检索结果-内蒙古大学图书馆

科学通报 2006年第9期51卷 1112-1116页

作者：刘德辅王莉萍庞亮中国海洋大学防灾研究所青岛266003 中国海洋大学数学系青岛266071

针对工程界有关海洋工程设计标准的研究以及学术界在联合概率研究中存在的问题,提出一种既考虑台风或其他大风过程影响每年海洋环境要素取样个数的随机性,又考虑台风诱发的极端海况(巨浪和暴潮等)综合作用的多维复合极值分布理论,并将... 详细信息

针对工程界有关海洋工程设计标准的研究以及学术界在联合概率研究中存在的问题,提出一种既考虑台风或其他大风过程影响每年海洋环境要素取样个数的随机性,又考虑台风诱发的极端海况(巨浪和暴潮等)综合作用的多维复合极值分布理论,并将理论以Poisson-Nested-Logistic三维复合极值分布模型的形式应用于黄海海域,实例计算显示出新模式预测结果的合理性和稳定性．由于此模型考虑了变量之间的非对称相关结构,提供了更多的可使用的资料信息,因此能广泛应用于风、浪、流和潮等各种恶劣海况组合的三元联合概率预测,同时也可推广到应用于水文和气象等自然灾害的多因素联合概率分析．

关键词：多维复合极值分布 Nested-Logistic 模型极端海况阈值

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中国南海极端海况概率预测及海洋工程防灾标准研究

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2019年第1期49卷 115-120页

作者：陈子煜刘德辅王风清中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 中国海洋大学工程学院山东青岛266100

随着全球气候变化,自然灾害加剧的趋势。我国南部沿海城市的近海和海岸工程越来越受到台风、洪水、巨风和强降雨等极端因素的影响。本文基于多维复合极值分布理论分析在我国南海海岸带地区的台风诱发巨浪、风暴潮及相应的天文潮等致灾... 详细信息

随着全球气候变化,自然灾害加剧的趋势。我国南部沿海城市的近海和海岸工程越来越受到台风、洪水、巨风和强降雨等极端因素的影响。本文基于多维复合极值分布理论分析在我国南海海岸带地区的台风诱发巨浪、风暴潮及相应的天文潮等致灾因素的联合频率,同时引入整体不确定性理论分析法(GUA),对各种统计理论,取样方法的计算结果进行合理的不确性评估。本文实例计算了中国南海海域海洋平台的甲板高程,与传统方法相比,该种概率预测的方法显示出合理性和安全性。

关键词：多维复合极值分布概率预测设计标准不确定性分析

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中国台风灾害区划及设防标准研究-双层嵌套多目标联合概率模式及其应用

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中国科学（E辑） 2008年第5期38卷 698-707页

作者：刘德辅庞亮谢波涛伍远康中国海洋大学防灾研究所山东青岛266003 中国海洋大学工程学院山东青岛266100 浙江省水文局浙江杭州310009

鉴于台风灾害加剧趋势,中国必须构建一套完整的防灾、减灾体系.针对台风特征、致灾因素、相应后果和防灾需求,使用多维复合极值分布理论,构造一个双层嵌套、多目标的联合概率预测模式,进而建立台风灾害区划及相应防灾设防标准体系.

关键词：台风灾害区划设防标准多维复合极值分布随机模拟联合概率预测

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热带气旋对海工结构影响的概率特征分析

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中国造船 2012年第A2期53卷 339-346页

作者：徐霄龙庞亮刘德辅中国海洋大学工程学院青岛266100 中国海洋大学海洋防灾研究所青岛266003

海工结构处于严峻的海洋环境中,特别是热带气旋影响海域,极端环境因素的联合作用往往导致结构的失效破坏。目前海工结构的设计大都是遵循相关规范中建议的传统方法,简单选取极端海况组合作为设计依据,难以合理反映热带气旋对结构的长期... 详细信息

海工结构处于严峻的海洋环境中,特别是热带气旋影响海域,极端环境因素的联合作用往往导致结构的失效破坏。目前海工结构的设计大都是遵循相关规范中建议的传统方法,简单选取极端海况组合作为设计依据,难以合理反映热带气旋对结构的长期影响。采用数值模拟、概率分析、灰色预测交叉结合的方法,建立海工结构响应模型、多维复合极值分布模型、灰色马尔科夫链模型嵌套的体系。进行热带气旋风场诱发极端海况对结构影响的长期概率分析。计算结果可作为结构可靠度分析的依据。

