A Volume-Weight ing Cloud-in-Cell Model for Particle Simulation of Axially Symmetric Plasmas

A volume-weighting cloud-in-cell (VW-CIC) model is developed to implement the particle-in-cell (PIC) simulation in axially symmetric systems. This model gives a first-order accuracy in the cylindrical system, and it is incorporated into a PIC code. A planar diode with a finite-radius circular emitter is simulated with the code. The simulation results show that the VW-CIC model has a better accuracy and a lower noise than the conventional area-weighting cloud-in-cell (AW-CIC) model, especially on those points near the axis. The two-dimensional (2-D) space-charge-limited current density obtained from VW-CIC model is in better agreement with Lau’s analytical result. This model is more suitable for 2.5-D PIC simulation of axially symmetric plasmas.

基于组合赋权-云模型的城市洪涝灾害韧性评价方法

基于城市系统应对洪涝灾害事件的响应过程,从基础抵御、防灾预警、应急响应和适应恢复4个方面构建了包含4个一级指标和20个二级指标的城市洪涝灾害韧性评价指标体系,在此基础上通过可拓层次分析法和熵权法对指标分别进行主观和客观赋权,结合博弈论理论进行组合赋权,提出了基于组合赋权-云模型的城市洪涝灾害韧性评价方法。南京市6个行政区的验证结果表明:该方法可有效评价城市洪涝灾害韧性水平,6个行政区中建邺区、江宁区为高韧性地区,鼓楼区、秦淮区为较高韧性地区,雨花台区为中等韧性地区,溧水区为较低韧性地区。

基于组合赋权与灰云模型的综合能源系统需求响应效益评价

考虑到当前综合能源系统研究缺乏完善的需求响应量化评估方案,难以在优化运行层面综合评估需求响应效益这一问题,提出了一种基于改进AHP群决策—CRITIC组合赋权与灰云模型的综合能源系统需求响应效益评价方法。首先,从综合能效性、社会经济性和需求侧互动性三个维度构建了需求响应效益评价指标体系。其次,采用一致性和权重拟合性更优的指数标度法构造判断矩阵,降低赋值误差,并通过AHP群决策法确定主观权重,从而削弱主观极值偏差对权重的影响;在由CRITIC法确定客观权重后,基于最小欧氏距离建立组合权重模型,并通过非线性规划求取最优组合权重;针对评价等级信息的模糊性与隶属等级的随机性,采用正态灰云白化权模型确定指标分类等级与场景评分。最后,以北方某综合能源系统为例,根据用户参与需求响应方式设置了4种运行场景,分析了不同需求响应对系统运行的影响与作用,算例结果表明所提指标体系与评价方法科学有效。

基于云模型的水光互补清洁能源基地容量配置方案优选

为优选水光互补清洁能源基地容量配置方案,从安全性、环保性、经济性、技术性4个方面选取14个指标构建了综合评价指标体系,采用改进云模型方法对容量配置方案进行评价。改进云模型方法以基于层次分析法改进的云模型求解主观权重,以熵权法求解客观权重,组合赋权得到指标权重,再利用条件云发生器计算各指标的隶属度,最后根据级别特征值法计算容量方案等级评分,确定最优方案。将该方法应用于我国西南某清洁能源基地水光互补系统容量配置方案的优选,优选结果与集对分析法优选结果和实际选择方案均相符,证明了该方法的有效性与适用性。

盾构施工诱发临近桥梁安全风险评价

针对地铁盾构施工诱发临近桥梁安全风险评估结果不完善、存在失真等问题,提出一种基于变权可拓云模型的盾构施工诱发临近桥梁安全风险评价方法。首先,结合以往研究基础和实际工程经验,建立盾构施工诱发临近桥梁安全事故机理模型,进而确定孕险环境、致险因子和承险体3个1级指标,其中包括有岩土层物理性能参数、隧道工程条件、盾构施工条件、盾构施工参数、施工管理风险、桥梁现状及桥梁自身条件7个2级指标和内摩擦角、弹性模量等27个3级指标为依据建立盾构施工诱发临近桥梁安全风险评价指标体系。其次,通过改进CRITIC客观赋权法获取评价指标权重,并采用变权可拓云模型构建盾构施工诱发临近桥梁安全风险评价模型,其中引入变权理论得到使评价结果更加科学合理的变化权重。最后,对某市轨道交通1号线一期工程Ⅱ标段沿线桥梁进行实例分析。研究结果表明,4座盾构施工临近桥梁安全风险等级分别为Ⅲ、Ⅱ、Ⅱ、Ⅰ级。其中,该施工场地各项土体指标、隧道覆跨比、隧道埋深、隧道直径及桥桩与隧道的相对位置等指标风险较大,即该段隧道盾构施工时对于桥梁自身情况及其施工场地环境需要重点监测,并严格做好周围土体加固等各项技术措施。研究结果可为盾构施工诱发临近桥梁安全风险防控提供科学有效的参考依据。

