Nonlinear combined forecasting model based on fuzzy adaptive variable weight and its application

In order to enhance forecasting precision of problems about nonlinear time series in a complex industry system,a new nonlinear fuzzy adaptive variable weight combined forecasting model was established by using conceptions of the relative error,the change tendency of the forecasted object,gray basic weight and adaptive control coefficient on the basis of the method of fuzzy variable weight.Based on Visual Basic 6.0 platform,a fuzzy adaptive variable weight combined forecasting and management system was developed.The application results reveal that the forecasting precisions from the new nonlinear combined forecasting model are higher than those of other single combined forecasting models and the combined forecasting and management system is very powerful tool for the required decision in complex industry system.

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。

基于综合赋权与云熵优化的园区综合能源系统评价

综合能源系统(integrated energy system,IES)作为能源转型中的重要环节已得到越来越多国家的广泛关注。构建一套匹配中国国情的综合能源系统评价体系和评价方法不仅能够为综合能源系统规划后评价打下基础,以此对规划方案进行优劣排序;还能够提高综合能源系统项目的管理水平,在制定统一、完整的综合能源系统综合评价标准时提供参考。为此,首先结合园区IES基本特征以及运行特性,构建包含经济性、可靠性、环保性以及智能友好性4个方面的综合评价指标体系;然后为解决IES在运行中的不确定性问题,对基于传统云物元模型的综合评价体系提出云熵优化,即考虑不同评价者对模糊性的可接受程度;为解决单一赋权方法可能导致的评价结果过于主观或过于客观的问题,选择基于最小鉴别信息原理将决策实验室法与熵权法相结合的综合赋权法,并采用变权法进一步完善综合评价指标;最后通过算例分析,验证所提综合评价体系的科学正确性。

基于变权-云模型的煤矿安全生产评价研究

目的为了合理有效评价煤矿安全生产状况,方法通过组合赋权法,结合变权综合法,提出变权-云模型评估方法。根据河南省煤矿安全专项整治三年行动评估表及现场调研,从人员、设备、环境、管理4个方面选取24个评价指标,建立煤矿安全生产评价指标体系。采用变异系数法对G1法中指标重要性的确定进行改进,结合COWA客观赋权法,对评价指标进行组合赋权。通过变权综合法对常权权重进行修正,结合云模型理论绘制出安全生产评价云图,通过云图表征该煤矿整体安全风险等级。结果结果表明:提出的变权-云模型评估方法评估结果与现场考察评估结果相符,验证了评价方法的准确性。选取的评价指标和划分的风险等级较为合理,变权综合法可以较好地实现动态权重计算。结合云模型理论提出的变权-云模型评估方法可以实现评价指标的定性和定量分析,绘制出的云图可以表征评价结果的模糊性和随机性,很好地评估煤矿安全生产状况,验证了评价指标选取的合理性和变权-云模型评估方法的准确性,并指出该煤矿当前安全生产工作不足之处。结论构建的评价指标体系和评价模型可以应用于煤矿安全生产评价,为煤矿进一步加强安全生产工作提供指导和参考。

分区变权顶板突水危险性评价方法改进及实例

为准确合理地评价煤层顶板突水危险性,文章基于地理信息系统(geographic information system,GIS)空间分析技术,结合熵权法对突水分区变权模型进行改进优化。为避免权重确定的主观性与计算复杂性,引入信息熵求取常权向量。为防止“极大”或“极小”值权重超调过大,提高各主控因素综合控制作用与各分区值变权重均衡性,采用保守型分区变权函数对变权模型进行修正。通过直接对主控因素栅格图运算和处理,避免因钻孔插值所造成的构造信息丢失问题。将改进模型与常权模型及仅通过钻孔构建的风险型分区变权模型进行比较,以实际突水点对评价模型进行识别检验。结果表明,改进的分区变权模型评价效果更好、精度更高,对煤矿顶板水害预测与防治具有指导性作用,在口孜东矿取得良好的应用效果。

