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地震预警信息服务的时效性分析与探讨 被引量：1
1
作者 蒋宏毅 李丽 +3 位作者 丁晶 包文超 翟颖 马秀丹 《中国地震》 北大核心 2025年第2期354-360,共7页
破坏性地震发生后,高效的地震预警服务对于降低人员伤亡、减少地震造成的损失至关重要。预警服务的时效性,定义为从地震发生时刻至地震警报(一般指地震预警系统发出的第一报)发出的时间差。时效性是地震预警系统工程的重要评估指标,其... 破坏性地震发生后,高效的地震预警服务对于降低人员伤亡、减少地震造成的损失至关重要。预警服务的时效性,定义为从地震发生时刻至地震警报(一般指地震预警系统发出的第一报)发出的时间差。时效性是地震预警系统工程的重要评估指标,其关系到地震预警的盲区大小和为地震预警区提供的避险逃生时间,即预警时间的长短。因此,缩小地震警报的用时,优化和控制时延是地震预警系统最重要的技术。本文探讨了地震预警的原理及其工程架构,重点分析影响预警时效性的关键因素,并据此提出控制预警时效性的策略和关键保障方法。 展开更多
关键词 时效性 地震预警信息服务 预警时间 地震预警终端
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天津地震预警数据处理系统现状分析
2
作者 许可 郭巍 +3 位作者 谭毅培 高也 马婷 白云鹏 《地震研究》 北大核心 2025年第3期432-439,共8页
为检验天津地震预警系统的可靠性,基于2021年6月15日至2023年12月31日天津地震预警数据处理系统的JEEW和EEW产出的数据,从事件匹配率、预警时效性、首报震级偏差、首报震中偏差等方面,与京津冀地区94次地震事件的正式速报结果进行对比... 为检验天津地震预警系统的可靠性,基于2021年6月15日至2023年12月31日天津地震预警数据处理系统的JEEW和EEW产出的数据,从事件匹配率、预警时效性、首报震级偏差、首报震中偏差等方面,与京津冀地区94次地震事件的正式速报结果进行对比分析。结果表明:JEEW系统首报用时3.8~7.0 s,首报震级偏差0.1~0.7级,首报震中偏差0.6~2.6 km;EEW系统首报用时3.4~7.0 s,首报震级偏差0.0~0.8级,首报震中偏差0.6~2.6 km。综上认为,对于中国地震台网产出的京津冀地区3.0级以上正式速报的地震,天津地震预警系统可产出时效性较强、定位精度较高的结果。 展开更多
关键词 地震预警 数据处理系统 JEEW系统 EEW系统
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基于极限梯度提升树的实时P波初至自动拾取方法
3
作者 李山有 高艺萱 +3 位作者 卢建旗 谢志南 马强 谢博楠 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第4期199-209,共11页
针对传统P波初至自动拾取方法抗干扰能力弱、拾取精度低的问题,提出1种基于极限梯度提升树(XGBoost)的实时P波初至自动拾取方法。首先,选择有助于区分地震信号与背景噪声的4种特征参数作为模型的输入,以降低模型的复杂度;其次,构建P波... 针对传统P波初至自动拾取方法抗干扰能力弱、拾取精度低的问题,提出1种基于极限梯度提升树(XGBoost)的实时P波初至自动拾取方法。首先,选择有助于区分地震信号与背景噪声的4种特征参数作为模型的输入,以降低模型的复杂度;其次,构建P波初至自动拾取XGBoost模型,并对模型进行训练和测试;最后,通过与目前地震预警中常用的P波初至实时识别方法进行对比,验证模型的有效性。结果表明:所提方法在±0.5 s误差范围内的拾取样本占比为93.3%,优于能量周期双参数(EDP-Picker)方法和短时/长时平均比(STA/LTA)方法,二者拾取样本占比分别为91.9%和83.6%;当误差超出±0.5 s时,XGBoost方法的提前和滞后触发样本占比分别为4.27%和5.26%,而EDP-Picker的相应比例分别为5.03%和6.50%,STA/LTA的相应比例分别为5.39%和1.71%。相较于2种传统方法,XGBoost方法的综合性能显著提升,且具有更高的识别精度和更强的抗干扰能力,能够更稳定地适应复杂场景下的拾取需求。 展开更多