基于改进云模型和线性规划优化算法的山区泥石流危险性评价

泥石流是一种由暴雨或地震诱发常发生在山区的破坏力强大的地质灾害,为了提前预防和减少其破坏能力,使用特定算法评价其危险性十分必要。采用云模型雾化特性对各评价指标权重进行一致性检验后耦合,得到合理的权重阈值区间。以线性规划优化算法通过设定目标函数后对各评价指标在权重区间内动态取值,从而得到各个泥石流沟渠最危险评分。改进了单指标的云数字特征公式,构建覆盖更全面的综合云模型,输入最大危险评分对研究区泥石流沟渠进行危险性分级。将该研究应用在汶川地震后北川县产生的72条泥石流沟渠实例中,其评价结果显示与研究区实际地形环境情况相吻合,为相似类型泥石流灾害的预防提供了新思路。

点云加权迭代线拟合室内平面图自动生成方法

提出了一种基于三维激光点云加权迭代线拟合的室内平面图自动生成方法,根据线特征对三维点云沿高程方向的投影点云进行分割,采用加权迭代直线拟合方法进行分段直线拟合,并进一步对拟合直线进行融合和轮廓补全,实现室内平面图的自动生成。基于手持SLAM系统获取的典型室内场景激光点云自动生成室内平面图,结果表明,该方法能有效抑制室内点云噪声,结构提取完整性可达94.4%,制图精度优于3 cm,可快速生成室内平面结构图。

基于云模型的“一带一路”沿线省份国际冷链物流发展水平评价研究

在全球消费需求日益扩大的背景下,冷链产品进出口量剧增,为冷链物流提供新的发展机遇。为研究区域间国际冷链物流发展水平差异,考虑营商环境和地理因素,构建国际冷链物流发展水平评价指标体系,运用熵权-云模型对国际冷链物流发展水平进行评价,以“一带一路”沿线省份为例进行实证分析。结果表明:71%的省份国际冷链物流发展水平处于中上水平。在营商环境、基础设施和地理环境方面存在发展差异,其中进出口总额、冷藏车数、国际联系强度和对外开放水平是影响发展的主要因素。空间上,沿海省份国际冷链物流发展水平高于内陆省份,北部地区呈现“一核一副,周边聚集”的特征,东南沿海地区呈带状分布,西北地区呈现“中部低,两端高”的特征。

基于组合赋权三维云评估技术的深部煤矿顶板事故风险分析

为了更好地对深部煤矿顶板事故展开风险评价,提出了组合赋权三维云评估技术。基于事故统计及事故致因理论,对深部煤矿顶板事故风险指标体系展开研究,采用博弈论对改进层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)和熵权法进行博弈分析,以实现风险指标的组合赋权,通过构建三维云模型,对深部煤矿顶板事故危险性进行可视化分析。结果表明:包括行为、技术、设备、环境、管理5大风险因素在内的一级指标并其下20个二级风险指标是深部煤矿顶板事故风险评价指标体系的主体内容,且以环境风险权重最大;由三维云评估技术分析可知,平煤九矿的顶板事故风险级别为Ⅲ级,即修复后可接受,与该矿生产实际情况相符。组合赋权三维云评估技术的提出有助于完善深部煤矿顶板事故风险评价方法,可应用于工程实践。

变权理论-梯形云模型融合的金属矿绿色开采评价研究

如何有效评价金属矿山绿色开采水平对于发展绿色矿业非常重要。针对目前金属矿绿色开采评价方法存在评价结果单一、忽略金属矿绿色开采指标数据的随机性和模糊性的问题,研究提出变权理论-梯形云模型融合的金属矿绿色开采评价方法。首先,构建金属矿绿色开采评价指标体系,综合使用组合赋权法和变权理论得到各项指标的变权权重;其次,利用梯形云模型计算每个指标在对应等级下的隶属度,并得出隶属度评价向量;最后,结合变权理论与梯形云模型并按最大隶属度原则实现对金属矿绿色开采情况的评价。此外,以某金属矿山为实例,计算并分析其评价结果。该实例表明此方法对金属矿绿色开采情况进行评价可行,可为金属矿绿色开采评价的问题提供参考。

