缓冲算子的VGM(1,1)模型预测精度研究

针对沉降过程中的沉降加速度和冲击扰动项问题,该文改变以累计沉降量作为GM(1,1)模型建模数据的传统做法,提出了以沉降速度为建模数据的VGM(1,1)模型和基于缓冲算子的VGM(1,1)模型。通过分析基坑沉降量的预测结果,比较VGM(1,1)模型、基于缓冲算子的VGM(1,1)模型、基于缓冲算子的GM(1,1)模型以及GM(1,1)模型之间的精度变化。实验结果表明,VGM(1,1)模型以及基于缓冲算子的VGM(1,1)模型均可提高预测精度,基于缓冲算子的VGM(1,1)模型精度高于VGM(1,1)模型,冲击扰动项对预测值的影响程度大于沉降加速度对预测值的影响程度。     

缓冲算子的VGM(1,1)模型预测精度研究

针对沉降过程中的沉降加速度和冲击扰动项问题,该文改变以累计沉降量作为GM(1,1)模型建模数据的传统做法,提出了以沉降速度为建模数据的VGM(1,1)模型和基于缓冲算子的VGM(1,1)模型。实验结果表明,VGM(1,1)模型以及基于缓冲算子的VGM(1,1)模型均可提高预测精度,基于缓冲算子的VGM(1,1)模型精度高于VGM(1,1)模型。     

缓冲算子的VGM(1,1)模型预测精度研究

针对沉降过程中的沉降加速度和冲击扰动项问题,该文改变以累计沉降量作为GM(1,1)模型建模数据的传统做法,提出了以沉降速度为建模数据的VGM(1,1)模型和基于缓冲算子的VGM(1,1)模型。实验结果表明,VGM(1,1)模型以及基于缓冲算子的VGM(1,1)模型均可提高预测精度,基于缓冲算子的VGM(1,1)模型精度高于VGM(1,1)模型。     

间接DGM(1,1)模型在基坑沉降预测中的应用

选取某一基坑沉降监测点,该点11个周期的累计沉降量为近似非齐次指数增长序列,以Java为工具对该点进行编程计算,得到GM(1,1)、DGM(1,1)、间接DGM(1,1)3种模型的基坑沉降预测结果。对比分析发现,间接DGM(1,1)模型精度高于GM(1,1)和DGM(1,1)模型,其C值仅为0.01,且残差值增加缓慢,近似于一条水平线,实测值与预测值非常接近,适用范围广,弥补了另两种模型不能进行长期预测的缺憾。     

基于震荡序列的灰色预测模型在边坡沉降监测中的应用

公路边坡由于施工的影响,监测点时升时降,累计沉降量是震荡序列。本文采用三种模型对累计沉降量进行预测。结果表明GM(1,1)和DGM(1,1)预测曲线并不能反映实测值曲线走势,预测值与实测值的偏离程度较大,预测精度较低。SDGM(1,1)模型无论在与实测值曲线走势、与实测值接近程度还是在残差平方和或者平均相对误差上精度要高于其他两种模型,在P,C值上,SDGM(1,1)模型实现"级"的跳跃,是一个非常理想的预测模型。     

PSO优化的分数阶PFDGM(1,1)模型在变形监测预报中的应用

对于形变监测中大量的变形监测数据序列的拟合和预测精度不理想的情况,提出了采用粒子群算法优化的分数阶算子PFDGM(1,1)模型,以及对变形监测数据进行拟合和预测的新方法。通过粒子群算法选择拟合DGM(1,1)模型平均绝对百分误差最小的分数阶,构建了最优分数阶算子的PFDGM(1,1)模型。用典型的变形监测数据验证了优化模型,结果表明优化模型对变形监测数据的拟合和预测都达到了较高的精度。说明优化模型在变形监测数据的处理中具有可行性和有效性。     

傅里叶级数残差修正的TDGM(1,1)模型预测基坑地表沉降

基坑地表沉降预测是城市化进程中的难点问题,由于地表沉降的影响因素众多,使用单一模型预测难度较大.提出一种基于傅里叶级数残差修正的TDGM(1,1)模型(线性时变参数离散灰色模型),利用TDGM(1,1)模型对前期沉降数据进行建模,得到初始预测值和残差后,利用傅里叶级数对残差进行修正,以此修正预测结果.分析对比2组实验,结果表明,改进模型能够有效提高地表沉降预测精度.     

