基于神经网络的组合模型在基坑沉降预测中的应用研究

通过对基坑沉降发展规律及其沉降曲线特点进行的研究,在多种S型单项预测模型基础上引入了组合预测的思想,本文先用4种S型增长曲线模型分别对基坑开挖周边地表沉降值进行拟合和预测,然后基于各单一模型预测数值通过神经网络进行组合建立组合模型进行预测。通过实例,对模型的预测结果进行了分析和检验,证明了在沉降变形分析中应用此组合预测法的可行性。     

基于灰色神经网络模型修正矿区地表变形数据

针对矿区地表变形数据间断缺失的现象,分析了矿区地表变形数据特点,提出了一种灰色神经网络组合模型对间断数据进行预测。首先,利用非等间距灰色模型计算灰预测平面,再采用BP神经网络模型对预测平面区间进行加权组合,得到最终的预测值。实验表明:灰色神经网络组合模型预测精度高于灰色模型,对矿区地表变形数据处理的适应度更高。     

灰色-时序组合模型在建筑沉降预测中的应用

以实际地面沉降数据为基础,分别用灰色模型、时间序列模型对实测数据进行预测,然后按照一定方法对灰色模型、时间序列模型赋予合理权值,建立了灰色-时序组合模型~([1])。预测结果表明,组合模型的预测精度更为准确、可靠,说明该组合模型具有一定的可适用性。     

基于ARIMA-TGM组合模型的边坡变形预测

通过权系数将ARIMA模型和时变参数GM(1,1)模型结合形成ARIMA-TGM组合模型,针对边坡位移监测数据组成的时间序列,采用ARIMA模型、时变参数GM(1,1)模型和ARIMA-TGM组合模型进行分析预测,通过实验对比3种模型的预测精度,实验结果表明ARIMA-TGM组合模型的预测精度较单一预测模型有所提高,适用于边坡变形的分析预测,研究成果可为边坡的防灾减灾提供一定的技术参考。     

变权组合模型在工程变形预测中的研究

随着变形预测在工程中的广泛应用,很多单一预测模型预测精度较低,因此,很多学者对组合预测模型进行探讨研究。本文主要研究定权和变权两种确定权重系数建立组合预测模型的方法,以灰色GM(1,1)模型和时间序列模型两种单一模型为基础建立定权组合预测模型和变权组合预测模型进行拟合预测,并通过实例验证分析,得出变权组合预测模型拟合预测精度高于定权组合预测模型拟合预测精度,得到了较好的拟合预测结果,从而可以更好地应用到工程变形预测当中。     

预应力连续梁模型挠度影响参数的调整

研究预应力混凝土连续梁模型中,影响挠度监控的参数识别与修正情况。结合成绵乐客运专线,成洛路多线特大桥(40+56+36)m的线形监控实施,采用最小二乘原理,利用模型中各挠度影响参数,对模型挠度影响程度的分析结果,引入合适的权矩阵,对模型中影响梁体挠度的参数,进行了识别和修正。利用修正后的模型指导施工,取得了较好的梁体线性监控的效果。     

基于粒子群算法的组合模型在变形分析中的应用

在构建并联组合模型进行变形预测时,单项模型权值的确定是个关键问题。为了提高变形预测的精度,以基坑监测数据为例,采用GM(1,1)模型与ARMA模型进行组合,在拟合误差平方和最小的准则下,使用粒子群算法求解两单项模型的最优权值,进而构建并联组合模型进行变形预测。结果表明,该方法融合各单项模型的优势,可以提高预测精度,避免求解线性规划问题,具有较好的实用性。     

新灰色组合模型在沉降变形预测中的作用

提出以传统灰色模型、初始值修正值、背景值优化后的预测数据及组合模型预测值作为B样条曲线的型值点进行曲线拟合,得到新的灰色组合模型。新灰色组合模型能够在一定范围内更好地反映沉降序列变化的曲线,获得较好的预测效果。该方法既保留了灰色模型的短期预测精度高的特点,也具备了B样条曲线局部性、连续性的特点。实例计算结果表明,该新灰色组合模型预测效果能够更加逼近实际沉降序列,较单一传统模型预测精度高,能够达较好的预测效果。     

