基于改进SVR算法的灌浆功率阈值预测方法研究

灌浆过程中将灌浆功率控制于阈值范围之内,有利于保证灌浆安全和质量.目前施工现场多根据有限个原位点的灌浆生产性试验,结合专家经验确定灌浆功率阈值.为实现灌浆功率阈值的科学预测,本研究在三维精细裂隙网络模拟和支持向量回归(SVR)算法两方面提出了改进技术.前者采用改进的拉丁超立方抽样(ILHS)方法模拟出与实际分布拟合度更高的裂隙参数,从而可构建与岩体实际地质情况一致性更高的三维精细裂隙网络模型,基于建立的裂隙模型和灌浆实时监控与分析系统采集地质参数和施工参数来构建灌浆功率阈值预测模型的输入参数集,具体包括:裂隙数量、裂隙平均迹长、裂隙平均倾向、裂隙平均倾角、灌前透水率、孔序、孔深和设计压力.后者采用改进蝗虫优化算法(IGOA)对SVR算法进行改进,实现对惩罚因子C、核参数g以及不敏感损失系数ε的优化计算,其中IGOA中通过引入混沌理论、动态权重和Lévy飞行以弥补算法易陷入局部最优的不足,提高算法的搜索能力.基于IGOA-SVR算法构建了灌浆功率阈值预测模型,可实现各灌浆孔孔段的灌浆功率阈值高精度预测.将所提出的算法和预测模型应用于西南某水电站灌浆工程灌浆功率阈值的预测分析,通过与4种常用的预测模型进行对比,表明其比现有常用模型具有更高的精度.

基于POT模型的航班偏差阈值确定

判断航班在正常情况下是否偏离飞行计划,对航班偏航预测、管制运行管理等具有重要意义。通过选取偏航阈值确定航班在正常情况下是否偏离飞行计划,将每个历史航班分为多个航迹段对应其飞行计划航段,以历史航迹段偏离飞行计划路径距离数据为基础,基于极值理论中的POT模型中超额均值法、Hill图法和峰度法分别对偏航阈值进行选取,将高于偏航阈值的数据拟合成广义帕累托分布,并通过拟合判断图进行检验确定偏航阈值的合理性。选取2018年10月华东和中南地区良好天气情况下1 910个历史航班,24 543条航迹段作为样本进行偏航阈值确定,并与以往选取阈值的百分位数方法进行对比,在实际意义上对两者进行分析,最终确定航班在正常情况下偏航阈值为13 km。

高层建筑围护结构风压系数的概率特征及其极值POT估计

为获得高层建筑围护结构设计风荷载,通常需要考虑其表面风压系数的概率特征,进而进行极值估计。针对当前基于超越阈值模型的风压系数极值估计方法存在阈值选取困难,需要较大样本的不足,基于高层建筑标准模型进行风洞试验,首先研究其表面风压系数的概率特征,结果表明迎风区测点接近高斯分布,分离区测点风压系数母体接近Gamma分布,风压系数极小值接近GEV(general extreme value,GEV)分布;提出一种改进的POT(peak over threshold,POT)极值估计方法进行表面风压系数极值估计,进而与几种传统极值估计方法进行对比,结果表明改进POT极值估计方法可实现小样本的风压系数极值估计,其估计结果与大样本容量的标准极值偏差小于5%,且稳定性较好;最后给出了标准高层建筑模型表面极值风压系数。

基于多尺度残差的数字图像超分辨率重建算法

针对目前数字图像采集传输过程中因受环境干扰出现低像素的图像,导致图像重建效果较差的问题,提出了基于多尺度残差的数字图像超分辨率重建算法。首先,采用双边滤波算法完成数字图像的去雾处理;其次,分类数字图像的亮度特征信息和色彩信息,采用距离阈值去噪方法分别对其进行去噪处理;并且设置多个尺寸的卷积核,将其引入图像特征提取过程中,获取数字图像特征,对其展开反向投影操作,在残差学习思想的基础上连接升采样和降采样过程提取的特征,实现数字图像超分辨率重建。实验结果表明,所提算法对图像重建的结构相似度高、峰值信噪比(PSNR:Peak Signal-to-Noise Ratio)高、重建效果好。