关键词 现地预警 地震紧急处置 P波初至自动识别 极限梯度提升树 机器学习
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基于生成对抗网络和卷积神经网络的高速铁路地震预警干扰信号识别方法
4
作者 宋晋东 栾世成 +7 位作者 李山有 马强 孙文韬 刘赫奕 周学影 姚鹍鹏 黄鹏杰 朱景宝 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第1期225-232,共8页
为提升高速铁路地震预警系统中地震事件识别的可靠性,提出基于生成对抗网络(GAN)和卷积神经网络(CNN)的高速铁路地震预警干扰信号识别方法。首先,通过GAN对打夯干扰信号进行数据增强,以实现数据平衡;其次,设计并构建GAN-CNN打夯干扰信... 为提升高速铁路地震预警系统中地震事件识别的可靠性,提出基于生成对抗网络(GAN)和卷积神经网络(CNN)的高速铁路地震预警干扰信号识别方法。首先,通过GAN对打夯干扰信号进行数据增强,以实现数据平衡;其次,设计并构建GAN-CNN打夯干扰信号识别模型,并对其进行训练和测试;最后,通过对比试验,验证该模型在干扰信号识别中的有效性和准确性。结果表明:与未使用GAN进行数据增强的情况相比,所提方法识别打夯干扰信号和地震事件信号的准确率分别为99.60%和100%,性能显著提升;此外,GANCNN模型的交并比、准确率、召回率和综合能力评价指标也得到提高。该方法可为高速铁路地震预警干扰信号识别提供参考。 展开更多
关键词 地震预警 高速铁路 卷积神经网络 生成对抗网络 打夯干扰信号
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基于卷积神经网络的单台震中距估计
5
作者 李山有 王禹轩 +3 位作者 宋晋东 姚鹍鹏 黄鹏杰 朱景宝 《世界地震工程》 北大核心 2025年第4期95-105,共11页
单台震中距估计是现场地震预警的重要工作之一。针对传统的B-Δ方法在震中距估计中存在的利用P波信息有限且预测误差较大的局限性,使用日本K-NET台网的强震动数据,将3 s时间窗长度的三分量加速度波形作为输入,利用卷积神经网络直接从波... 单台震中距估计是现场地震预警的重要工作之一。针对传统的B-Δ方法在震中距估计中存在的利用P波信息有限且预测误差较大的局限性,使用日本K-NET台网的强震动数据,将3 s时间窗长度的三分量加速度波形作为输入,利用卷积神经网络直接从波形中提取特征信息,建立了基于卷积神经网络的单台震中距估计(Convolutional Neural Network for epicentral Distance estimation,CNN-Dis)模型。研究结果表明:在测试数据集中,通过对输入数据和标签进行归一化处理,CNN-Dis模型震中距估计的平均绝对误差和标准差分别是28.119 6和34.682 7 km,且优于未进行归一化处理的模型的性能;对比传统的B-Δ方法,CNN-Dis模型提高了震中距估计的可靠性;与内陆地震事件相比,CNN-Dis模型对于海域地震的震中距估计也有相对可靠的结果。所构建的CNN-Dis模型在一定程度上提高了震中距估计的准确性,为地震预警技术迭代与性能优化提供了有力的支持。 展开更多
关键词 地震预警 机器学习 卷积神经网络 震中距估计 P波 归一化
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跨断层长大隧道型高速铁路地震预警监测台站布设位置研究
6
作者 杨长卫 龚新明 +1 位作者 王强 王峰 《铁道学报》 北大核心 2025年第8期207-214,共8页
