路侧直线式公交站台对非机动车行驶安全的影响

为提高非机动车在路侧直线式公交站台区域的行驶安全,以现场调查的视频数据和模拟仿真的非机动车行驶轨迹数据为基础,利用替代安全评价模型提取非机动车交通冲突数据,构建超阈值极值模型,并通过模型参数构建的事故重现水平指标,定量研究机非混行、机非物理隔离、机非标线隔离情景下,公交站台设置对非机动车行驶安全的影响。结果表明,在机非混行情景下,公交站台区域非机动车行驶的交通冲突种类繁多且冲突严重性较高,骑行安全性最低。非机动车流量和站台长度会显著影响机非标线隔离情景下非机动车的行驶安全性。在机非物理隔离情景下,非机动车行驶安全性最高,分别比机非标线隔离与机非混行情景下提高39.253%与45.281%。

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2σ-chauvenet准则的POT模型的膨胀土渠坡位移监控指标拟定

在深挖方膨胀土渠坡的长期服役过程中,借助位移监控指标实时辨识渠坡服役性态是确保渠坡安全运行的重要手段,因此拟定合理的监控指标对于保障渠坡工程的安全具有重要意义。在POT模型的基础上,引入2σ准则和chauvenet准则,建立了阈值与监控指标之间的对应关系,通过求解满足该对应关系下的最佳阈值,建立了膨胀土渠坡位移监控指标拟定的改进POT模型,并应用于南水北调中线工程陶岔段的深挖方膨胀土渠坡工程中。结果表明,相较传统POT模型,基于2σ-chauvenet准则的改进POT模型可有效避免主观性与随机误差,具有更高的计算精度,拟定的位移监控指标更偏于安全,对防范渠坡风险、确保渠坡安全长效运行具有更强的指导意义。

基于POT法确定风压系数极值的自动阈值选取与参数估计

风压系数极值是确定建筑围护结构设计风荷载的重要变量。实现阈值自动选取和合适的模型参数估计方法是保证超阈值模型极值计算结果精确性的先决条件,也是当前超越阈值模型研究的热点和难点。以CAARC高层建筑刚性模型测压风洞试验数据为基础开展超越阈值模型极值计算方法研究,通过对独立峰值数量和相关性研究独立峰值提取方法的性能;采用蒙特卡罗法研究4种不同的广义Pareto分布参数估计方法的性能,给出最佳参数估计方法选择建议;提出基于形状参数或极值估计结果稳定性的变点-局部比较阈值自动选取新方法。研究结果表明,基于变点理论-形状参数/极值稳定性阈值自动选取方法具有较小的样本依赖性,以及有较好的样本非高斯适用性,由此构建的改进超越阈值模型计算风压系数极值与标准极值的偏差小于5%,且完全实现阈值客观、自动选取,研究结论完善了小样本风压系数极值估计方法,对确定建筑围护结构设计风荷载具有重要意义,且可推广到其他极值估计领域。

CVaR-EVT和BMM在极端金融风险管理中的应用研究

随着风险度量一致性原则的提出,研究发现金融机构广泛采用的VaR模型存在严重不足,尤其针对分布具有厚尾特征的极端金融风险无法有效度量。本文采用极值理论(EVT)解决VaR方法的尾部度量不足问题,利用CVaR-EVT和BMM模型分析美国、香港股票市场和我国沪深两市指数18年的日收益数据,研究发现:(1)在95%置信区间及点估计中,分位数为99%的CVaR-EVT所揭示的极端风险优于VaR的估计值,且BMM方法为实施长期极端风险管理提供了有力的决策依据,其回报率受分段时区的影响,期间越长,风险估计值越高;(2)模型采用ML和BS方法统计估值显示,我国股票市场极端风险尾部估计值高于香港和美国市场,但是,国内市场逐步稳定,并呈现出跟进国际市场且差距缩小的发展趋势。

淮河流域极端降水概率分布模型及其应用

[目的]研究淮河流域极端降水最优概率分布模型,旨在为洪水计算规范修改和调整提供参考。[方法]基于淮河流域110个气象站点1959—2008年的日降水资料,通过年最大值法(AM)及超门限峰法(POT)分别建立极端降水AM及POT序列,比较两者捕捉极端降水的适用性,建立淮河流域极端降水最优概率分布模型,并对其应用进行探讨。[结果](1)在研究流域极端降水空间分布上,POT序列适用性更强,能较好捕捉降水极值。在研究极端降水时间变化上,AM序列更合理;(2)经K-S法检验,Wakeby函数是AM及POT序列的最优概率分布模型,优于水利工程标准曲线PearsonⅢ函数,且Wakeby函数的中部拟合效果比尾部更优。[结论]最优概率分布模型在气候变化的研究中得到较好地应用,近25a来淮河流域极端降水强度呈增长趋势,且频率增大,需加强对该流域极端降水灾害的防治减灾工作。