杭州市钱塘新区地下空间开发地质环境适宜性评价

地下空间地质环境适宜性评价是实现地下空间合理有序开发的重要环节,也是国土空间科学规划的必要前提。通过系统分析杭州市钱塘新区地质环境条件,从地形地貌、工程地质条件、水文地质条件、活动断裂及地震效应、环境地质问题等五个方面选取15个指标构建了地下空间开发地质环境适宜性评价指标体系。在此基础上,采用变权层次分析法和灰色关联分析模型,对浅层(0~15m)、次浅层(15~30m)、次深层(30~50m)地下空间进行了开发利用地质环境条件适宜性评价。结果表明,研究区浅层和次深层地下空间更适宜开发,而次浅层地下空间适宜性好和适宜性较好的总面积仅占全区的45.7%,地质环境条件复杂,具有一定的开发难度。该结果可为钱塘新区地下空间合理开发提供参考。

微电网运行控制关键技术评价

微电网是一种智能化的控制系统,其运行效果与管控技术密切相关。为了实现微电网的精细化管理,开展了微电网运行过程评价研究,建立了包含有功功率控制、电压/无功调节、孤岛安全技术和能量优化管理4个方面的微电网运行控制关键技术评价指标体系;同时提出了基于改进变权评价方法的综合评价方法,解决了评价结果不能反映部分指标权重较小但指标值已严重偏离正常值的实际评价问题。最后,通过实际微电网运行评价算例,验证了提出的微电网运行过程评价指标体系和评价方法的有效性。

基于灰色变权组合模型的河南粮食产量预测分析

科学合理地考虑各生产资源要素在农业中的运用,促进粮食产量的稳定增长,是保障粮食安全的关键。选取河南省2005~2021年粮食产量及相关因素数据,利用灰色关联模型提取影响粮食产量的主要影响因素,基于方差倒数加权法构建由GM(1, N)、Lasso回归、BP神经网络组成的多变量变权重组合预测模型,对河南粮食产量的变化趋势进行拟合与预测。结果表明,变权重组合预测模型的预测误差为0.589%,预测精度高且性能稳定;预测河南粮食产量在2022~2025年将会保持稳定增长,并在2025年达到73 282.65 kt。

一种基于宽带网格小区质量的动态评价方法

基于影响客户感知的主观KQI数据和客观网络KPI数据,建立多层次多维度的基于网格小区用户的动态评价体系。通过影响度基础因子、敏感因子、持续恶化因子等指标因子,区分场景和用户画像动态调整评估指标,应用熵值法计算各维度中指标的权重,引入变权函数动态调整初始权重,最后通过TOPSIS综合评估法,兼顾各维度对整体评价不同的影响程度,归一化后得出网格小区的综合评价得分。实际使用效果的统计数据验证表明,动态评价算法能够较好地反映网格小区用户的实际使用感知。

沥青路面使用性能评价及预测方法研究综述

随着城市化进程的加快和交通运输需求的增长,沥青路面使用性能的准确评价及预测对于沥青路面的管理和养护至关重要。评价沥青路面使用性能包含诸多关键指标,如路面质量、平整度、耐久性和抗滑性等。这些指标不仅影响驾驶的舒适性,还直接关系到道路的使用寿命和安全性。因此,需要提出准确且高效的沥青路面使用性能评价及预测方法。为此,综合讨论了沥青路面使用性能评价及预测领域中各种方法的研究进展,涵盖了传统方法以及变权原理法。首先分析了沥青路面使用性能的评价体系及指标,然后探讨了各种方法的基本原理、优缺点以及在实际工程中的应用情况,最后提出了未来的研究方向及建议,以期为沥青路面管理和养护提供更加有效的理论和方法支持,提升道路交通的安全性和可靠性。

基于局部变权与灰色关联分析的电压暂降评估分析

阐述基于局部变权与灰色关联分析的双侧电压暂降综合评估方法。通过局部状态变权的方法,对变化趋势不同的系统侧指标修正权重,依据敏感设备耐受曲线计算敏感负荷故障率作为负荷侧指标,基于灰色关联分析方法计算各节点评估指标序列与参考序列的关联度大小,得到更合理、准确的电压暂降评估结果。