针对穿越活动断裂带的长大铁路隧道地震预警系统监测台站布设难题,以1∶50缩尺比开展铁路隧道正交穿越活动逆断层室内模型试验,设计断层倾角70°与80°两种工况,对逆断层黏滑错动过程中隧道衬砌变形破坏范围及高铁地震预警系统... 针对穿越活动断裂带的长大铁路隧道地震预警系统监测台站布设难题,以1∶50缩尺比开展铁路隧道正交穿越活动逆断层室内模型试验,设计断层倾角70°与80°两种工况,对逆断层黏滑错动过程中隧道衬砌变形破坏范围及高铁地震预警系统监测台站布设位置等进行分析,得到以下研究结果:衬砌弯曲变形最剧烈位置为断层下盘靠近断裂带处,断层倾角越大该位置越靠近断裂带,高铁地震预警系统监测台站应布设在逆断层上盘;隧道衬砌拱顶与仰拱变形大致相当,拱腰受压侧变形显著大于受拉侧;断层上盘及断裂带附近衬砌围岩压力增大较明显,随着断层倾角的减小,断层上盘的抬升作用更易于传播至下盘使下盘处衬砌围岩压力增大;以仰拱变形倾角曲线外推,得到逆断层作用下仰拱发生倾转的范围,建议逆断层错动下穿越活动断裂隧道工况下测震井距离活动断裂的最小距离取值为3.5D(D为隧道洞径),以规避断层活动对强震仪的干扰。 展开更多
关键词 地震预警 高速铁路 监测台站 跨断层 隧道
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云南地震台网监测与预警能力评估分析
7
作者 李凤英 许亚吉 +3 位作者 张天继 吴宇琴 党文杰 曹颖 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2025年第10期1085-1092,共8页
利用云南地震台网2060个站点记录到的72 h连续波形数据,将各台站背景噪声最大概率峰值位移(PGD)作为评估指标,对云南地震台网监测与预警能力进行评估分析。结果显示,云南地震台网平均监测能力达M_(L)1.0,最小可以监测到M_(L)0.1地震,在... 利用云南地震台网2060个站点记录到的72 h连续波形数据,将各台站背景噪声最大概率峰值位移(PGD)作为评估指标,对云南地震台网监测与预警能力进行评估分析。结果显示,云南地震台网平均监测能力达M_(L)1.0,最小可以监测到M_(L)0.1地震,在滇中、滇西北地区监测能力相对薄弱;速度计、加速度计、烈度仪三类传感器融合后的预警最小震级、首台触发和震后预警首报用时平均值分别为M_(L)2.2、4.0 s、6.1 s。云南地震台网总体规划布局满足地震预警初期设置要求。 展开更多
关键词 噪声水平 监测能力 预警能力 地震预警
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基于多台输入的图注意力网络震级估计研究
8
作者 余仲黎 朱景宝 +1 位作者 李山有 宋晋东 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第2期22-32,共11页
震级估计是地震预警中的重要任务之一。准确的震级估计对于地震影响范围的快速判断和地震预警信息的及时发布至关重要。现有的方法通常基于单个台站的加速度时程提取特征信息进行震级估计,再通过多台平均的方法得到结果。文中利用多台... 震级估计是地震预警中的重要任务之一。准确的震级估计对于地震影响范围的快速判断和地震预警信息的及时发布至关重要。现有的方法通常基于单个台站的加速度时程提取特征信息进行震级估计,再通过多台平均的方法得到结果。文中利用多台输入的图注意力网络算法构建端到端的震级估计模型(GAT_M),作为GAT_M模型输入的是首台P波触发后3 s内的多台站地震加速度时程。本研究利用日本防灾科学技术研究所K-NET强震观测台网的强震资料进行模型训练和测试实验。研究结果表明:在首台P波触发后3 s,震级估计的平均误差和标准差分别为-0.077和0.40,R2为0.72。本研究还分析了震级、时间窗和台站数量对GAT_M模型性能的影响。同时,在首台P波触发后3 s,与传统Pd方法相比,GAT_M模型有更小的震级估计误差,在复杂样本数据的情况下,GAT_M模型有较大的优势且能够更好地应用于地震预警震级估计中。 展开更多