基于超阈值峰量抽样的极端洪水发生频率分析

基于超阈值峰量法(Peaks Over Threshold,POT)抽样,以武江流域犁市站1956—2010年日径流量观测数据资料为基础,对主观和客观多种阈值确定方法进行对比分析,确定合理阈值,建立了流域超阈值洪水样本,分析了流域超阈值洪峰流量、洪量、洪水历时等不同水文变量的变化趋势。结果表明:武江流域近55 a洪水年均发生次数总体呈下降趋势,1970—1980年洪水发生次数偏少,但20世纪90年代后超阈值洪水发生频率明显增加,年均1.35次;洪峰流量值呈现增长趋势,1991—2010年场次洪峰均比1956—1990年增加了520 m^(3)/s,超阈值洪水历时对应下的洪量呈现增加趋势,洪水集中程度加大;1991—2010年样本序列推求的不同重现期的设计洪峰值明显大于1956—1990年样本序列设计值。由此可见,20世纪90年代以后武江流域洪水发生频率增加,洪峰流量和洪量不断加大,洪水集中程度及洪水风险加剧。

基于POT模型的昆仑山地区地震统计特征分析

极值统计是研究较少发生但一旦发生即产生极大影响的随机事件的有效方法。本文以地震活动频繁的昆仑山地区作为研究区域,建立了基于广义帕累托分布的超阈值(POT)模型,并讨论了该地区若干地震活动性参数,包括强震震级分布、潜在震级上限、强震平均复发间隔、一定周期内的强震发震概率、一定时期内的重现水平和超定值重现震级。经统计分析得到:该地区震级阈值选定为 M_(s)5.5,超阈值期望震级为 M6.81,潜在震级上限高达 M9.08,M8.0 的平均复发间隔仅为 66.8 年,未来 3 年该地区发生 M_(s)5.5~M_(s)6.5 的概率在 80% 以上,百年重现水平即可达到历史最大震级MS8.1。

地磁极化方法在阿拉善5.0级地震中的应用研究

以西北地区甘青两省地磁资料为研究对象,应用地磁极化方法对其进行处理和分析,发现在2017年6月3日阿拉善5.0级地震前,震中附近地磁台站同步出现了极化超阈值现象,异常特征如下:①阿拉善5.0级地震前出现了3次极化值高值异常,时间上反映地震的短期特征;②3次发生异常的台站数量逐次增加;③3次异常的幅值逐渐增大;④3次异常持续时间依次增大。⑤3次极化异常空间分布范围随地震的临近而逐渐增大。

基于时间阈值的多标准快递超网络优化方法

快递企业的超网络系统中包含有物理层和管理层等不同层次的网络,物理层网络由航空和公路配送网点和配送线路组成,管理层网络根据管理的维度不同,可以分为组织管理维度子网和业务管理维度子网,它们分别以总成本最低和总配送效率最高为经营目标,因此,快递超网络系统具有多层、多维和多标准特征.分析了超网络的组织管理维度基于成本的优化方法和业务管理维度基于效率的优化方法,以此为基础,提出了一种基于时间阈值的多标准快递超网络优化方法,并通过实例进行了验证,结果表明,配送线路、成本和配送方式与时间阈值相关.

汉江洪水频率计算不确定性分析(Ⅱ):统计过程不确定性

使用NUSAP方法对洪水频率分析中的两种流量序列选取方法进行不确定性评价,然后对于选用的4种分布函数,分别使用矩法和极大似然法进行参数估计,针对不同的参数估计方法以及分布函数,应用NUSAP方法结合曲线拟合误差综合评价其中的不确定性.结果表明,超阈值方法是一种较为科学的时间序列选取方法,广义柏拉图分布和PⅢ分布对流量序列的拟合结果较好.NUSAP方法对上述分布函数和各种参数估计方法的评价结果更直观、更合理,是其在洪水频率分析领域应用的一个良好开端.

