基于贝叶斯网络隧道施工坍塌事故诊断方法.pdf

第３８卷 第１期 昆明理工大学学报（自然科学版） Ｖｏｌ．３８　Ｎｏ１ 　 ２０１３年２月　 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＫｕｎｍｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｆｅｂ．２０１３  ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－８５５ｘ．２０１３．０１．００７ 基于贝叶斯网络的隧道施工坍塌事故诊断方法 谢洪涛　丁祖德 （昆明理工大学 建筑工程学院，云南 昆明６５０５００） 摘要：隧道施工坍塌具有十分复杂的原因，到目前为止仍缺乏成熟可靠的隧道施工坍塌事故诊 断方法．在对隧道隧道施工坍塌模式进行分类总结的基础上，引入基于贝叶斯网络的知识表达和 不确定性推理，构建了隧道隧道施工坍塌事故诊断的贝叶斯网络模型，基于专家的先验知识构建 贝叶斯网络结构，利用ＮＥＴＩＣＡ软件的案例学习功能对统计数据进行分析，获得节点间的条件概 率，从而建立完整的隧道施工坍塌事故分析专家系统．运用专家系统对某隧道工程施工坍塌事故 原因进行分析，专家系统的诊断结果与现场鉴定的结果具有良好的吻合性；贝叶斯网络专家系统 可以使推理在输入数据不完备的基础上进行，不仅可以应用于隧道施工坍塌事故分析，同样也可 应用于隧道施工支护参数的比选． 关键词：贝叶斯网络；施工坍塌；支护参数；专家系统；隧道 中图分类号：ＴＵ４５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７－８５５Ｘ（２０１３）０１－００３７－０８ ＢａｙｅｓｉａｎＮｅｔｗｏｒｋＢａｓｅｄＭｅｔｈｏｄｆｏｒＡｃｃｉｄｅｎｔＤｉａｇｎｏｓｉｓ ｏｆＴｕｎｎｅｌＣｏｌｌａｐｓｅ ＸＩＥＨｏｎｇｔａｏ，ＤＩＮＧＺｕｄｅ （ＦａｃｕｌｔｙｏｆＣｉｖｉｌａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＫｕｎｍｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５０２２４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅａｓｏｎｓｆｏｒｔｕｎｎｅｌｃｏｌｌａｐｓｅａｃｃｉｄｅｎｔｓａｒｅｖｅｒｙｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ，ｗｈｉｃｈｌｅａｄｓｔｏｔｈｅｌａｃｋｏｆｒｅｌｉａｂｌｅａｃ ｃｉｄｅｎｔｄｉａｇｎｏｓｉｓｍｅｔｈｏｄｓｓｏｆａｒ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅｓ，Ｂａｙｅｓｉａｎｎｅｔｗｏｒｋａｎｄｃｏｒｒｅ ｓｐｏｎｄｉｎｇｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｒｅａｓｏｎｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｏｄｅｖｅｌｏｐａｎｅｘｐｅｒｔｓｙｓｔｅｍｆｏｒｄｉａｇｎｏｓｉｓｏｆｔｕｎｎｅｌｃｏｌ ｌａｐｓｅａｃｃｉｄｅｎｔｓ．Ｂｙｃｏｍｂｉｎｉｎｇｐｒｉｏｒｋｎｏｗｌｅｄｇｅｏｆｄｏｍａｉｎｅｘｐｅｒｔｓｗｉｔｈｗｏｒｋｓｉｔｅｄａｔａｒｅｃｏｒｄｅｒ，ｗｅｇｅｔｔｈｅｐｏｓｔｅｒｉ ｏｒｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｄｅｎｓｉｔｙｏｆｍｏｓｔｎｏｄｅｓ．Ｔｈｅｆｉｅｌｄｐｒａｃｔｉｃｅｓｐｒｏｖｅｔｈａｔｔｈｅｅｘｐｅｒｔｓｙｓｔｅｍｈａｓｇｏｏｄａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅ Ｂａｙｅｓｉａｎｎｅｔｗｏｒｋｂａｓｅｄｅｘｐｅｒｔｓｙｓｔｅｍｃａｎｎｏｔｏｎｌｙｂｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｄｉａｇｎｏｓｉｓｏｆｔｈｅｔｕｎｎｅｌｃｏｌｌａｐｓｅａｃｃｉｄｅｎｔｓａｃｃｉ ｄｅｎｔ ，ｂｕｔａｌｓｏｂｅａｐｐｌｉｅｄｍａｋｉｎｇｃｏｍｐａｒｉｓｏｎａｎｄｃｈｏｉｃｅｏｆｔｕｎｎｅｌｓｕｐｐｏｒｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＢａｙｅｓｉａｎＮｅｔｗｏｒｋ；ｃｏｌｌａｐｓｅａｃｃｉｄｅｎｔ；ｓｕｐｐｏｒｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓ；ｅｘｐｅｒｔｓｙｓｔｅｍ；ｔｕｎｎｅｌ ０　引 言 由于隧道工程施工环境的复杂性与特殊性，其施工事故发生率比其他岩土工程高且严重，而施工坍塌 ［１］ 是隧道施工中的常见灾害，据统计，坍塌事