关键词 图注意力网络 地震监测预警 震级 多台输入
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基于混合神经网络的高速铁路地震预警方法
9
作者 朱景宝 孙文韬 +3 位作者 周学影 姚鹍鹏 李山有 宋晋东 《铁道学报》 北大核心 2025年第3期178-190,共13页
破坏性地震对高速铁路安全会造成严重的影响。为使高速铁路地震预警系统快速获得可靠的Ⅰ级地震警报,基于日本K-NET台网记录的强震动数据,提出一种基于震级阈值(M=5.5)和峰值地震加速度阈值(PGA=40 cm/s^(2))的深度学习高速铁路现地阈... 破坏性地震对高速铁路安全会造成严重的影响。为使高速铁路地震预警系统快速获得可靠的Ⅰ级地震警报,基于日本K-NET台网记录的强震动数据,提出一种基于震级阈值(M=5.5)和峰值地震加速度阈值(PGA=40 cm/s^(2))的深度学习高速铁路现地阈值地震预警方法。设计一种结合卷积神经网络、循环神经网络和注意力机制的混合神经网络架构,并在该网络架构的基础上,训练两个独立的模型,分别用于预测震级和峰值地震加速度是否超过阈值。同时,根据震级阈值和峰值地震加速度阈值设置4个警报预测级别。基于混合神经网络模型对震级和峰值地震加速度的预测,每个台站将发布相应的警报预测级别。警报预测级别4表示台站附近有高震级事件且存在潜在破坏。在P波到达后3 s,对于相同的测试数据集,和基线模型相比,混合神经网络模型对于震级预测和峰值地震加速度预测有更好的性能,且震级预测的准确率达到97.26%,PGA预测的准确率达到98.89%,警报预测级别的准确率到达96.31%。将该方法应用于2021年2月13日发生于日本福岛的7.3级地震,结果表明,在P波到达后10 s内,警报预测级别的准确率达到90%,平均预警时间超过19 s。 展开更多
关键词 高速铁路 地震预警 神经网络 震级 峰值地震加速度
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基于地震动数据的西藏定日6.8级地震震害初步分析 被引量：2
10
作者 王秀英 旦增 +3 位作者 赵国存 张国宏 马志霞 陈旭庚 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第2期41-49,共9页
2025年1月7日西藏定日6.8级地震造成了严重的人员伤亡和财产损失。为分析此次地震造成严重震害的原因,从地震动的角度,对震中附近100 km范围内地震预警数据进行了分析。结果表明:①沿断层破裂方向地震动衰减较慢,能量高且集中在很短时间... 2025年1月7日西藏定日6.8级地震造成了严重的人员伤亡和财产损失。为分析此次地震造成严重震害的原因,从地震动的角度,对震中附近100 km范围内地震预警数据进行了分析。结果表明:①沿断层破裂方向地震动衰减较慢,能量高且集中在很短时间内,极易对地表建/构筑物造成破坏;垂直断层/背离断层破裂方向地震动衰减较快,能量较小且比较分散;②地震动的这种空间分布特征源自断层破裂方向性效应的影响,历史震例数据表明受方向性效应影响的地震动一般会造成比较严重的震害;③震中附近浅表松散地层对地震动具有放大效应,在一定程度上也会加重震害。本文工作可为定日地震的震害认识以及灾后重建工作提供参考。 展开更多
关键词 定日地震 震害 地震动数据 地震预警 断层破裂 方向性效应
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积石山M6.2地震不同场地地震动观测数据的差异性分析
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作者 任佳 王秀英 +4 位作者 赵国存 范熙伟 高鹏 张珊珊 马志霞 《地震地质》 北大核心 2025年第4期1075-1089,共15页