新陈代谢GM(1,1)模型在大坝边坡沉降监测中的应用

针对传统GM(1,1)模型存在数据序列的初始值过旧使预测意义减弱的问题,文中采用更新数据序列初始值的新陈代谢GM(1,1)模型对传统模型进行改进;以南方某大坝边坡监测点的沉降位移为例,分别使用两种模型对该监测点沉降位移进行拟合预测并与实际值进行比较。实验证明,新陈代谢GM(1,1)模型精度明显高于传统模型,更接近于真实值。     

傅里叶级数修正的动态GM(1,1)模型在沉降预测中的应用

详细地介绍了动态GM(1,1)模型的建立及解算过程,使用傅里叶级数对动态GM(1,1)模型进行修正,然后用修正后的模型对高铁沉降进行预测,并将其与未修正模型结果的精度进行比较。实验结果表明,这种使用傅里叶级数进行修正的动态GM(1,1)模型有较高的预测精度,在沉降监测中有一定的实用性。     

残差修正的GM(1,1)模型在滑坡位移预测中的应用

根据滑坡监测研究现状,利用Matlab编程以及新滩滑坡监测点A3和B3的位移监测资料,建立了GM(1,1)预测模型和一阶残差修正的GM(1,1)预测模型;并对两种灰色预测模型的变形预测结果进行了比较。结果表明,经过残差修正的GM(1,1)模型的预测精度明显高于传统GM(1,1)模型的预测精度。     

GM(1,1)模型反演预测方法在沉降预测中的应用

为了研究提高GM(1,1)模型预测精度的方法,本文首先讨论了GM(1,1)模型对初值的不敏感性和拟合预测序列增长率的恒定性;其次,根据GM(1,1)的性质提出新陈代谢反演预测的方法;最后,通过工程实例对比不同模型的预测精度。结果表明:GM(1,1)反演预测方法具有很高的预测精度,适用于沉降变形预测。     

优化背景值的时变参数GM(1,1)在铁路沉降中的应用

针对传统的GM(1,1)模型在建筑(构筑)物形变和沉降预测中的灰色作用量恒定和背景值构造有偏差的缺陷,该文通过引入线性时间项的灰色作用量和广义加权构造最优背景值相结合的方法构建了优化背景值的时变参数GM(1,1)模型。以实际铁路沉降监测点的累计沉降监测数据为例,分别采用传统的GM(1,1)模型、时变参数GM(1,1)模型和优化背景值的时变参数GM(1,1)模型对观测数据进行了拟合和预测。结果表明,优化背景值的时变参数GM(1,1)模型的拟合和预测精度相比传统GM(1,1)模型和时变参数GM(1,1)模型有很大提高,适合于铁路沉降数据的监控和分析。研究结果可为铁路的沉降预测提供一定的参考价值。     

灰关联GM(1,N)模型在建筑物沉降分析中的应用

针对建筑物沉降变形中各监测点相互关联、相互影响的情形,可将灰色系统理论中的GM(1,N)模型引入到建筑物沉降分析中。本文利用灰度关联方法确定相关因子的关联度,建立GM(1,N)模型,并与回归分析、GM(1,1)模型比较。通过工程实例,得出灰关联GM(1,N)模型预测精度明显高于另外两种模型,验证了该模型在进行建筑物沉降分析预测中应用的可行性。     