二阶有效度组合模型预测沉降变形研究

一阶有效度组合预测模型只考虑了精度的均值,而事实上在进行预测时,还要考虑预测精度的方差对预测方法有效性的影响.针对简单的单目标有效度模型在沉降变形预测应用中的不足,文章提出采用基于均值和方差的多目标有效性的二阶有效度组合预测模型方法,对建筑物沉降变形进行预测研究,计算实例表明,该模型预测精度高,简单实用,能够有效应用于建筑物沉降变形的预测.     

组合模型在隧道结构沉降预测中的应用研究

针对传统组合模型建模准则单一、权值固定不变的缺陷,引入稳定度相关理论,构建一种新的最优组合预测模型,并对优性组合的评判方法以及预测成果的评价准则进行了研究.该模型的核心思想是依据单一模型建模阶段和预测阶段精度的一致性来赋予权值.分别利用组合模型、时间序列模型以及神经网络模型对地铁隧道结构的沉降量进行预测,并分析比较各自的预测结果.结果表明组合模型相对于各单一模型而言,预测效果更优、精度更高,能很好地集合单一模型的有效信息,是一种有效的地铁隧道结构沉降预测模型.     

大跨度钢桁梁桥施工变形监测有限元模型研究

桥梁是交通运输网络中重要的组成部分,当前我国工程建设快速发展,大跨度桥梁层出不穷,对桥梁工程质量水平也提出了新的要求。本文针对大跨度钢桁梁桥施工监测,运用有限元法,建立了有效的有限元模型,并通过理论分析和模型计算,推演了钢桁梁桥在落架工况下的挠度变化。结果显示,该模型能较好地预测自然条件下钢桁梁挠度变化,符合实际变化规律,对确保施工安全有较大帮助。     

基于组合模型的建筑变形态势分析方法

传统的变形态势分析大都是基于单个模型进行的。虽然使用单个模型是经过一系列计算优选得到,但在实践中单个模型进行分析时,仍存在较大的局限性,其准确性亦不够高。本文对组合模型法的原理作了概述,并将其应用于高架桥墩监测进行了实例分析,不仅预测了变形量,也预测了变形速率,获得了变形终;变形态势分析结果验证了组合模型法较单模型法的优越性。     

融合多源测量数据的桥梁挠度异常探测方法

桥梁是一种重要的交通基础设施,保障了人员和物资的流动运输,桥梁安全状态监测至关重要。受桥梁自身承重、桥面移动荷载和环境温度等因素的影响,桥梁挠度不断发生变化,而挠度异常可能会引起桥梁的结构性损伤而产生安全隐患。针对目前挠度异常探测方法没有综合考虑其外部环境和挠度自身变化特征的不足,本文提出了一种融合多源测量数据的桥梁挠度异常探测方法。利用环境温度、桥面移动荷载及桥梁挠度计算多源测量数据特征并融合,通过随机森林分类模型识别异常挠度。试验结果表明,本文方法的异常探测精度达到88.18%,效果良好,并且优于其他典型机器学习模型,能够帮助桥梁管理部门及时发现桥梁挠度异常情况,从而提高桥梁维护管理水平。     

智能体模型与GIS集成应用研究

在探讨智能体模型与GIS集成方法的基础上,以昆明市艾滋病传播为例,采用GIS中嵌入模型的集成方式,将利用Java开发艾滋病智能体模型与利用COM开发的GIS系统通过桥接的方式进行集成。结果表明,利用桥接的方式可以很好地实现智能体模型与GIS的集成,实现了GIS对动态地理现象的分析处理能力。     