中国地震预警网由部署于基岩、土层、基站地面3类场地条件的测震仪、强震仪和烈度计仪器构成,其中场地条件为基站地面的烈度计占绝大多数。为了比较不同场地条件是否对地震动数据造成明显影响,文中提出了利用计算机模拟置换实验对2组数... 中国地震预警网由部署于基岩、土层、基站地面3类场地条件的测震仪、强震仪和烈度计仪器构成,其中场地条件为基站地面的烈度计占绝大多数。为了比较不同场地条件是否对地震动数据造成明显影响,文中提出了利用计算机模拟置换实验对2组数据展开对比分析的方法。以积石山M 6.2地震获得的预警数据为例,文中展示了利用建议方法对基岩与基站地面、基岩与土层及土层与基站地面两两场地观测数据的比较分析过程。对该地震预警数据的分析结果表明:在黄土地区,基站地面观测的地震动数据大于土层场地,土层场地观测数据大于基岩场地;仪器安装的场地条件会对地震动数据产生显著影响;基站地面与土层场地观测数据的显著差异与地表黄土层的放大作用有关。文中所述方法适用于复杂数据的定量比较和分析,积石山地震数据分析结果也表明联合应用黄土区不同场地条件的预警数据时需考虑数据差异性问题。 展开更多
关键词 积石山地震 中国地震预警网 地震动数据 场地条件 数据差异性 置换实验
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京津冀地区P_(d)方法震级估算模型研究
12
作者 王莉婵 毛国良 +1 位作者 郭垚嘉 林庆西 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2025年第3期260-265,共6页
基于2019—2022年京津冀及周边地区37次M_(L)3.2~5.9地震的963个烈度计和410个强震仪台站数据,利用P_(d)方法建立垂直向波形在P波到时后2~7 s的P_(d)幅值与震级之间的36种估算模型,通过拟合关系标准差确定烈度计和强震仪的最佳滤波频段... 基于2019—2022年京津冀及周边地区37次M_(L)3.2~5.9地震的963个烈度计和410个强震仪台站数据,利用P_(d)方法建立垂直向波形在P波到时后2~7 s的P_(d)幅值与震级之间的36种估算模型,通过拟合关系标准差确定烈度计和强震仪的最佳滤波频段分别为1~3 Hz和0.5~3 Hz,同时建立二者在P波到时后3 s内的P_(d)方法震级估算模型。参数拟合结果表明,模型拟合斜率和相关系数较高,标准差较小,模型整体可靠度较高。反向验证和新数据验证结果显示,与台网编目震级相比,单台P_(d)方法震级偏差主要集中在±0.5范围内,说明本文建立的2种P_(d)方法震级估算模型具有可行性,可以较好地应用于京津冀地区。 展开更多
关键词 京津冀地区 地震预警 P_(d)方法 震级估算模型
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高速铁路地震预警监测系统动态检测技术难点与优化建议 被引量：1
13
作者 杨宏图 孙文韬 魏亚辉 《中国铁路》 北大核心 2025年第7期122-128,共7页
我国是世界上地震灾害最严重的国家之一,高速铁路地震预警监测系统正在逐步向全国推广。由于地震影响是区域性的,在新建地震预警监测系统的动态检测过程中,会对周边已建地震预警监测系统的线路产生处置信息。总结高速铁路地震预警监测... 我国是世界上地震灾害最严重的国家之一,高速铁路地震预警监测系统正在逐步向全国推广。由于地震影响是区域性的,在新建地震预警监测系统的动态检测过程中,会对周边已建地震预警监测系统的线路产生处置信息。总结高速铁路地震预警监测系统的技术特点,根据动态检测过程中实际出现的3类问题,通过理论结合实际的方法对难点进行梳理和归纳,研究提出减小动态测试风险的可行性建议。结果表明,该研究可进一步完善、改进高速铁路地震预警监测系统的动态检测流程,加强风险把控、提高动态检测效率。 展开更多
关键词 高速铁路 地震预警监测系统 动态检测 线路隔离 测试风险
