[發(fā)明專利]一種基于蒙特卡羅方法的貨包跌落角度分析方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910428145.4
• 申請(qǐng)日: 2019-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN110287453B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王任澤;張建崗;李國強(qiáng);莊大杰;孟東原;孫洪超;楊亞鵬;馮宗洋;賈林勝;王寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國輻射防護(hù)研究院
• 主分類號(hào): G06F17/18
• 分類號(hào): G06F17/18;G01B5/24
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

本發(fā)明公開了一種基于蒙特卡羅方法的貨包跌落角度分析方法及系統(tǒng)，方法包括：步驟101：記錄隨機(jī)抽樣次數(shù)；步驟102：生成隨機(jī)數(shù)；步驟103：抽樣得到各隨機(jī)變量；步驟104：基于本次抽樣得到的各隨機(jī)變量，對(duì)本次碰撞事故情景進(jìn)行模擬分析，確定本次模擬的貨包跌落角度，作為本次抽樣結(jié)果；步驟105：對(duì)本次抽樣結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；步驟106：對(duì)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果進(jìn)行可信度評(píng)價(jià)，若評(píng)價(jià)結(jié)果可信，則評(píng)價(jià)結(jié)束，若評(píng)價(jià)結(jié)果不可信，則將抽樣次數(shù)加1，返回步驟102，繼續(xù)重復(fù)抽樣。本發(fā)明所提供的方法及系統(tǒng)，通過蒙特卡羅方法對(duì)單次碰撞事故情景中貨包跌落角度進(jìn)行分析，針對(duì)跌落角度給出可信的置信區(qū)間，保證后續(xù)事故分析和輻射風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的結(jié)果可信度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輻射防護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于蒙特卡羅方法的貨包跌落角度分析方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在放射性物品運(yùn)輸事故情景的分析中，一個(gè)需要重要考慮的事項(xiàng)是撞擊事故發(fā)生后，貨包可能或跌落至地面或其他物體表面，其中跌落角度的大小是影響跌落情景分析的重要因素。在傳統(tǒng)的分析方法中，都只是假定該角度服從某種隨機(jī)概率分布，常見的有均勻分布和三角形分布。

現(xiàn)有的方法局限在于只能假定貨包跌落角度服從于特定的某種分布，這種假設(shè)本身缺乏充分的證據(jù)，跌落角度是后續(xù)沖擊動(dòng)力學(xué)分析的重要輸入?yún)?shù)，該參數(shù)的不合理假設(shè)，導(dǎo)致后續(xù)的分析可信度大大降低，進(jìn)而對(duì)相關(guān)的輻射風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的結(jié)果可信度大大降低。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種基于蒙特卡羅方法的貨包跌落角度分析方法及系統(tǒng)，通過蒙特卡羅方法對(duì)單次碰撞事故情景中貨包跌落角度進(jìn)行分析，針對(duì)跌落角度給出比較可信的置信區(qū)間，保證后續(xù)事故分析和輻射風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的結(jié)果可信度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種基于蒙特卡羅方法的貨包跌落角度分析方法，包括：

(1)記錄隨機(jī)抽樣次數(shù)；

(2)生成隨機(jī)數(shù)；

(3)根據(jù)碰撞事故情景中影響貨包跌落角度的各隨機(jī)變量的概率分布反函數(shù)，抽樣得到各隨機(jī)變量；

(4)基于本次抽樣得到的各隨機(jī)變量，通過蒙特卡羅方法對(duì)本次碰撞事故情景進(jìn)行模擬分析，確定本次模擬的貨包跌落角度，作為本次抽樣結(jié)果；

(5)對(duì)本次抽樣結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；

(6)通過蒙特卡羅方法對(duì)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果進(jìn)行可信度評(píng)價(jià)，若評(píng)價(jià)結(jié)果可信，則評(píng)價(jià)結(jié)束，若評(píng)價(jià)結(jié)果不可信，則將抽樣次數(shù)加1，返回步驟(2)，繼續(xù)重復(fù)抽樣。

進(jìn)一步，如上所述的一種基于蒙特卡羅方法的貨包跌落角度分析方法，步驟(3)具體包括：

根據(jù)碰撞事故情景中影響貨包跌落角度的各隨機(jī)變量的隨機(jī)概率分布函數(shù)，得到各隨機(jī)變量相應(yīng)的概率分布反函數(shù)，根據(jù)各隨機(jī)變量的概率分布反函數(shù)，抽樣得到各隨機(jī)變量。

進(jìn)一步，如上所述的一種基于蒙特卡羅方法的貨包跌落角度分析方法，步驟(4)具體包括：

基于能量守恒原理、動(dòng)量守恒原理和角動(dòng)量守恒原理，以及本次抽樣得到的各隨機(jī)變量，通過蒙特卡羅方法對(duì)本次碰撞事故情景進(jìn)行模擬分析，確定本次模擬的貨包跌落角度，即本次抽樣結(jié)果。

進(jìn)一步，如上所述的一種基于蒙特卡羅方法的貨包跌落角度分析方法，各隨機(jī)變量包括：碰撞作用點(diǎn)、碰撞力大小、碰撞力方向、碰撞作用時(shí)間和跌落高度。

進(jìn)一步，如上所述的一種基于蒙特卡羅方法的貨包跌落角度分析方法，在碰撞事故情景中，碰撞作用點(diǎn)服從二維均勻分布，碰撞力大小服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，碰撞力方向服從正態(tài)分布，碰撞作用時(shí)間服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，跌落高度服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布。

本發(fā)明實(shí)施例中還提供了一種基于蒙特卡羅方法的貨包跌落角度分析系統(tǒng)，包括：