基于G1-EW云模型的火工品保障人员能力素质评估

针对火工品保障人员能力素质评估问题,根据全面质量管理理论和过程安全管理理论,在指标设置过程中采用灰色关联分析法对指标进行筛选,构建了较为科学的评估指标体系。通过博弈论思想将序关系分析法与灰色关联分析法(G1)联合使用求解的指标权重与熵权法(entropy weight,EW)所求权重进行组合,使权重设置更合理,运用云模型实现对评估指标的定量分析与定性分析的综合考虑,最终建立了一种基于G1-EW云模型的火工品保障人员能力素质评估模型。实例验证结果证明了该模型合理、有效,对火工品保障人员能力素质提升具有一定的指导作用。

基于足迹理论的钢铁企业低碳选址评价方法

为推动钢铁企业在资源约束下完成产业升级,在环境约束下提升技术效率,提出一种基于足迹理论的钢铁企业低碳选址评价方法。首先,在钢铁企业常规选址指标的基础上,以足迹理论表征的环境支持力和压力指标为切入点,客观评估待选地区环境容量对新建厂址的容许程度,利用改进灰色关联度完成指标定量筛选,构建钢铁企业低碳选址评价体系。其次,运用差异系数法将主客观权重进行组合优化,采用可拓云模型求解选址综合评价等级隶属度和特征值,并结合可信度因子进行检验。最后,以某钢铁企业产能置换选址为例,确定待选厂址的评价等级。该方法在钢铁企业低碳选址综合评价中具有较好的可行性和适用性。

基于博弈论组合赋权-云模型的消防员训练损伤风险评估

为降低消防员训练损伤发生率,从个人因素、环境因素和组织管理因素3个方面,提出包含19个指标的消防员训练损伤风险评估指标体系;采用Bonferroni有序加权平均算子(BON-OWA算子)修正层次分析法(AHP)的误差,获得各指标的主观权重;引用基于指标相关性的权重确定法(CRITIC)确定各指标的客观权重;基于博弈论组合赋权法确定各指标的组合权重;引入云模型理论,建立消防员训练损伤风险评估模型,并以河南省某消防救援大队消防员的训练为例,验证该模型的科学性。结果表明:训练装备的战技性能状况指标对消防员的训练损伤风险等级影响最大;该风险评估模型通过数据处理,可以确定消防员训练损伤风险等级;案例中,消防员在5种不同情景下的训练损伤风险等级均为一般风险,这与模糊综合评价法所得结果一致。

基于组合赋权-可拓云的城市轨道交通线路运营安全评价

为解决城市轨道交通运营安全评价指标缺乏时效性和部分安全评价模型忽略评价等级的模糊界限等问题,重新构建城市轨道交通线路的运营安全评价指标体系,包括员工对传染性疾病防控措施的执行力度、相关单位的配合程度、防控设备的完备程度等新指标;其次运用基于离差最小化的最优最劣法(BWM)和反熵权法对各指标进行组合赋权;然后应用可拓云确定城市轨道交通线路运营安全评价等级;最后以上海地铁17号线为例进行实例分析。结果表明:上海地铁17号线运营安全评价各指标的各级云关联度低于0.5且置信度高于0.99,其中,人员因素、线路因素、管理因素的置信度均为1,仅设备因素的置信度为0.998;结合每个二级指标的灵敏度值分析,得出车站运营设备的可靠性对线路实际运营安全影响最大;在实际运营中,乘客对车站传染性疾病防控的配合程度越高,对综合评价的提升也越大;该评价指标体系和评价模型能够准确地反映城市轨道交通线路运营安全水平,且更加适用于目前城市轨道交通线路的运营情况。

首都国际机场陆侧交通运行状态的评价研究

随着民航客流量的快速增长,机场陆侧交通运行状态已成为制约机场功能有效发挥的瓶颈。为了更高效合理地评估机场陆侧交通运行状态,在考虑评价过程中不确定性、主观随意性和客观失真性对评价结果影响的前提下,提出一种基于组合权重和可拓云模型的新评价方法;以首都国际机场四纬路的实地调研交通数据为例,对机场陆侧交通运行状态进行了综合评价并确定其综合评价等级。研究结果表明:新方法在机场陆侧交通运行状态评价中具有较好的可行性和适用性;评价结果在一定程度上能反映出机场陆侧交通的实际运行状态。

基于云模型和组合赋权的岸边集装箱桥式起重机金属结构安全评估

针对起重机金属结构安全评估过程中存在模糊性与随机性的问题,提出基于云模型和DEMATELCRITIC的层次分级安全评估方法。以云模型为基础,采用DEMATEL和改进的CRITIC组合赋权生成可信度更高且兼顾主、客观的综合权重,计算得出各评估结构综合隶属度,确定整机金属结构的安全等级,综合评价起重机的安全状态。以某岸边集装箱桥式起重机为例,分析验证了该方法的准确性和有效性,为起重机安全评价提供新方法。