偏远寒区农村供水工程保障能力评价研究

为评估偏远寒区农村供水工程保障能力,以夏河县科才乡科才村农村供水工程为例,调查分析当前工程现状及存在问题的基础上,结合国家政策、文献等资料总结构建评价指标体系,利用变权AHP法、模糊综合评判法构建评价模型,模型应用计算结果与该工程实际一致性较高。通过对供水工程的评价找出影响供水保障能力的因素,结合国家政策,对农村供水工程进行针对性的提升改造,从而进一步提高供水保障能力,为国家乡村振兴战略做好坚实的水利保障。

基于变权模糊综合法与人工神经网络的地铁车辆转向架系统健康状态评价

[目的]相较于现代地铁车辆普遍采用的计划修和故障修的维修模式,状态修可以在优化维修策略和成本的同时,把握车辆系统的健康状态和运行情况。为实现状态修,需对车辆系统健康状态进行准确评价。[方法]以地铁车辆转向架系统为对象,对其健康状态的评价方法进行深入研究。依据转向架系统组成具有层次性的特点,以劣化度为依据,将层次分析法和变权理论相结合,根据模糊综合评判思路,建立基于劣化度的地铁车辆转向架健康状态变权模糊综合评价模型,提出建模流程;通过选取的地铁车辆转向架系统健康状态评价指标对其进行健康状态评估,获得样本数据;利用样本数据对BP神经网络、支持向量机和随机森林三种不同的人工神经网络进行训练,利用实际测试数据判断三种不同类型人工神经网络的评价效果。[结果及结论]随机森林模型对地铁车辆转向架系统健康状态的识别能力最强,可实现对地铁车辆转向架系统的智能化健康评估。

基于变权重组合模型的灌溉水有效利用系数预测

通过逐步回归法分析影响灌溉水有效利用系数各因素的重要程度,筛选出节水灌溉面积为影响灌溉水有效利用系数的关键因素。考虑关键因素与时间序列两方面,基于逐步回归法、GM(1,1)模型和Logistic生长模型构建变权重组合模型。变权重组合模型的预测精度优于各单项模型,模拟效果与实际符合度高,适用于灌溉水有效利用系数的预测。最后采用变权重组合模型对广东省2023-2035年灌溉水有效利用系数进行预测分析。2023-2035年广东省灌溉水有效系数逐年提高,其中2035年预测值达到0.679 2,高于全国绝大多数灌溉水有效利用系数的现状值。变权重组合模型预测法可为农业水资源规划与灌溉管理提供科学参考。

DEM粗差权值衰减迭代探测算法研究

为剔除经滤波处理后的机载激光雷达(LIDAR)地面点云数据中的残留非地面点,提高由其制作生产的数字高程模型(DEM)的精度,提出一种基于LIDAR点云数据所生成的不规则分布数据DEM粗差权值衰减迭代探测算法。该算法将滤波后残留的非地面点视为DEM粗差,基于地理学局部地形相似性原理,根据数据点密度及地形起伏变化程度确定局部窗口并进行二次曲面拟合,求解局部窗口内各数据点高程残差值,从而构建粗差相关检验量来定位粗差点。同时,该算法借鉴选权迭代粗差定位法思想,通过迭代,不断衰减含粗差观测点的权值,从而不断减小其对局部窗口二次曲面拟合产生的不良影响,降低地面点被误判为粗差点的概率。通过实验验证,该算法能有效提升DEM粗差探测率并极大降低粗差误判概率,粗差剔除率为98.02%,粗差误判率为1.71%。

变权组合预测模型下的武汉港物流需求预测研究

武汉港作为我国中部地区最重要的交通枢纽之一,对我国港口物流发展具有极其重要的影响,而对武汉港的货物吞吐量进行物流需求预测是其物流发展规划的重要组成部分。文章以单项预测模型为基础,将ARIMA模型、二次指数平滑法以及灰色预测模型组合起来,建立了变权组合预测模型进行物流需求预测。经过分析比较后,发现变权组合预测模型的合理性和预测准确度比单项预测模型更好。同时观察到武汉港未来的货物吞吐量将会稳中向好增长,并对武汉港物流发展提出相应的建议。