宏观经济变量影响下的银行极端操作风险研究

操作风险管理是当前金融和监管机构密切关注的焦点,但其低频高危数据的严重缺失一直阻碍着极端操作风险度量模型的应用.本文构建了考虑发生频度的复合泊松过程应用模型,从广义帕累托分布(GPD)与广义极值分布(GEV)两种角度度量商业银行的极端操作风险.通过采用国际活跃银行的资本市场数据,基于宏观经济变量影响的Fama-French多因素模型,剥离传统的市场风险、信用风险以及流动性风险等获得综合操作风险极端数据,模拟测度外部事件影响下的银行极端操作风险发现:基于POT(过阈值峰值模型)方法估算的OpCVaR(操作风险的条件在险价值)高于其累积的在险价值,而BMM(分块极值模型)方法提供了一定期限内金融机构的最大损失额频度;且实证分析发现中资银行就其外部宏观经济影响下的极端操作风险而言,普遍低于其国际同行,但排除此次金融危机的系统性影响,则国际活跃银行的风控能力更稳定,这对改善我国银行操作风险管理和监管极具实践意义.

应用Pareto分布的POT模型分析车辆荷载效应极大值

为精确模拟汽车荷载效应样本分布的尾部形状,利用基于Pareto分布的超越阈值(POT)模型计算样本频率分布函数;然后,采用尾极值指数检验法检验样本的厚尾性,采用峰度法检验样本的尖峰性和计算样本阈值;最后,基于经典极值理论计算汽车荷载效应极大值分布和设计标准值.对某大桥111d的动态称量(WIM)车辆荷载效应进行极值估计,结果表明:跨径小于等于16m的车辆荷载效应符合尖峰厚尾分布,适合采用文中方法计算车辆荷载效应极值.

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。

一种新的风险价值(VaR)计算方法及其应用研究

应用格列汶科定理对历史模拟法进行改进,以提高历史模拟法的计算准确性,并利用该方法来确定POT模型中的阈值,以此新方法计算金融市场的风险价值(VaR);然后运用上证指数进行了实证分析,得到了较好的结果。

汇率风险管理研究综述

通过对汇率风险管理的相关文献进行梳理和总结,回顾归纳了汇率风险的基础理论,并重点对汇率风险的各种度量工具进行了分析和评述,并指出其研究价值和前景。

基于动态极值VaR股指分析的中国行业风险研究

应用动态极值VaR模型分析中国行业股票价格指数,对不同市场条件下中国行业风险进行实证研究.在McNeil等提出的GARCH模型与极值理论基础上,运用Huisman等提出的VaR法修正上述风险值估计方法,构建了动态极值VaR模型.在该模型的构建中考虑了风险因子的时变特性,采用EVT方法对风险因子的厚尾特性进行建模,简化了风险值的估计过程,并提高了估计的准确性.动态极值VaR模型能够较好地刻画风险尾部分布特性,同时能够比较准确地度量所研究时间段内的市场风险和行业风险.研究结果表明,不同市场条件下各行业的风险特性具有显著的变化.最后利用Kruskal-Wallis一致性检验对上述结论进行了验证.据此,在资产组合管理过程中,有必要依据市场环境和行业风险特性对资产配置比例进行调整.

基于极值理论的轨道不平顺峰值超限管理研究

在高速度、高密度的现代铁路运输条件下,轨道不平顺峰值管理是指导轨道养护维修、保障列车行车安全的重要评价标准。为研究现有峰值管理办法的合理性,采用基于极值理论峰值过阈值法模型,以历史检测数据中超限数据作为建模对象,利用广义帕累托分布拟合超限数据样本,结合峰值管理的超限峰值划分及超限概率提出峰值管理建议值。相较于研究轨道动检数据整体分布情况,所提方法更关注轨道不平顺超限值的分布规律,因此,得到的峰值管理值侧重反映线路劣化区段,更符合养护维修的实际需求。研究结果表明,现有峰值管理值大部分指标及等级划分较为合理,但轨向及加速度管理值相对宽松,可根据线路实际情况适当提高标准;轨距的管理值相对严格,可适当放宽标准。

基于超越阈值模型的低矮房屋实测风压极值估计方法

台风几乎每年都造成我国低矮房屋的巨大破坏和人员伤亡,了解屋面风压极值,尤其是屋面的角部、边缘及屋脊位置的风压极值分布具有重要意义。采用极值理论下的超越阈值模型来合理估计低矮房屋在台风影响下屋面实测风压极值。推导了描述经验平均超额分布与阈值关系的理论公式,同时以广义Pareto分布作为风压极值的拟合分布。依托同济大学浦东风荷载实测基地,以低矮房屋在2016年台风"马勒卡"作用下屋面风压实测数据为样本,比较不同阈值对估计结果的影响。以标准时距下多次观察极值的平均值作为标准极值,分析了该方法和常用方法的极值估计结果与标准极值之间的误差,其结果表明,该方法的误差在5%以内,尤其对屋面极值风压较大的区域估计结果较为理想。