基于组合赋权云模型的塔台管制系统运行安全评估

随着我国民航业的迅猛发展,空中交通流量不断攀升,机场塔台管制系统的运行安全面临严峻考验,因此,正确识别和评估风险成为有效提高塔台管制系统运行安全水平的重要前提。为精准且有效地完成对塔台管制系统运行的安全评估,构建了基于模糊决策实验室分析法(Decision-Making Trial and Evaluation Laboratory,DEMATEL)网络层次分析法(Analytic Network Process,ANP)熵权法云模型的塔台管制系统运行安全评估模型。首先,通过流程图法并结合人机环管的思想建立塔台管制系统运行安全评估指标体系,并采用模糊DEMATEL法确定评估指标间的相互影响关系,绘制评估指标之间的网络结构图;然后,通过ANP法确定各评估指标的主观权重,采用熵权法确定各评估指标的客观权重,并通过博弈论方法计算评估指标的综合权重;最后,将权重结果与评语层云模型结合使用对各级安全评估指标进行安全评估,通过MATLAB软件完成算例的仿真分析。结果表明:该塔台管制系统运行安全等级在一般和良好之间,仍需采取有效措施对某些风险因素进行控制;同时验证了该模型在塔台管制系统运行安全评估中具有可行性和准确性,对塔台管制系统安全评估具有指导意义。

区块链技术下垃圾分类管理平台的试验及熵权-云模型评价

文章基于区块链技术(blockchain technology,BT)的去中心化、可溯源性、不可篡改和激励机制4大特征,构建具有积分激励、宣传教育、线上交易和数据溯源功能的区块链技术下垃圾分类管理平台,并选取合肥市某垃圾分类试点小区进行试验,通过2022年1—9月的问卷调查、实地采样和物理组分分析检验平台的垃圾分类管理效果。结果表明:可回收垃圾回收潜力较试验前增长20.4%,厨余垃圾混杂率降低23.5%;截止到9月公众支持率和参与率超95%,违规事件成功溯源率达83.2%。同时文章首次引入熵权-云模型对区块链平台的垃圾分类管理的试验效果进行评价分析,结果表明,S1(1—3月)、S2(4—6月)、S3(7—9月)试验阶段的垃圾分类管理综合确定度分别为2.53、2.66、2.82,综合评价等级分别为Ⅳ(较差)、Ⅲ(中等)和Ⅱ(良好)。区块链技术下垃圾分类管理平台能够解决垃圾分类过程中分类质量差、公众参与度低等普遍性问题,适用于我国强制性垃圾分类的时代要求。熵权-云模型能考虑问卷调查和采样结果的随机性,实现定性概念到定量数据的转变,在垃圾分类管理领域具有创新性和可行性。

基于博弈组合赋权-云模型的坚硬顶板采场来压强度等级评估研究

为了解决坚硬顶板采场来压强度等级评估的不确定性问题,在力学分析的基础上,从顶板条件、地质条件、开采条件和其他条件等4个方面选取14个指标因素,采用序关系法确定主观权重、改进的CRITIC法确定客观权重,运用博弈论组合赋权,得到最佳综合权重,构建坚硬顶板采场来压强度等级评估云模型。通过云相似度测算,提高评估结果的精确性。以淮南张集矿区11129工作面为例,对9-2煤层上覆坚硬顶板来压强度等级进行评估,应用表明:所提方法综合考虑评价对象的主客观因素,权重分配科学合理,评估结果与实际情况一致,能为现场顶板弱化工作提供理论依据。

基于组合赋权-云模型的智能建造应用成熟度的评价

为解决传统施工方式存在的问题,建筑施工企业向智能建造方式逐渐转型已是大势所趋。针对新时代、新基建对智能建造施工的要求并结合能力成熟度理论,提出一种基于组合赋权-云模型的智能建造应用成熟度评价模型。首先,从施工、智能、其他3个维度,构建包含勘测、设计规划、施工现场管理、资源要素、智能建造技术、数据驱动、企业顶层设计7个类别的智能建造应用成熟度评价体系。其次,采用G1法与熵权法确定各指标的主、客观权重,运用博弈论进行权重组合。最后,通过云模型展示施工企业智能建造应用成熟度等级,并依据评价结果进行展望。研究结果表明:施工企业智能建造应用成熟度评价等级为“集成共享级”,评价结果与该企业实际情况吻合,验证了本文方法的适用性与科学性,为施工企业智能建造应用的发展提供科学依据。