原文传递
基于D-S证据理论的铁路地质灾害评价方法研究
| 论文题名： | 基于D-S证据理论的铁路地质灾害评价方法研究 |
| 关键词： | 铁道线路;地质灾害评价;D-S证据理论;物元可拓模型;数据融合 |
| 摘要： | 随着我国铁路事业的快速发展，建设西部综合运输通道势在必行。我国西北、西南部的铁路建设与高速铁路建设持续推进，沿线会经过地形条件复杂、地质灾害频发的区域。滑坡和泥石流等地质灾害在山区等地分布广泛，作为灾难性事件，它们具有突发性和破坏力强的特点，会产生人员伤亡、使财产受到损失、破坏生态环境。这会使铁路的建设与运行受到非常大的威胁，对乘客与铁路的运营产生影响。因此，本文根据铁路网情况选择研究区域，对区域内地质灾害危险性进行判断，从而为铁路建设与运行工作提供理论依据。 分析兰渝铁路、兰成铁路和兰渝高铁的已建成与拟修建路线，选择线路集中且地质条件较差的宕昌县和舟曲县作为研究区域。在研究它们的地质概况和灾害形成机理的基础上，考虑现有的评价方法，选择控制和影响地质灾害形成的主要因素作为评价指标并对其分级。滑坡的危险性评价中选取了高程、坡向、坡度、与断裂距离、地层岩性；泥石流的危险性评价中选取了流域形态完整系数、河沟纵坡降、泥沙沿程补给长度比、沿沟松散物贮量、24小时降雨量。 用物元可拓模型对滑坡和泥石流灾害点进行危险性评价，物元选择为滑坡与泥石流，事物为各灾害点、特征为评价指标、量值为相应灾害点的数值，由评价指标的分级可得经典域与节域，建立关联函数并计算各评价指标关联度。通过熵权法和灰色关联度法计算各评价指标的权重系数，得到灾害点综合关联度，进而对各灾害点的危险性等级进行判定。 用决策级融合的D-S证据理论方法融合各灾害点的危险性等级，滑坡和泥石流灾害点的各危险等级占比为证据的基本概率分布，融合可以得到区域综合地质状况。分析铁路路线相关区域滑坡和泥石流危险性的特点，针对Dempster组合规则合成结果的不合理，提出一种改进的D-S证据理论数据融合方法，用幂Pignistic概率距离衡量冲突，计算权重修正原始证据，用时间复杂度较小的折扣法处理证据，使用改进规则组合新证据得到较D-S证据理论更合理、较之前的改进方法更精确的区域灾害综合评价。 对研究区域内的滑坡和泥石流灾害点进行危险性等级判定，将区域内的滑坡和泥石流各危险性等级占比作为基本概率分布，运用改进的D-S证据理论方法进行融合，判断研究区域的灾害综合情况。ROC曲线证明了物元可拓模型作为危险性等级评价的合理性，改进D-S证据理论与其他方法的对比证明了改进方法的有效性。研究区域地质灾害情况判断为极度危险，与研究区域涉及的铁路线的相关研究结果相同，验证了融合方法的有效性。 |
| 作者： | 田珂 |
| 专业： | 计算机技术 |
| 导师： | 孟建军;李永宏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
