基于指标信度测度赋权的岩溶隧道水害危险性集对云评价研究

隧道水害危险性评价是一个非线性复杂的不确定系统问题。首先,针对其评价指标参数具有不确定性、模糊性和随机性等特点,在充分考虑岩溶隧道水害危险性评价指标关联性的基础上,提出了基于Jousselme距离的指标信度测度动态赋权理论,实现不同的实例、不同的指标实测值对整个系统的动态赋权,降低实际工作中由于指标实测值误差或错误导致评价结果偏差的风险;其次,运用云理论优化集对联系度,与所得权重加权得出系统综合云联系度,并与等级评价区间期望加权平均得到危险值,同时生成对应的等级云图判定隧道水害危险性等级,进而判定岩溶隧道水害危险状态,实现水害危险等级判定的可视化;再次,基于大气降水为岩溶隧道水害主要来源的视角,选取年均降水量、入渗系数、汇水面积、渗透系数和单位涌水量5项指标作为集对云评价指标,并以6条典型岩溶隧道为样本数据进行模型检验,发现评价结果与其他方法的评价结果相吻合,证明了该模型的可靠性和有效性。最后,将模型应用于京珠高速公路媲双坳岩溶隧道水害事故中,评价结果与实际情况相符,采取与评价等级相对应的处治措施,取得了良好的水害治理效果,表明该模型具有工程实用价值,评价流程可操作性强,为岩溶隧道水害的预测和防治提供参考。

基于指标关联性的岩体质量分级集对云算法及其应用

岩体质量分类是一个非线性复杂的不确定系统问题,其分类指标参数具有不确定性、模糊性和随机性。在充分考虑岩体质量分级指标关联性的基础上,建立了以指标距离为基础的信度测度赋权理论,计算得到各指标的准确权重,降低了实际过程中因指标实测值出现误差或错误而造成评价结果与实际偏差较大的风险。根据集对论对传统云模型进行改进,提出了集对云模型的概念与算法,通过25组样本数据进行模拟分析,发现评价结果与逼近理想解排序法和分形插值法的评价结果相吻合,证明了该算法的可靠性。将模型应用于锡林浩特萤石矿采场岩体质量评价中,预测结果与实际情况相符,表明该算法具有工程实用价值,可运用于地下工程岩体质量分级。同时该算法根据指标信度类别划分函数可判断指标数据的真伪,可为岩体工程参数采集提供理论指导。