言相互连接的计算机程序来实现Bootstrap的过程。

百分位数的可信区间估计

目的:百分位数是用于描述计量资料尤其是偏态分布资料极为常用的指标体系,百分位数的估计值亦不例外存在误差,本文介绍了百分位数的两种区间估计方法。方法:其一是基于原始数据的非参数的bootstrap估计,其二是基于二项分布原理的近似方法。结果:非参数的bootstrap估计的结果与二项分布近似法一致,特别是.在数据变异不是很大时,B＝200,近似程度已较高:在数据变异较大时,B＝1000,近似程度亦较满意。结论:不论原始数据的分布如何,百分位数的区间估计可用bootstrap估计。