关键词：热带气旋海工结构灰色马尔科夫链多维复合极值分布双层概率分析模式

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台风诱发暴雨降水量的概率预测

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2007年第6期37卷 1027-1033页

作者：刘德辅谢波涛伍远康庞亮中国海洋大学工程学院防灾研究所山东青岛266003 浙江省水文局浙江杭州310009

每年由台风诱发暴雨引起洪水、滑坡等灾害在我国沿海地区造成巨大损失。作者采用多维复合极值分布理论(Multivariate compound extreme value distribution),以受台风暴雨危害较严重的浙江温州地区为例,对台风诱发暴雨的降水量进行了概... 详细信息

每年由台风诱发暴雨引起洪水、滑坡等灾害在我国沿海地区造成巨大损失。作者采用多维复合极值分布理论(Multivariate compound extreme value distribution),以受台风暴雨危害较严重的浙江温州地区为例,对台风诱发暴雨的降水量进行了概率预测。该理论以影响暴雨强度的台风中心气压差和降水量为研究对象,并考虑导致极端降水的台风过程的出现频次的概率特性,预测结果较传统方法更为合理和安全。

关键词：台风暴雨降水量多维复合极值分布概率预测

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热带气旋对海上风电支撑结构的影响研究

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2015年第10期45卷 109-113页

作者：庞亮徐峰龚昕战元福中国海洋大学山东青岛266100 海洋石油工程股份有限公司设计公司天津300451

海上风电机组工作环境复杂、恶劣。热带气旋影响海域,极端环境条件作用往往导致结构的失效破坏。工程设计中往往遵循规范建议的传统方法,简单选取极端海况组合作为校核条件。本研究拟采用数值模拟、概率分析、灰色预测结合的方法,建立... 详细信息

海上风电机组工作环境复杂、恶劣。热带气旋影响海域,极端环境条件作用往往导致结构的失效破坏。工程设计中往往遵循规范建议的传统方法,简单选取极端海况组合作为校核条件。本研究拟采用数值模拟、概率分析、灰色预测结合的方法,建立嵌套模型对热带气旋诱发的极端海况对风电机组支撑结构的作用进行分析。结果表明该方法合理,并可应用于热带气旋作用下海洋结构整体可靠度计算。

关键词：热带气旋海上风电支撑结构极端海况多维复合极值分布双层概率分析模式

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港口及海岸工程防灾理论体系的研发及其应用

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2018年第2期48卷 91-95页

作者：刘德辅刘桂林王凤清王永发中国海洋大学工程学院山东青岛266003 青岛新前湾集装箱码头公司山东青岛266555

本文介绍了中国自主研发的复合极值分布理论和多维复合极值理论30多年来在国内外的引用和应用,特别是2005年Katrina和2012年Sandy飓风对新奥尔良市和新泽西州及纽约周边带来的灾难性破坏,以及2013年菲特台风诱发上海超警戒水位,都验证了... 详细信息

本文介绍了中国自主研发的复合极值分布理论和多维复合极值理论30多年来在国内外的引用和应用,特别是2005年Katrina和2012年Sandy飓风对新奥尔良市和新泽西州及纽约周边带来的灾难性破坏,以及2013年菲特台风诱发上海超警戒水位,都验证了1982及2006年使用上述理论预测结果的正确性。本文就该理论在海洋,海岸、港口等工程防灾设防标准中的应用,对国内外有关规范的防灾标准进行了风险评估和建议。

关键词：台风灾害复合极值分布多维复合极值分布海岸和港口工程规范校核

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双层嵌套多目标概率模式及其在台风灾害区划研究中的应用

双层嵌套多目标概率模式及其在台风灾害区划研究中的应用

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作者：庞亮中国海洋大学

学位级别：博士

台风(飓风)灾害是影响人类生命安全和社会经济稳定发展的重要因素。近年来，随着全球气候变暖、海平面上升，台风(飓风)灾害的频次与强度都有增加的趋势。特别是一些超强台风(飓风)频频发生，严重威胁到人类的生存与发展。我国地处西北... 详细信息

