[发明专利]基于云理论的水库塌岸风险分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及水库塌岸预测技术领域，具体地，涉及一种基于云理论的水库塌岸风险分析方法。

背景技术

随着我国经济建设步伐的加快，对铁路运输量的需求越来越大，同时也对铁路安全运输的要求也越来越高。针对跨越库区的重载铁路，要全面考虑铁路运输的安全，从而水库塌岸对铁路安全运营的影响也成为必须要考虑的重点。

水库蓄水致使河岸自然地质条件发生重大改变，库区水位上升抬升库岸侵蚀基准面，引起库区河道水文条件发生重大变化，诱发水库库岸再造运动。随着水库建成蓄水，河道内水流流速渐缓并形成人工湖泊静水。由此，水库坡岸会发生一系列地质现象，塌岸即是最为典型、最为常见的库岸工程地质灾害。

塌岸是水库蓄水后普遍发生的灾害，其影响因素有很多，各因素之间也存在着错综复杂的关系，对于塌岸的风险分析主要有定性分析方法与定量分析方法，常见的有层次分析法、改进层次分析法、模糊综合评价法、事故树等。但是，以上分析方法都存在着主观性大的问题，使得评价结果偏离客观实际，据此现有技术中还提出了基于贝叶斯网络的塌岸风险分析方法和基于S-SVM以及可拓学的塌岸风险分析方法。

对于基于贝叶斯网络的塌岸风险分析，贝叶斯网络可以很好地对不确定性问题进行描述和推理，但是节点概率和条件概率的确定需要依靠专家经验和大量的历史数据，当过多的依靠专家经验、历史数据缺失或不完善时，使用贝叶斯网络进行风险分析也存在着一定的局限性。

对于基于LS-SVM以及可拓学的塌岸风险评价方法，虽然充分的考虑了评价问题的模糊性，但是忽略了评价过程中随机性的影响。

因此，以上的塌岸风险分析方法的评价结果都有可能偏离客观实际，不够精确。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于云理论的水库塌岸风险分析方法，用于解决现有技术中塌岸风险分析方法不够精确的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于云理论的水库塌岸风险分析方法，该水库塌岸风险分析方法包括：根据多个风险等级评价论域的数字特征生成云评价标尺；根据反映决策者对每个风险因素的评语的决策矩阵计算实际云重心向量偏离理想状态云重心向量的偏离度；根据所述偏离度和所述云评价标尺确定塌岸的风险等级。

优选地，所述根据风险等级评价论域的数字特征生成云评价标尺包括：划分示出塌岸风险等级的评价论域，并建立与所述评价论域对应的评语集；根据各风险等级评价论域的数字特征，建立各评价论域的云模型；以及基于所述云模型生成云评价标尺。

优选地，所述评价论域包括[0，0.25)、[0.25,0.4)、[0.4,0.75)、[0.75,1]四个区间，且该评价论域对应的评语集为U＝{低、中、高、很高}。

优选地，所述根据各风险等级评价论域的数字特征，建立各评价论域的云模型包括：根据所述评价论域的边界值，对该评价论域对应的评语集中的评语进行定量化处理，并计算定量化后的评语的数字特征，得到各评价论域的云模型。优选地，所述基于所述云模型生成云评价标尺包括：根据所述云模型的数字特征，建立由若干个云滴组成的评价云；以及在所述评价云中，将不同风险等级对应的正态云置于同一坐标系内，构成云评价标尺。

优选地，所述根据反映决策者对每个风险因素的评语的决策矩阵计算实际云重心向量偏离理想状态云重心向量的偏离度包括：根据预先确定的风险因素权重和所述决策矩阵计算实际云重心向量；以及计算实际云重心向量偏离理想状态云重心向量的偏离度。

优选地，所述根据预先确定的风险因素权重和所述决策矩阵计算实际云重心向量包括：对预先确定的风险因素权重和所述决策矩阵进行加权运算，得到实际云重心向量。

优选地，所述计算实际云重心向量偏离理想状态云重心向量的偏离度包括：将实际云重心向量和风险因素权重进行加权运算，得到实际云重心向量偏离理想状态云重心向量的偏离度。

优选地，所述将实际云重心向量和风险因素权重进行加权运算，得到实际云重心向量偏离理想状态云重心向量的偏离度包括：对实际云重心向量进行归一化处理；以及将归一化处理后得到的向量与风险因素权重进行加权运算，得到实际云重心向量偏离理想状态云重心向量的偏离度。

优选地，所述根据所述偏离度和所述云评价标尺确定塌岸的风险等级包括：将所述偏离度的值输入到所述云评价标尺，以确定塌岸的风险等级。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明的水库塌岸风险分析方法结合了水库现场的客观实际，能够定量评价水库塌岸风险，且识别出的风险等级更为精确。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。