[发明专利]一种大型工程结构安全风险评估方法及系统

说明书

本发明涉及一种大型工程结构安全风险评估方法及系统。该方法包括：依据历史监测指标和历史风险指标之间的相关关系构建提取块；结合专家知识构建处理块；采用逐层学习策略对所述提取块的参数进行优化，得到优化后的提取块；采用层自适应生长策略对所述处理块的结构及参数进行优化，得到优化后的处理块，所述优化后的提取块和所述优化后的处理块共同组成为优化后的深度置信规则库；将监测指标和风险指标作为输入，输入至所述优化后的深度置信规则库，得到安全风险评估结果。本发明能够深度挖掘规律信息，实现安全风险的准确评估。

技术领域

本发明涉及大型工程结构风险评估技术领域，特别是涉及一种大型工程结构安全风险评估方法及系统。

背景技术

近年来，我国经济发展迅速，有效促进了以大型桥梁、特高压电力塔架、大型储罐等为代表的大型工程结构的建设与发展。大型工程结构在我国基础建设中占据着重要的地位。为了杜绝安全隐患的发生，保障其安全健康的运行，越来越多的研究将安全风险评估视为大型工程结构维护管理的核心内容。安全风险评估有利于及早发现安全隐患，便于及时采取维护措施。目前，针对大型工程结构风险评估问题，国内外学者开展了广泛的研究，取得了一定的成果。例如，同济大学潘黎明等人首先提出斜拉桥安全性的指标体系，并基于层次分析法与模糊综合评判原理实现了桥梁安全风险的评估。河北大学郭冰等人从失效可能性和失效后果两方面对储罐风险进行分析，建立了储罐定量风险分析模型，以此确定其安全性风险等级。

现有研究仍存在几个问题：首先，大型工程结构组成复杂，规模庞大，需要监测的关键部位众多；第二，大型工程结构工作环境恶劣，其运行状态受到多种内外部因素的干扰，具有较强的不确定性，专家很难仅凭经验对其状态做出判断；第三，大型工程结构异常数据有限，难以获得高质量的数据样本。鉴于此，必须充分考虑上述问题，充分结合有限的数据样本与专家知识，实现大型工程结构风险的高精度评估，为后续维护决策提供支撑。

发明内容

本发明的目的是提供一种大型工程结构安全风险评估方法及系统，能够深度挖掘规律信息，实现安全风险的准确评估。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种大型工程结构安全风险评估方法，包括：

依据历史监测指标和历史风险指标之间的相关关系构建提取块；

结合专家知识构建处理块；

采用逐层学习策略对所述提取块的参数进行优化，得到优化后的提取块；

采用层自适应生长策略对所述处理块的结构及参数进行优化，得到优化后的处理块，所述优化后的提取块和所述优化后的处理块共同组成为优化后的深度置信规则库；

将监测指标和风险指标作为输入，输入至所述优化后的深度置信规则库，得到安全风险评估结果。

可选地，所述依据历史监测指标和历史风险指标之间的相关关系构建提取块，具体包括：

计算历史监测指标和历史风险指标之间的互信息；

根据所述互信息，确定相对互信息；

根据所述相对互信息将所有历史监测指标分成偶数组合和奇数组合；

将所述偶数组合或所述奇数组合输入层次置信规则库BRB，得到上一级层次置信规则库BRB的输出u_H-1和u_H；

将所述上一级层次置信规则库BRB的输出u_H-1和u_H，输入至置信规则库BRB-0，得到置信规则库BRB-0的输出y₀；所述上一级层次置信规则库BRB的输出u_H-1和u_H和置信规则库BRB-0的输出y₀共同作为提取块的输出，也是处理块的输入。