灰色马尔柯夫模型在建筑工程坍塌事故预测中的应用_论文

第 1 3卷 第 6期  重 庆科技 学 院学 报 ( 自然科 学版 )   21 0 1年 1   2月 灰色马尔柯夫模型在 建筑 工程坍塌事故预测 中的应用  刘 红 艳  苏曼 曼  (. 岛 东方监 理有 限公 司 ,青 岛 2 6 7 ;2中国海 洋大学 ,青 岛 2 6 0 ) 1青 601 . 6 1 0  摘 要: 以建 筑 施 T 过 程 中 频 发 的 坍 塌 事 故 为 研 究 对 象 , 灰 色 G 11模 型 与 马 尔柯 夫 预 测 技 术 相 结 合 , 建 坍  将 M(,) 构 塌 事 故 的灰 色 马 尔 柯 夫 预 测模 型 , 以我 国三 级 以 上 建筑 工程 坍 塌 事 故 统 计 数 据 为 基 础 , 我 国坍 塌 事 故 进 行 趋 势  并 对 分 析 和状 态 预 测 。   关 键 词 : 塌 事 故 ; M 11 型 ; 色 马尔 柯 夫 预 测 ; 筑 l 坍 G (,) 模 灰 建 T程  中图 分 类 号 : U1 6N 4  T 9 :9 1 文 献 标 识 码 :  A 文章 编 号 :6 3 1 8 ( 0 10 — 1 0 0   17 — 9 0 2 1 )6 0 5 — 4 建筑 施 工 中 ,坍塌 事 故 的危 害 程度 最 为严 重 。   坍 塌往 往 出现 在不 同的施 工 阶段 和 施工 部 位 , 旦  一 出现容 易造成 大面积 的伤 害 , 生群死 群伤 事件 , 发 而  且 会 对 工 程 的施 工安 全 、 质量 、 度 造 成 很 大 的 影  进 将坍 塌 事 故 的 产 生过 程 视 为一 个 灰 色 系统 ,将 事  故 数作 为灰 量 ,收 集 一 定 时 间 的事 故 数 据 建 立 预  测模型。   11 建立灰 色 GM( ,) 型  .   11 模 响, 给人 民生命 财产 造成 巨大损 失 。同时 , 塌事 故  坍 也 是建 筑安 全事故 中最 为严重 的频发 事故 。   由于建 筑 工程 坍 塌事 故 具有 不 确定 性 、 随机 性  G 1 ) 型 是 灰 色预 测 系统 中最 普遍 的一 种  M(, 模 1 预测 方法 。其 建模方 法和 步骤为 :   将建 筑工 程坍 塌事 故数 ( 始数 据 ) : 。 I 原    ‘ )   ( ,  和突 变性 。 因此 表征坍 塌 事 故 的 的参数 是 随机 变 化  的灰数 。 而 , 色 G 11 模 型作 为普遍 使用 的事  然 灰 M(,) 故 预测 方法 , 适用 于原始 数据 较平缓 的序 列 , 于随  对 机 波动性 较 大数据列 的拟 合则 较差 , 预测精 度较 低 。   : () ‘ 3 2,。 )    ( , … ‘n} ∞) ( 作一 次 累加 生成 新序列 :   ,   … ‘ “ : { 1 ‘ 2 ‘ 3  (   )  ) ‘ ) ( ( ,   ,   , ‘n}  ) ’   ( ,   1   2   3   灰 色 马 尔柯 夫 预 测 模 型 是 灰 色 G 1 1 模 型 与 马  M( , ) 尔 柯夫 预测 技 术相结 合 的方法 , M(,) 来揭 示 预  G 11 用 测 数 列 的发展 变 化总 趋 势 , 马尔 柯夫 概 率矩 阵预  而 测 则用来 确定 状态 的转移 概率 。这种 预测模 型将 两  种 方法 的优 势互补 , 充分 利用历 史数 据给 予 的信 息 ,   大 大提 高 了随机波 动较 大数据 列 的预测精 度 。   本 文采 用 灰色 马 尔柯 夫 预测 模 型 , 以建筑 工 程  { ㈣)∑ ㈣) ∑ @,  @,   …, ㈣ ) (  ∑ (, ∑ (} 1 )    ) k l =  =1   k l =  =l   其相 应 的 白化微 分方 程为 :   + (:     £6 ) () 2  构造 数 据矩 阵 日,  ,用 最 小二 乘 法求 解 参数  y 向量 0 6 .:   坍 塌 事故 数作 为 灰色 量 , 测和 分 析坍 塌 事故 的未  预 来 状 态和 发展 趋 势 , 旨在 帮 助建 设 行政 主 管部 门深  {[(  )  1 (  ’ 2 ) ] 帆 一   入分 析我 国建筑 安全 生 产形 势 , 薄 弱环 节 采取 有  对 B=   [ () ()   2   3]   ;   针对 性 的事 故 防范措 施 。 高 安全 生 产工 作 的 主动  提 性 和 预见性 。   一   1I0n 1   )   x)— ) ’ ] ( 慨‘    ( () … , () 3 ,   n)   T   一1 T    1 建筑工程坍塌事故灰色马尔柯 夫模 型的构建    建筑 工程 坍 塌事 故 的发 生 受诸 多 因素 的影 响 ,   具 有 很大 的随机性 和 不确定性 , 色特 征 明显 , 可  灰 故 收 稿 E期 : 0 1 0 — 2 t 2 1- 5 1  y: 嘶)    ‘2 ( ,   T   g (,)= B     t ab   )B Y = () 3  求 得时 间响应 函数式 ,还 原生 成预测值 时 间响  作 者 简 介 : 红 艳(9 8 , , 刘 16 一)女 山东 烟 台人 , 程 师 , 究 方 向 为工 程 管 理 。 工 研   ? 1 0? 5   刘 红艳 . 苏曼 曼: 色马 尔柯 夫模 型 在 建 筑工程 坍塌 事 故预 测 中的应 用 灰   应 函数 为 :   (  1 ) r/ O   由  ( ) 成 状态 转 移概率 矩 阵 : m构   (+ )  ()ba +    1 : 1 /) - e 6 () 4  P 1 )P2 1

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