台风(飓风)灾害是影响人类生命安全和社会经济稳定发展的重要因素。近年来，随着全球气候变暖、海平面上升，台风(飓风)灾害的频次与强度都有增加的趋势。特别是一些超强台风(飓风)频频发生，严重威胁到人类的生存与发展。我国地处西北太平洋沿岸，幅员辽阔、海岸线漫长，所有沿海省份及部分内陆地区都会遭受到台风及其诱发的各类灾害。\n 目前我国有关台风灾害的区划、预测方法以及防灾设防标准体系存在以下几个问题：缺少科学、合理的台风灾害区划和预警体系；现有的沿海设防标准不足以应对日益严重的台风灾害；近半数沿海防护工程不能达到设防标准，沿海工业、民用建筑防灾能力较低。因此，如何采取有效的措施以应对气象灾害引起的种种问题是中国未来所面临的重大挑战，制定科学、合理的台风灾害区划及相应的防灾设防标准势在必行。\n 国内外有关台风灾害区划的研究尚没有特别成熟的理论体系。气象领域侧重于台风机制的数值模拟研究，工程实用性较低；工程领域往往墨守成规，按照有关规范中基于年极值取样法的概率统计模式对台风强度进行推测；风险分析领域则注重使用回归模型、聚类分析等工具对台风灾害风险度进行划分，不深究台风内在机制以及台风特征因素复杂概率特征。\n 本文在前人研究的基础上，进一步深入探讨了多维复合极值分布的理论求解法和随机模拟求解法。并以多维复合极值分布理论为核心，提出全新的双层嵌套多目标概率模式(Double layer nested multi-objective probability model)。该模式第一层(内层)是台风特征因素的联合概率分析模型，用于台风频次、中心气压差、中心移动速度、台风移动方向角、台风影响历时、台风中心与影响区域最小距离和最大风速半径几种特征因素的联合概率预测；第二层(外层)是台风诱发的各类致灾因素分析模型，用于对台风诱发的狂风、巨浪、暴潮、降雨以及相应的滑坡、泥石流等次生灾害进行概率预测。内层目标为基础目标，是外层目标的诱发因素；外层目标是内层台风致灾的外在体现，二者是有机的整体。\n 双层嵌套多目标概率模式是建立科学的台风灾害区划及灾害预测、预警体系的有效工具。本文以美国沿岸飓风灾害预测以及我国上海、广州等地区的台风设防体系研究为例，系统阐述了应用新模式建立台风灾害区划和防灾、减灾综合体系的方法；并特别提出了基于贝叶斯理论，结合多维复合极值分布和逻辑回归模型的台风降雨诱发地质灾害的预测、预警系统。\n 研究表明，多维复合极值分布体现出年极值取样到过程取样法的进步以及单因素概率分析到多元联合概率分析的进步，不仅适用于台风、飓风等诱发的多种致灾因素联合概率预测，而且也可拓宽应用于其它隶属于非高斯过程，具有不同相关性的多种随机变量的联合极值分析；双层嵌套多目标概率模式能够客观、科学的体现出台风致灾的整体机制，有利于对台风及其诱发的各类灾害作出合理的区划、预测及预警，对防灾减灾具有重要的实用价值，将带来巨大的经济和社会效益。

关键词：双层嵌套多目标概率台风灾害区划台风预警体系多维复合极值分布

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多维联合概率的随机模拟技术及其工程应用

多维联合概率的随机模拟技术及其工程应用

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作者：宋艳中国海洋大学

学位级别：博士

在海洋工程结构设计中，考虑多种海洋环境条件的联合作用是非常必要的。本文分别从两个角度研究了联合概率的随机模拟技术及其在海洋工程中的应用。其一是重点抽样法在平台设计中的应用。重点抽样法是一种可以降低方差、提高效率的... 详细信息

在海洋工程结构设计中，考虑多种海洋环境条件的联合作用是非常必要的。本文分别从两个角度研究了联合概率的随机模拟技术及其在海洋工程中的应用。其一是重点抽样法在平台设计中的应用。重点抽样法是一种可以降低方差、提高效率的模拟方法，本文将其应用于导管架平台和自升式平台的设计。并对传统方法与联合概率法，以及采用不同的取样方法分别进行了比较，为平台设计提出了合理建议。其二是多维复合极值分布的随机模拟。本文首先发展了复合极值分布理论，将它推广至三维空间，并提出一种具体的分布形式—泊松-嵌套Logistic模型。该模型同时考虑了台风发生频次的规律以及极端海况下多种环境条件极值联合出现的概率，既符合实际的物理背景，又可以满足工程中对多维环境条件联合概率分析的需求。根据复合极值分布的特点，针对复杂失效域下多维联合概率难以解析求解的困难，本文提出了多维复合极值分布的随机模拟方法，并验证了该方法的准确性，扩大了多维复合极值分布的应用范围。最后将泊松-嵌套Logistic模型应用于护岸设计，采用随机模拟求解方法，得到联合重现期为一百年的波高、水位、波浪周期的组合作为设计的依据。

关键词：联合概率随机模拟重点抽样法多维复合极值分布泊松-嵌套Logistic模型

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多维最大熵模型及其在海岸和海洋工程中的应用研究

多维最大熵模型及其在海岸和海洋工程中的应用研究

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作者：陶山山中国海洋大学

学位级别：博士

海岸及海洋工程所处的环境条件非常恶劣，它们经常遭受台风、寒潮等严重天气过程的影响。海堤是防御海洋灾害的主要建筑物，我国沿海地区经济发达，一旦遭遇台风而导致海堤损毁，将产生难以估量的经济损失和人员伤亡；海洋平台造价昂贵... 详细信息