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2023年甘肃白银平川区4.9级地震强地面运动特征分析
14
作者 王树旺 王文才 +5 位作者 杨晓鹏 安昭 张卫东 石文兵 李亮 张蓉 《地震工程学报》 北大核心 2025年第1期207-216,共10页
中国地震预警台网在甘肃白银平川区4.9级地震中获得197组三分向地面运动加速度记录,其中仅100 km范围内就有165组,这是首次在海原断裂带附近获得的大量近断层强震动观测记录。通过近场台站加速度反应谱与设计谱比较、不同周期地震动与... 中国地震预警台网在甘肃白银平川区4.9级地震中获得197组三分向地面运动加速度记录,其中仅100 km范围内就有165组,这是首次在海原断裂带附近获得的大量近断层强震动观测记录。通过近场台站加速度反应谱与设计谱比较、不同周期地震动与预测模型对比,绘制出地震动的空间影响场,研究此次地震的强地面运动特征。结果表明:近场6个土层台的水平向加速度反应谱在卓越周期附近大于8度多遇地震的设计谱,其中GS.D003E台EW向反应谱在峰值处超过8度设防地震的设计谱值,但由于其卓越周期低于当地城乡普通建筑的自振周期,因此其对采取了抗震措施的建筑物的破坏程度较小。土层台观测的PGA、PGV、S_(a)(0.2 s)、S_(a)(0.5 s)等短周期地震动普遍大于地震动预测值,而S_(a)(1.0 s)、S_(a)(2.0 s)等中等周期地震动的观测值与预测值较一致,说明本次地震高频成分的地震动比较卓越。基本站和一般站的地震动观测值普遍大于基准站,结合相邻土层台和基岩台的谱比分析,表明土层场地和地形对地震动有放大作用。PGA、S_(a)(0.2 s)、S_(a)(0.5 s)等短周期地震动除沿断层走向上的幅值较大外,在垂直于断层走向的震中西南侧的幅值也较大。而S_(a)(1.0 s)、S_(a)(2.0 s)和S_(a)(3.0 s)等中等周期的地震动在震中西南侧幅值较大的特点更加明显,可能与震源破裂特性及台站所处局部场地对地震动的影响有关。 展开更多
关键词 地震预警台网 平川区4.9级地震 反应谱 衰减关系 空间分布
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甘肃预警系统震级参数误差校正研究
15
作者 王月 张卫东 +2 位作者 李苗 康斌龙 袁洁 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2025年第9期950-953,963,共5页
以甘肃预警系统运行以来记录的地震和预警系统产出结果为数据基础,对比研究地震预警系统产出震级和正式编目震级,分析震级误差分布;利用误差逆向传播神经网络对预警震级参数进行误差学习预测,得到预警震级。结果表明,对于实际震级较小... 以甘肃预警系统运行以来记录的地震和预警系统产出结果为数据基础,对比研究地震预警系统产出震级和正式编目震级,分析震级误差分布;利用误差逆向传播神经网络对预警震级参数进行误差学习预测,得到预警震级。结果表明,对于实际震级较小的地震预警估算震级偏大,实际震级较大的地震预警估算震级偏小;使用神经网络传播算法能够模拟预测预警震级,减小预警震级与编目震级的偏差。 展开更多
关键词 地震预警 预警震级 震级估算 神经网络
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云南地震预警站网监测效能评估
16
作者 朱杰 钟玉盛 《地震研究》 北大核心 2025年第3期422-431,共10页
