结合三次样条和时序模型的桥墩沉降预测

在时间序列模型中,等时间序列模型建模过程简单,预报准确,但观测时间是不等间隔的;三次样条插值可以对一定的区间进行有效内插,得到等时间间隔的拟合数据。针对两种模型的优点,该文结合等时间序列模型和三次样条插值进行高铁桥墩的沉降预测。首先通过三次样条插值将数据进行等时间间隔处理,然后利用得到的数据建立时间序列模型,最后通过三次样条插值求得相应观测时间的预测值。以某高铁桥墩沉降的观测点为例,分别进行原始数据时间序列建模以及三次样条插值和等时间序列组合模型建模。实验结果证明,组合模型的预测精度更高。     

基于混沌时间序列的桥墩沉降预测

跨海大桥因船体撞击、移动车辆荷载、河水冲刷等因素的作用,桥墩的沉降变形表现为非线性特征。因此,首先对桥墩的沉降时间序列求取延迟时间τ和嵌入维数m,并采用最大Lyapunov指数证明该时间序列具有混沌特性;然后根据求取的参数建立加权零阶局域预测模型和加权一阶局域预测模型分别对沉降时间序列进行预测。算例结果表明,加权一阶局域预测模型具有较高的预测精度,且混沌局域预测法不适合做长期预测,但可做短期预测。     

基于反距离加权和克里格插值的S-A多重分形滤波对比研究

本文以铜陵矿集区土壤Cu元素含量数据为例,对比研究反距离加权插值法和克里格插值法对S-A多重分形滤波的影响。与单纯的反距离加权插值和克里格插值结果相比,无论是基于反距离加权插值还是克里格插值,多重分形滤波(S-A)方法分解得到的铜陵矿集区Cu元素异常场对已知Cu矿田的指示均更加准确。基于克里格插值结果的异常场相比于基于反距离加权插值结果的异常场,具有更好的异常识别效果,与铜陵矿集区已知Cu矿床分布的空间相关性更加显著,具有矿田尺度的成矿预测价值。     

基于土壤地球化学数据的资源与环境评价信息系统设计与实现

基于应用土壤地球化学数据进行环境评价和资源预测的需求,本文独立开发了基于土壤地球化学数据的资源与环境评价信息系统。系统融合了反距离加权插值模型以及具有稳健变异函数的地统计学克里格插值模型,并在此基础上引入了非线性的多维分形插值模型;同时,系统结合资源与环境预测和评价的实际需求,集成了单因子指数、地累积指数、环境地球化学基线等环境评价模型以及C-A,V-N等成矿异常识别模型。系统的建立将为已有的海量土壤地球化学数据提供一套整合的管理、分析处理工具,为提升土壤环境评价和资源预测水平提供有力的支持。     

高铁桥墩沉降预测模型的研究及应用

分析高铁的沉降观测数据,评价其安全状况至关重要。采用基因表达式编程(GEP)算法,将某高铁桥墩的沉降观测数据建立预测模型,并与GM(1,1)模型、灰色线性回归模型及BP神经网络模型进行对比分析。结果表明,基于GEP的方法建模更加便捷,预测精度更高,能有效进行变形分析。     

稀少监测点沉降量插值方法选取研究

沉降观测具有观测点少、实测精度高、沉降值小的特点,其沉降量插值受插值方法影响较大。本文对常规插值方法进行理论分析,初选了反距离加权插值、克里金插值、谢别德插值三种插值方法进行插值实验与精度分析。根据广州越秀山离职干部休养所基坑沉降观测数据,用不同插值方法绘制了累计沉降观测量沉降曲面图,并基于交叉验证法对各插值方法进行了比对,分析了各种插值方法精度的优劣。通过交叉验证,发现反距离加权插值精度最高,克里金插值次之,谢别德插值精度最差。     

京沪高速铁路沉降趋势分析与预报方法的研究

分别运用多项式拟合和灰色GM(1,1)模型,对京沪高速铁路常州段桥墩沉降监测数据进行了处理与分析,验证了灰色GM(1,1)模型的预测效果优于多项式拟合,能较好地预测桥墩的沉降趋势。     

分形插值曲面及其在重力场格网加密中的应用

为了满足规则格网重力异常加密的需求,引入分形插值曲面理论,实际算例结果表明,相比径向基函数法插值,分形插值曲面具有更高的加密精度,但在局部地区存在误差较大的情况;为解决这一问题,采用基于完全布格异常的分形插值曲面方法,进一步的结果表明,该方法不仅能够提高精度,而且避免了局部误差极值较大的缺点。     

分形插值与传统插值相结合的方法研究

本文针对测量数据提出了基于分形的线性插值 ,该法综合了分形插值理论和传统线性插值理论的优点。算例表明 :该法优于单一的分形插值和单一的线形插值 ,后验差检验法表明插值结果优等     

非等时距MGM(1,m)模型在高速公路沉降预测中的应用

分别以Lagrange插值法和三次样条曲线法为基础,利用灰色理论建立高速公路沉降预测的非等时距GM(1,m)模型。分析比较MGM(1,m)与GM(1,1)模型精度,基于非等时距的MGM(1,3)模型沉降预测结果与实测情况吻合较好,拟合与预测精度也比非等时距GM(1,1)的精度高,非等时距的序列转换采用Lagrange插值函数法和三次样条曲线法求得,对于此次工程数据采用三次样条曲线法较Lagrange插值函数法精度高。     