金融数据的极端风险研究及实证分析

运用极值理论研究金融数据的极端风险,采用最优化方法选取POT模型的阈值;将广义帕累托分布(GPD)与Poisson分布相结合,引入新的参数,构造复合超阈值分布,确定它的参数估计和计算金融资产收益率的VaR和期望损失(ES)值;通过GPD和Poisson-GP复合超阈值两种分布下的POT模型,对上证指数1996-2013年间的日收益率序列进行对比实证分析。

药物经济学评价方法及其评价标准

近年来,药物经济学学科在我国得到了快速的发展,相应的理论研究与评价实践也日益增多。因此,进一步完善药物经济学学科理论与方法显得十分必要。成本-效果分析、成本-效用分析是药物经济学评价方法体系中的重要组成部分,在实践中应用较为广泛,但由于这两种方法没有内生的评价标准,需要人为设定一个外生评价标准来进行经济性判断。本文从论述药物经济学评价的理论基础出发,着力理清了常用药物经济学评价方法之间的逻辑关系,并在此基础上对药物经济学外生评价标准进行合理命名。

基于极值理论的干散货运输市场运费风险测度

基于极值理论(EVT)中的超阈值(POT)方法,利用广义帕累托分布(GPD)拟合干散货运费市场收益率损失的尾部情况,并利用在险价值(VaR)和条件在险价值(CVaR)来度量干散货运费风险.实证研究发现,基于EVT的VaR和CVaR能够更贴切地反映干散货运输市场的运费风险水平,且在不同显著性水平下,CVaR的有效性优于VaR.

广义Pareto分布变点检测重现期预测模型及其应用

广义Pareto分布(generalized Pareto distribution,GPD)变点是指其超出量发生质变的点,具体表现为一个或多个参数的变化.本文将极端暴雨数据的三参数GPD变点检测问题表示为假设检验问题,通过极大似然比检验统计量解决.尽管不可能得到检验统计量的精确分布,但通过证明GPD变点的极限性质和检验统计量的渐近收敛定理,可得到它的极限分布.同时,利用GPD变点检测模型,对深圳55年的月最大暴雨数据进行了分析.结果发现20世纪80年代是深圳气象学的一个变点,这与最小超阈值(narrowest over threshold,NOT)方法所得结果一致.除此之外,本文方法的优势在于它统一了变点检测前后的分析框架.在此框架下,通过对变点的分析,发现GPD变点之前的极值指数为负.结合降雨量与重现期的关系可得,重现期小于百年的暴雨强度较之前有所减弱.该点之后,极值指数为正,百年以上重现期的暴雨灾害程度较之前严重且极端降雨现象较之前频繁.实证结果表明,GPD变点模型能够较好地捕获传统GPD模型所不能捕捉的内在规律,较好地弥补了传统GPD模型的不足.

HeH^+体系光缔合反应的动力学研究

采用含时量子波包方法研究基电子态He H＋体系优化的光缔合几率,即He＋H＋→He H＋随碰撞粒子对初始动量的变化,并研究伴随该过程的多光子跃迁和解离.选取v=6振动能级为目标态,通过优化激光场参数得到碰撞粒子对的最优光缔合几率.结果表明：随着碰撞粒子对初始动量的增加,光缔合所用的最优激光场的持续时间逐渐减少,但光场的强度和失谐逐渐增加.在某些初始碰撞动量附近,由于共振多光子跃迁过程的存在,最优的光场不能严格地将碰撞粒子对缔合到目标态.此外,研究表明随着初始动量的增加,系统的超阈值解离几率近似线性地增加到一个最大值,直至饱和强度.并且,在碰撞粒子对的初始动量较大时,超阈值解离主导解离过程.