海岸及海洋工程所处的环境条件非常恶劣，它们经常遭受台风、寒潮等严重天气过程的影响。海堤是防御海洋灾害的主要建筑物，我国沿海地区经济发达，一旦遭遇台风而导致海堤损毁，将产生难以估量的经济损失和人员伤亡；海洋平台造价昂贵，灾害性的天气过程将导致平台无法正常工作，严重时甚至会使平台倾覆、石油泄漏，污染海洋环境、造成生态破坏。影响海岸及海洋工程的环境要素主要有风、浪、潮、流、海冰、海雾等，如何有效地构造其设计标准，对于工程结构的安全性和可靠性非常重要。传统的设计标准采用单因素方法，将每种海洋环境要素视为独立变量，进行单独设计。这种方法过于保守，无法反映实际的海洋环境条件。因而有必要进行多维环境要素联合设计标准的研究，这就需要有足够准确的多元概率分布模型作为理论支撑。目前建立的模型类型单一，有时无法反映实际海况，拟合时误差较大。本文在最大熵原理的基础上，推导了二维及多维最大熵模型，将其应用于海堤和海洋平台等的多维环境荷载联合设计中，并将其引入多维复合极值理论、结构可靠度分析以及风险分析中。本文的主要工作如下。一维最大熵分布函数可以涵盖海洋环境设计的多种分布，因而可以避免线型选择的问题。本文总结并提出了一维最大熵分布函数的7种参数估计方法，即三参数矩法、四参数矩法、经验适线法、最大似然法、概率权重法、L-矩法和粒子群算法；对这些参数估计方法进行了实例验证和Monte-Carlo模拟，结果表明最大似然法和经验适线法的拟合效果较优，因而推荐使用。由于海洋环境设计参数的估计误差较大，因而有必要引入置信区间的概念。本文提出了5种设计重现值的区间估计方法，即Woodruff法、最大似然法、样本分位数渐近法、顺序统计量法和符号检验法。根据数值模拟和实例验证得出，对一维最大熵分布函数，重现值区间估计的参数方法优于非参数方法；而在参数方法中，推荐使用最大似然法区间估计。鉴于一维最大熵分布函数在应用中的优越性，类似对二维情形，给出适用于海洋环境要素的约束组合，建立了二维最大熵分布函数，并推导出其参数的矩估计方法。基于二元Copula函数，推导出边缘分布均服从最大熵分布函数的各种二维最大熵模型，并将这一类Copula模型统一在最大熵原理之下，实现了其与二维最大熵分布函数的统一。利用二维最大熵模型，进行了渤海年极值波高和伴随风速的联合概率设计，以及营口、葫芦岛海冰的同现概率分析。计算结果表明，二维最大熵分布模型对数据的拟合优度良好。针对当前多维概率模型大多限于低维（二维或三维），很难向更高维推广的缺点，根据多维联合信息熵和最大熵原理，建立了一般的多维最大熵模型、矩约束下的多维最大熵模型，以及适合海洋环境约束的三维最大熵分布函数；鉴于建立的三维最大熵分布函数难于计算，利用多元Copula函数构造了边缘均服从一维最大熵分布函数的多维最大熵模型，并将其统一于最大熵原理之下。利用黄海某岛25年的年极值波高、周期、增水数据，根据三维最大熵模型，提出了一种海堤顶高程和越浪率的联合设计方法。针对灾害性天气过程中多维环境要素的两组样本（过程中同为极值的要素及荷载最大时伴随的环境要素），提出了两种新型的多维复合极值模型，进而获得多维复合最大熵模型。利用这些模型对青岛风暴潮的强度进行了分级，对台风过程下导管架平台的环境条件设计进行了计算。结果表明，多维复合最大熵模型描述台风/寒潮等灾害性天气过程的统计分布是合适的；并且，其中最大荷载对应环境要素组合下的多维复合极值分布对应的设计值更为安全。将多维最大熵模型引入静态结构可靠度计算中，结合直接积分法，使得结构可靠度计算的全概率法得以实现。鉴于静态可靠度计算无法考虑结构与荷载随时间的变化，无法真正保证结构的耐久性和安全性，因而对结构的时变可靠度进行了相应讨论，给出了相应服役期内时变可靠度的计算公式。最终，结合渤海某平台，就较为简单的情形进行了工程验证。利用标值点过程理论，将灾害性天气过程视为随机点事件，将过程中各种环境荷载作为该点事件的标值，建立了灾害性天气过程的Poisson多元标值点过程模型。将多维最大熵分布作为多维标值的联合分布，利用以上点过程模型，推导出了海洋平台的综合风险率，为其安全防护提供了参考。

关键词：多维最大熵模型环境荷载联合设计 Copula 多维复合极值分布时变可靠度综合风险分析海堤海洋平台

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