基于MATLAB的铁路路基沉降预测优化方法

高速铁路路基的工后沉降严重影响着行车安全。在已有的预测模型中,所采用的初始数据往往不能满足等时间周期采集,而且还会伴随着一系列不可避免的观测误差,模型本身的误差累计,不能进行长期预测。文中利用最小二乘原理对初始值进行拟合改进,采用Lagrange插值方法将非等间隔序列转为等间隔序列,并基于新陈更替GM(1,1)模型利用MATLAB建立沉降预测模型;在此基础上,提出对模型残差进行GM改正以提高模型精度的方法。研究表明,通过对初始值序列改正后的模型具有较好的适应性,优化改进后的模型预测误差小,预测精度优于新陈更替GM(1,1)模型。     

地面三维激光扫描仪在桥墩垂直度测量中的应用

桥墩垂直度是影响桥梁安全的一个重要部分。现有全站仪测量垂直度的方法作业效率低、作业环境危险;且对高桥墩、大仰角垂直度测量较困难。提出将地面三维激光扫描仪应用在圆柱形桥墩垂直度测量中,利用分层切片拟合桥墩中心线的方法,计算桥墩垂直度。采用的分层切片拟合法较整体拟合方法建模精度高,更能准确测量桥墩垂直度;同时该方法对不同形状的桥墩同样适用。实验结果表明,这种方法与全站仪测得的垂直度相比在误差范围以内,该方法在桥墩垂直度测量中具有一定可行性。     

Kalman滤波在高铁桥梁变形预测分析中的应用

针对高速铁路桥梁架梁后许多沉降变形点沉降量级较小,变形曲线呈现＂小量级,大波动＂特点,观测数据中可能存在大量的随机噪声,对沉降变形分析产生干扰,影响预测结果的可信度,本文将Kalman滤波引入到高速铁路桥梁变形分析数据预处理中,建立基于Kalman滤波的动态模糊神经网络模型。通过应用实例分析表明,基于Kalman滤波的动态模糊神经网络模型的预测精度有所改善,具有一定的优势。     

高速铁路路基过渡段沉降预测研究及方法优化

利用现场监测数据对双曲线法、三点法、指数曲线法和Asaoka法等常规曲线拟合方法进行不同时间计算单位的拟合分析,综合考虑相关系数、误差平方和以及最终沉降量等,研究每种方法的适用性。将其中的Asaoka法、三点法、指数法结合二次自适应最小二乘迭代思想进行优化改进。研究表明:在高速铁路路隧和路桥过渡段沉降预测分析中几种方法都具有较好的适用性;优化改进后的方法相关系数高,预测误差小,最终沉降量预测值波动小;无论短期监测数据还是长期监测数据,以月为周期进行预测分析优于按天预测的结果。     

一种新的地理线要素分形插值方法

地图制图自动化已成为地理研究的重要内容，包括自动综合和自动扩充。地图中线要素的自动扩充是要通过插值来实现。传统的曲线插值方法没能反映地理线要素的分形结构、比例尺相关性、空间各向同性等特点。针对地理线要素的特点，基于分形几何理论，将Douglas-Peuker算法和随机中点移位法结合起来，提出了一种新的分形插值方法。并通过方法比较和实例分析验证了方法的可行性和有效性。     

利用水准数据的天津市地面沉降时空特征分析

地面不均匀沉降可能对城市的发展与人民的安全造成危害,天津市的地面沉降情况尤为严重。针对该问题,本文收集天津市2005—2012年、2016—2017年水准观测数据,以固定水准点位的沉降量、沉降速率、沉降加速率为状态向量,构建卡尔曼滤波模型,对天津市历年的水准观测数据进行滤波;根据滤波后的结果,本文利用多项式加权内插的方法,以距离、沉降速率、沉降加速率信息确定权值大小,对地面沉降情况进行内插;并以中误差作为精度评定参数,比较多种内插方法的精度。通过对内插结果的试验分析发现,2005—2017年天津市地面累计平均沉降量为394.477 5 mm,最大沉降量为1 143.5 mm;主要沉降区域为北辰、大港、塘沽等地区,且随着时间的增长,这些区域呈现漏斗式下沉。试验证明本文结合卡尔曼滤波与多项式加权内插的方式能够较好地反映地面沉降的时空特征分布情况并对未来一段时间的沉降情况进行预测,对天津市的城市发展及建设有一定的参考意义。     

大桥施工过程中的沉降观测及沉降灰色模型预测的探索

在桥梁施工过程中经常需要对桥梁墩台进行沉降观测。本文结合木瓜溪大桥墩台施工期间的多次沉降观测,讨论了桥墩台施工检测过程中控制网布设及其沉降规律,为较大型桥梁的施工提供较为科学的沉降规律。最后,用灰色系统模型对沉降监测点预测进行了探索,得出了一些有用的结论。     

Excel规划求解在桥墩沉降趋势分析中的应用

介绍Excel规划求解得出模型参数的方法,以武咸城际铁路桥墩沉降为例,采用双曲线和对数曲线模型,利用Excel自带的宏-规划求解来解算出两种模型的参数,从而对桥墩的沉降趋势进行分析和对最终沉降量进行预测,比较两种拟合曲线的拟合结果,选取适合桥墩沉降拟合的曲线并对拟合的残差进行二次曲线拟合,用残差二次拟合得到的最终残差值对最终沉降量进行修正,进一步提高了预测值的精度。用该方法得到了较好的效果,为铁路的铺轨以及运营提供了技术性保障。