煤矿巷道掘进护盾临时支护装置模块化变权模糊评价方法

为解决团队前期研发的煤矿巷道掘进护盾式临时支护装置存在构件重量大、运输装拆难等问题,采用模块化设计基于特征度给定了经济性、工艺性及可维护性3种模块细化方案,可满足不同地质环境不同巷道搬运、装卸需求;提出将“熵权法+模糊数学+变权理论”相结合的变权模糊综合评价方法,可根据不同巷道环境不同侧重需求,评价选择装置模块化最优方案;从模块化需求分析,建立模块化方案评价指标体系,构建了基于变权模糊综合评价法的临时支护装置模块化方案评价模型,结合某煤矿实际条件验证评价方法的合理性和可行性。结果表明:通过变权模糊综合评价模型评价选择的模块化最优方案适用地质条件与该煤矿实际地质条件相符,模块化设计后的装置装配空间、最大零部件重量及最大零部件尺寸均实现了优化,提高了装置运输与装配的便捷性和高效性,证明了评价方法的赋权指标权重合理,变权模糊综合评价模型准确可用,为煤矿设备设计先期模块化决策提供一定的参考与指导意义。

基于灰色熵变权的智慧港口等级评价方法

为科学评价我国港口智慧化发展水平,更好地促进智慧港口建设与发展,首先,结合港口演变规律和国内外相关实践,基于生态理论,剖析了智慧港口的内涵特征;然后,采用目标层次分类法,从综合运营和创新融合两个维度,构建了5类分层分级评价指标体系;最后,将常权评价方法与变权理论相结合,研究提出了基于灰色熵变权的评价模型和方法,并选取全国集装箱吞吐量排名前13位(TOP13)的港口进行了实证分析。结果表明:全国TOP13港口按智慧等级可分为3个梯队,包括4星级港口3家,3星级港口5家,未达到3星级标准的港口5家;在基础设施能级、智能运营水平、综合服务质效和创新引领能力等指标方面,位居前列的沿海港口有相对领先的“硬”实力;在生态和谐程度指标方面,各港口发展水平差距不明显,反映了打造和谐生态圈、提升港口美誉度逐步成为各大港口关注的重要内容。

基于主轴和进给轴电流的铣削力间接预测方法

提出了一种基于主轴和进给轴电流最优变权法的瞬时铣削力预测方法。首先,分析了主轴电流与x向瞬时铣削力的映射关系,基于互相关方法考虑了电流信号的延迟效应;其次,基于Devavit Hartenberg法对五轴机床进行运动学建模,将进给轴驱动力矩从机床坐标系映射到刀具坐标系,基于力雅可比矩阵得到进给轴驱动力矩和瞬时铣削力的映射关系;最后,基于最优变权法,综合考虑了主轴和进给轴电流对瞬时铣削力的影响,进行了瞬时铣削力预测实验。实验结果表明,基于主轴和进给轴电流最优变权法的瞬时铣削力预测误差在10%以内,能够有效预测加工过程的瞬时铣削力。

基于不确定时间序列的来袭目标解算方法

传统水中来袭目标解算方法缺乏对多维度、不确定观测数据的时序特征的挖掘。针对此类数据复杂性高、存在缺失的时间序列预测问题,提出了一种基于自适应窗口插补和深度可变权重长短时记忆网络模型的预测方法,以适用于多采样频率的缺失时序观测数据,并在仿真数据和公测数据集上验证。针对多源观测信息采样频率不一致造成的随机缺失问题,引入自适应窗口插补方法;根据观测信息的缺失程度自适应调整插补窗口,降低传统插补方法的误差水平。针对时间序列数据引入可变权重的长短时记忆网络模型,在适用于多采样频率的缺失时序观测数据插补的同时,根据观测信息缺失率自适应调整反向传播的损失权重。实验表明:模型在具备处理不确定数据处理能力的同时,在区间预测中比传统方法准确率更高,可以为解算来袭目标提供更有效的决策参考。