选取2023年每个月中没有地震记录、人工干扰较小且记录完整的某一天的地震背景噪声数据,计算得出云南地震预警站网包含的3类地震仪器的噪声最大概率峰值位移(PGD)分布,并选择这3类地震仪器噪声最大的一个月(2月)对云南地震预警站网效能... 选取2023年每个月中没有地震记录、人工干扰较小且记录完整的某一天的地震背景噪声数据,计算得出云南地震预警站网包含的3类地震仪器的噪声最大概率峰值位移(PGD)分布,并选择这3类地震仪器噪声最大的一个月(2月)对云南地震预警站网效能进行全面评估。利用考虑时效性的传统测震站网监测能力评估方法和混淆矩阵方法对云南地震预警站网3类地震仪器单独组网和融合组网的预警最小震级、预警首报时间和预警系统触发阈值进行研究。结果显示,测震仪、强震仪和烈度仪的PGD范围分别为0.004~0.048μm、0.04~2.85μm和7.5~26.9μm。云南地震预警站网监测能力下限由测震仪单独组网决定,平均值为M_(L)1.3,三网融合预警最小震级平均值为M_(L)2.7,云南55%的地区的预警最小震级小于M_(L)3.0,95%的地区小于M_(L)3.4。预警首报时间平均值为5.2 s,55%的地区小于5.1 s,95%的地区小于5.8 s。对于云南地震预警系统,提高其站点分布密度,一定程度上能够降低预警最小震级下限和减少预警首报时间。云南地震预警系统的触发阈值为M_(L)3.0,能满足实际站网监测工作需求,系统准确度为0.7797,精确度为0.8955,灵敏度为0.7595,特异性为0.8205,F1分数为0.8219。 展开更多
关键词 噪声水平 地震预警 监测能力 时效性 混淆矩阵
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基于中国地震台网的高速铁路地震预警方案研究
17
作者 张格明 江汶乡 +2 位作者 冯嘉辉 宣言 孙文韬 《中国铁路》 北大核心 2025年第9期1-9,共9页
目前,我国已研发出成熟的高速铁路地震预警系统,并在大张客专等数十条线路上部署应用。由于预警信息主要来源于铁路沿线自建台站,其准确性、及时性、可靠性仍有待提升。为进一步提高高速铁路地震安全防范能力,设计提出一种基于中国地震... 目前,我国已研发出成熟的高速铁路地震预警系统,并在大张客专等数十条线路上部署应用。由于预警信息主要来源于铁路沿线自建台站,其准确性、及时性、可靠性仍有待提升。为进一步提高高速铁路地震安全防范能力,设计提出一种基于中国地震台网预警信息的高速铁路地震预警方案。通过对地震预警及时性、准确性和地震动峰值等关键指标进行对比分析,证实中国地震台网在首个地震监测台站触发后5~10 s内,可为国家地震烈度速报与预警工程重点预警区的高铁提供有效的地震预警信息;通过定制化产出铁路沿线地震动峰值加速度数据,可解决地震台网阈值报警功能缺失的问题。研究表明,提出的基于中国地震台网的高速铁路地震预警方案具有可行性,并以西成客专为例,给出了技术示范建议。 展开更多
关键词 高速铁路 地震预警 中国地震台网 地震紧急处置 地震烈度 阈值报警
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基于深度学习的高铁地震判识方法研究
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作者 江汶乡 马莉 +1 位作者 冯嘉辉 宣言 《中国铁路》 北大核心 2025年第9期10-14,48,共6页
随着高速铁路地震预警系统的推广应用,地震判识准确率高极为重要,地震判识准确率是系统可靠性关键指标。基于深度学习方法搭建高铁地震快速识别模型,较好识别地震事件和干扰事件,为高速铁路地震预警判识提供新思路。模型算法包括7层卷... 随着高速铁路地震预警系统的推广应用,地震判识准确率高极为重要,地震判识准确率是系统可靠性关键指标。基于深度学习方法搭建高铁地震快速识别模型,较好识别地震事件和干扰事件,为高速铁路地震预警判识提供新思路。模型算法包括7层卷积网络和3个池化层,利用深度卷积网络提取波形数据的特征向量,采用平均池化方法将波形信号的特征维度变为1×1024维,选择Relu函数作为激活函数,后续进行归一化和SVM分类器处理。研究结果表明:利用深度学习方法进行高铁地震事件判识,随着波形信号长度增加,地震判识准确率增高,当波形信号时长为3 s时,地震判识准确率为92.11%,当波形信号数据时长为12 s时,地震判识准确率为100%。 展开更多
关键词 高速铁路 地震预警 地震判识方法 深度学习 卷积网络