基于融合权重-POT的拱坝变形监控模型

引入极值理论,提出了基于融合权重的POT混凝土拱坝变形监控模型。对于多测点原型观测数据,以融合权重法确定其综合权重,以信息熵理论构建多测点的变形熵,通过POT模型设置一定的阈值,选取变形熵的超限值作为建模对象,利用广义帕累托分布拟合超限数据子样,以失效概率给出大坝变形监控指标。将该方法用于雅砻江流域某混凝土拱坝,工程实例表明,该模型可以得出更加合理的结果,更能反映工程实际。

基于短期实测数据的普立大桥设计风速推算

基于普立大桥桥位处临时观测站的短期风速资料,采用了区组模型、超阈值模型、风速相关性方法和虚拟气象站法对普立大桥设计风速进行了推算。此外,结合数值模拟方法,通过模拟桥位区域的地貌特性,确定了观测站风速与桥面参考点风速之间的关系,得出了桥面各点的设计风速。结果表明:用不同方法得出的设计风速有一定差异,比较而言,对于短期数据,建议采用相对合理的超阈值模型;山区峡谷桥梁风速沿着桥轴线分布并非均匀,采用规范给出的统一地形修正参数进行设计不够准确,应该针对具体情况通过数值模拟或者风洞试验进行修正。

基于WIM实测数据的车辆荷载效应极值的预测分析

为了研究车辆荷载的发展变异对桥梁结构的影响,基于渝湛高速公路27万多个货车的动态称重系统(WIM)实测数据,通过蒙特卡罗法生成随机车流,将其加载于虚拟简支梁结构模拟车辆荷载效应,采用阈值模型(peaks over threshold model,POT模型)预测结构未来可能出现的车辆荷载效应极值,并与实测数据进行对比验证。结果表明:上述方法能够较为合理地预测车辆荷载效应极值,而按JTG D60—2015公路桥涵设计通用规范会得出偏小的结果。

钢板组合梁温度作用的极值统计模型

为建立桥梁温度作用的实用统计模型,梳理了代表值的统计计算方法.以钢板组合梁有效温度为例,利用试验测试、数值模拟和气象相关性公式计算3种方式得到温度作用样本,采用区组模型和超阈值模型推算了代表值,分析了样本和统计模型的适用性.结果表明:试验测试样本最直接有效,但样本量较小导致推算结果偏小;数值模拟和气象相关性公式计算利用历史气象数据得到数十年的丰富样本,推算结果更准确;数值模拟适用性更广泛,气象相关性公式计算仅适用于影响因素较简单的温度作用;选择合适的区组间隔可保证极值的独立性,提高区组模型的准确性;桥梁温度极值成串出现概率较高,应用超阈值模型需对样本除串;温度规律性变化拟合时需关注短时波动,避免高估随机部分离散性;试验地区组合梁100 a重现期的最高和最低有效温度分别为46.69和-21.04℃,有必要细化规范温度分区或绘制等温线图.

改进POT模型下尾矿坝综合预警值确定方法

为完善尾矿坝在线监测预警系统,结合尾矿坝定性指标和定量指标,提出尾矿坝综合预警模型。首先,将尾矿坝预警指标分为监测指标和非监测指标,分别计算2类指标权重,融合得到综合风险指数;然后,引入改进极值(POT)模型,构造综合风险指数的广义帕累托(GPD)函数,并求解函数参数,结合3σ准则确定尾矿坝的综合预警值;最后,以湖北省某尾矿坝为例进行实例分析。结果表明:尾矿坝综合预警模型能够弥补传统单指标预警模型风险信息反映有限的缺点,并计算得到黄色、橙色、红色综合预警值分别为66.538、71.387、80.585;与云模型(CM)计算结果对比,证明尾矿坝综合预警模型具有一定的科学性和有效性。

基于二维非齐次泊松过程的风险度量研究——以中兴通讯日收益数据为例

以具有厚尾的中兴通讯日收益数据为例,考虑年度趋势和波动率等影响因素,应用二维非齐次泊松过程对超出时刻和相伴损失进行拟合,结果显示非齐次泊松过程的拟合表现明显优于其特殊情形齐次泊松过程,说明影响因素起了显著作用.模型的合理性通过模型校验予以阐明,并计算了拟合模型下的在值风险和相伴预期损失.研究表明,使用非齐次泊松模型可以更好地捕捉极端数据信息,得到更精确的风险度量估计值,为投资者规避损失提供借鉴.