基于小波去噪的灰色Verhulst模型在高铁路基沉降预测的应用

高铁路基需严格控制工后不均匀沉降。鉴于高铁路基沉降预测值精度受观测噪声和预测拟合函数的影响,本文提出了基于小波函数去噪,对去噪数据进行灰色Verhulst模型预测的方法,并阐述了高铁路基沉降预测评价方法。通过工程实例对比分析了去噪灰色Verhulst模型、GM(1,1)模型、双曲线模型在沉降数据处理中的拟合精度和预测精度。结果表明:GM(1,1)模型拟合精度高,预测精度低,不适用于长期预测;双曲线法预测精度最低,预测曲线不包含路基饱和发展过程;小波去噪灰色Verhulst模型符合高铁路基沉降规律,预测精度高,可以广泛用于路基沉降预测。     

修正指数曲线法与灰色模型和BP神经网络预测在建筑物沉降中的对比分析

变形监测在建筑物施工和运营管理方面是一个至关重要的环节,变形监测的预测模型有很多。选取适当的变形监测预测模型对于预测建筑物的变形尤为重要。本文运用灰色模型GM(1,1)、BP神经网络和曲线拟合中的修正指数曲线对一幢大楼13期的沉降观测数据进行分析。利用前12期沉降观测数据构建预测模型来预测第13期沉降观测的数据,将预测的结果与实际测量的结果进行比较,得出这三种模型预测的精度。结果表明:在这一幢大楼的沉降观测预测中,修正指数曲线法预测的精度要比灰色模型GM(1,1)和BP神经网络预测的精度高。     

基于GM(1,1)等维新息模型的矿山沉降预测

介绍了GM(1,1)灰色模型的建立过程及模型的精度评定方法,采用等维新息模型对某矿工业广场的沉降趋势进行了预测,并用残差序列建立GM(1,1)模型进行修正,通过与实测的结果对比表明,模型的预测具有较高的精度,模型可靠合理。     

改进的GM(1,1)模型在公路隧道沉降预测中的应用

根据灰色系统理论,可以将公路隧道的沉降过程看做一个灰色系统。本文对传统的GM(1,1)模型中的初始值、背景值进行改进,得到改进的GM(1,1)模型,并将其应用到公路隧道的沉降预测中。通过实例验证,改进的GM(1,1)模型的模拟和预测精度比传统的GM(1,1)模型有显著提高。     

灰色系统GM(1,1)模型在建筑物变形监测中的应用

对GM(1,1)模型的基本原理进行了介绍,给出了模型预测精度评定的方法和等级指标,并基于MATLAB实现模型对实际工程沉降数据的预测,对模型的预测效果进行了分析。     

基于对数变换的DGM(1,1)在沉降预测中的应用

针对对原始数据进行不同形式的函数变换将引起灰色模型预测精度变化的问题,采用DGM(1,1)模型对其建模数据列进行对数函数变换。研究了数据列的光滑性、凹凸性与灰色预测精度之间的关系;通过对残差、后验差比和相对误差平均值的分析,比较了对数变换前后的精度变化。应用实例证明,函数变换后生成的新数据列较原始数据列具有更好的光滑性;提高光滑性,保持凹凸性,并不增大还原误差即可大幅提高预测精度,对沉降灾害的预报具有一定的指导意义和应用价值。     

基于灰色模型的地铁运营期轨行区沉降预测研究

针对运营期地铁结构内的轨行区部分沉降的成因进行了阐述,以南京地铁二号线部分区间沉降监测为例,介绍了基本监测方法和监测点布置情况。在论述GM(1,1)灰色模型生成原理的基础上,研究了模型精度及模型拟合程度评定方法,提出了采用GM(1,1)灰色模型对轨行区沉降进行预测研究,分析了实测结果与预测结果的残差,比较了不同模型的预测效果。计算实例表明,该模型预测精度高,所需数据少,简单实用,在中短期预测方面效果良好;并创新开发了预报的手机和网页终端,提出了短信报警预警值的分类等级。预测模型和预警软件开发方法值得在地铁轨行区沉降预测中推广。