一种改进的单目视觉桥梁挠度非接触测量方法

本文在现有单目视觉测量方法基础上,提出了一种相机真实俯仰角计算算法,结合图像快速相关匹配与定位算法,可完成桥梁挠度的快速精确测量。通过精度验证试验和挠度对比测试试验,得到了相应的结果,结果表明：①不考虑目标点真实俯仰角变化的测量方法在距离视场中心较远的位置测量结果中误差较大;②单目视觉方法测量结果与角钢作竖直向下的刚体位移保持一致;③单目视觉方法与GPS测量的挠度曲线变化趋势和测量数值基本一致。试验验证了本文方法的可行性及准确性,可为今后基于数字图像相关方法的土木工程变形测量技术研究提供参考。     

利用地面三维激光扫描进行桥梁挠度变形分析

针对常规桥梁挠度变形分析方法仅能获取有限数量离散监测点的几何变形,且存在自动化程度低、效率低、局限性大的问题,本文提出了一种基于点云数据的桥梁挠度变形分析方法。首先通过地面三维激光扫描仪获取桥梁变形体上的点云数据,经过精确配准,获取可靠点云数据。然后利用滑动窗口法得到桥梁线形,并通过两期线形叠差分析得到桥梁挠度变化。最后以跨度40 m+65 m+40 m的连续钢构桥实体工程为试验对象,利用本文方法发现该桥梁存在最小值为8 mm、跨中最大值为17.5 mm、平均值为14.9 mm的挠度变形。结果表明,该方法理论严密、计算效率高、简单实用。研究结果对三维激光扫描技术在变形监测领域的深度应用有重要借鉴意义。     

重力异常阶方差模型的构建及在扰动场元频谱特征计算中的应用

利用最新的全球引力位模型-EGM2008对经典的重力异常阶方差模型进行了分析比较,分析表明,经典的阶方差模型由于限于当时的观测条件,已经不能准确地描述扰动场元在各个频段的频谱分布。在Moritz阶方差模型基础上,利用EGM2008位模型获得的2160阶阶方差重新构建了新的分段重力异常阶方差模型-TSD模型,该模型与EGM2008位模型计算的阶方差比较其标准差和均值分别为0.25mgal2 、0.0 。利用TSD模型计算了不同频段内大地水准面高、重力异常、扰动重力、垂线偏差四个重力场扰动场元的频谱特征,计算结果表明：扰动场元频谱分布较之传统分析结果有较大的变化,其中重力异常、扰动重力及垂线偏差在中、低频部分的能量有明显的增加而高频及甚高频部分的比重有明显的减少。     

基于灰色关联分析的卡尔曼滤波在桥梁变形监测中的应用

在某长江特大桥桥面挠度变形监测过程中,考虑引起桥梁挠度变化的相关因素,采用灰色关联分析确定其中较重要的影响因子后,在传统卡尔曼滤波模型基础上建立改化后的状态方程和观测方程,从而完成相关因素的预测预报工作。实际应用结果表明,基于灰色关联分析的卡尔曼滤波对桥梁挠度变化的预测结果比传统滤波模型更加接近最终实测值,具有更高的准确性与可信度。     

An analysis of vertical deflections derived from high-degree spherical harmonic models

The theoretical differences between the Helmert deflection of the vertical and that computed from a truncated spherical harmonic series of the gravity field, aside from the limited spectral content in the latter, include the curvature of the normal plumb line, the permanent tidal effect, and datum origin and orientation offsets. A numerical comparison between deflections derived from spherical harmonic model EGM96 and astronomic deflections in the conterminous United States (CONUS) shows that correcting these systematic effects reduces the mean differences in some areas. Overall, the mean difference in CONUS is reduced from −0.219 arcsec to −0.058 arcsec for the south–north deflection, and from +0.016 arcsec to +0.004 arcsec for the west–east deflection. Further analysis of the root-mean-square differences indicates that the high-degree spectrum of the EGM96 model has significantly less power than implied by the deflection data. Received: 9 December 1997 / Accepted: 21 August 1998     

积木式工业测量系统在桥梁模型试验中的应用研究

提出了一种以电子经纬仪为角度传感器的积木式工业测量系统方法,推导了系统的测量精度,并将其应用于竖琴式斜拉桥模型试验变形测量中。研究结果表明,在6 m×5 m×4 m的空间区域内,此系统测量精度均优于±0.2 mm,与百分表测试值对比,其差值小于20%。