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基于机器学习预测模型的现地警报级别地震预警试验——以2022年9月5日四川泸定6.8级地震为例 被引量：4
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作者 宋晋东 朱景宝 +3 位作者 李水龙 王士成 韦永祥 李山有 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3004-3016,共13页
2022年9月5日12时52分四川省甘孜州泸定县发生6.8级地震,造成严重的经济损失和人员伤亡.本文利用此次地震中台站记录到的强震动数据,离线模拟基于机器学习预测模型的现地警报级别地震预警方法.该方法首先构建基于支持向量机的震级预测... 2022年9月5日12时52分四川省甘孜州泸定县发生6.8级地震,造成严重的经济损失和人员伤亡.本文利用此次地震中台站记录到的强震动数据,离线模拟基于机器学习预测模型的现地警报级别地震预警方法.该方法首先构建基于支持向量机的震级预测模型与现地地震动速度峰值(peak ground velocity,PGV)预测模型,而后将每个台站的震级和PGV预测值分别与震级阈值5.7和PGV阈值9.12 cm·s^(-1)做比较,进而得到现地警报级别(0,1,2,3),并用于判断台站附近是否发生潜在破坏.其中,警报级别3为预测震级和预测PGV都超过了阈值,表明在该台站附近有潜在地震破坏且震级偏大.此次地震的离线模拟结果表明:使用P波到达后3 s时间窗,基于支持向量机震级预测模型的单台震级估计标准差为0.35、平均绝对误差为0.27;基于支持向量机PGV预测模型的现地PGV预测标准差为0.34、平均绝对误差为0.32;震级估计误差和PGV预测误差主要分布在±2倍标准差范围内.在不考虑数据打包与传输延时的条件下,地震烈度Ⅶ度区域内的触发台站在震后8 s几乎都发布了警报级别3.在此次地震的震后初期,基于机器学习预测模型的现地警报级别地震预警方法可以得到可靠的警报预测结果,并为中国地震预警系统升级提供了潜在参考. 展开更多
关键词 现地地震预警 机器学习 震级预测 PGV预测 泸定地震
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基于地震P波初至2 s功率信息的高速铁路地震预警系统快速震级估算方法 被引量：5
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作者 杨长卫 张凯文 +3 位作者 吴东升 张志方 张良 瞿立明 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期167-173,共7页
震级估算是高速铁路地震预警系统的关键技术参数,更加快速、准确的震级估算模型能够更好地保障人民的生命财产安全。利用日本K-net强震动数据,建立基于地震P波到达后携带功率信息的地震动衰减模型并用于震级估算,并将本文算法与传统算... 震级估算是高速铁路地震预警系统的关键技术参数,更加快速、准确的震级估算模型能够更好地保障人民的生命财产安全。利用日本K-net强震动数据,建立基于地震P波到达后携带功率信息的地震动衰减模型并用于震级估算,并将本文算法与传统算法对比。结果表明,在1~5 s的时间窗下,模型的震级估算误差均明显小于传统的方法,且小震高估现象也明显改善;随着时窗长度的增加,模型的震级估算误差及标准差也逐渐降低,实现率也逐步提升,在1 s的时窗长度下,模型的单台震级估算实现率满足规范要求;对7级以下地震,模型的震级估算实现率可在地震P波到达1 s后满足规范要求;对7级以上地震,模型的震级估算实现率可以在地震P波到达2 s后满足规范要求。 展开更多
关键词 高速铁路 地震预警 震级估算
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