基于GM-ANN模型建筑物沉降量變化趨勢預(yù)測方法

該文基于實測資料進(jìn)行建筑物沉降預(yù)測。在灰色模型和泊松曲線模型理論的基礎(chǔ)上,引入對非等間距數(shù)列進(jìn)行變換處理的方法,從而建立了非等間距預(yù)測模型。結(jié)合建筑物沉降監(jiān)測資料進(jìn)行分析比較,結(jié)果表明,兩種預(yù)測方法均能較好地反映建筑物的沉降趨勢。

路基沉降的理論值與實際監(jiān)測值通常存在較大偏差,對此,在詳細(xì)論述四種常用的路基沉降預(yù)測方法的基礎(chǔ)上,提出一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與灰色模型的組合預(yù)測方法,并結(jié)合工程實例的實測數(shù)據(jù),證實了組合方法在路基沉降趨勢分析中的有效性和合理性。

GM(1,1)加權(quán)模型預(yù)測建筑物沉降的研討

GM(1,1)加權(quán)模型預(yù)測建筑物沉降的研討

灰色理論模型以其建模過程簡單而應(yīng)用于監(jiān)測中，但也存在局限性、預(yù)測精度不高等問題。針對這些不足，嘗試對其

鑒于gm(1,n)模型預(yù)測精度高及gm(1,1)所需統(tǒng)計數(shù)據(jù)數(shù)量少的優(yōu)點,通過自相關(guān)理論,把gm(1,1)和gm(1,n)兩者有機結(jié)合形成一個聯(lián)合模型,以進(jìn)一步提高灰色模型的預(yù)測精度。該文在沉降資料的基礎(chǔ)上,利用該聯(lián)合模型對南京一泵站的沉降進(jìn)行了分析預(yù)報,其結(jié)果與回歸模型和gm(1,1)模型進(jìn)行了比較,最后得出了基于自相關(guān)理論的gm(1,1)、gm(1,n)聯(lián)合預(yù)測模型,其精度可靠,可信度高,預(yù)報結(jié)果也與實際情況相吻合,從而證明了該方法在實際工程中的可行性。

建筑物地基沉降的灰色模型gm（1，1）預(yù)測法——文章主要運用灰色理論建立基于實際觀測數(shù)據(jù)的沉降預(yù)測模型gm(1，1)．并通過其與另外2個工程中常用到的模型在同一實際工程的沉降預(yù)測值和實際觀測結(jié)果的比較。證明gm（1，1）模型具有較好的預(yù)測結(jié)糶?？捎糜诠こ虒?..

文章主要運用灰色理論建立基于實際觀測數(shù)據(jù)的沉降預(yù)測模型gm(1,1),并通過其與另外2個工程中常用到的模型在同一實際工程的沉降預(yù)測值和實際觀測結(jié)果的比較,證明gm(1,1)模型具有較好的預(yù)測結(jié)果,可用于工程實踐。

本文簡述了時間序列分析的理論,并運用核理論,提出一套建筑物沉降建模方法,進(jìn)行動態(tài)預(yù)測建筑物沉降的發(fā)展.通過例算,證明該種建筑物沉降動態(tài)預(yù)測方法的正確性.

針對建筑能耗的預(yù)測問題,提出一種基于深度條件受限玻爾茲曼機(crbm)的預(yù)測方法.首先,將傳統(tǒng)受限玻爾茲曼機進(jìn)行擴展,融入一個歷史條件輸入層,使其能夠根據(jù)歷史時間序列來預(yù)測未來序列.然后,在crbm基礎(chǔ)上構(gòu)建深度crbm模型,用來執(zhí)行建筑能耗的預(yù)測.在一個\"個體家庭電力消耗\"數(shù)據(jù)集上的實驗結(jié)果表明,提出的方法能夠準(zhǔn)確預(yù)測出預(yù)定時間段內(nèi)的建筑能耗,能夠為電力調(diào)度提供一定的依據(jù).

建立基于支持向量機的建筑物沉降預(yù)測模型,并將其應(yīng)用于建筑物的沉降預(yù)測。與采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測結(jié)果相比,支持向量機取得較好的預(yù)測結(jié)果。實例表明支持向量機在小樣本數(shù)據(jù)的預(yù)測上具有精度高、泛化能力強的特點,為建筑物的沉降預(yù)測提供一種新的方法。

為了確保建筑物施工、運營期間的安全,需要進(jìn)行沉降觀測.分析了沉降觀測的流程和要求,在沉降觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,提出了使用雙曲線進(jìn)行沉降預(yù)測的方法,從而可以根據(jù)預(yù)測的沉降量,科學(xué)決策,確定沉降觀測的周期.

由于非等間隔gm(1,1)灰色模型對于處理數(shù)據(jù)量小且表達(dá)信息不確定的數(shù)據(jù)具有優(yōu)越性,因此廣泛應(yīng)用于石油天然氣勘探、機床故障診斷、電力負(fù)荷預(yù)測、大壩安全監(jiān)測等領(lǐng)域?；诜堑乳g隔gm(1,1)灰色模型理論,利用某小區(qū)建筑物沉降觀測的實測數(shù)據(jù),建立了適合該小區(qū)建筑物沉降預(yù)測的灰色模型。通過對比理論預(yù)測值和實測值,并進(jìn)行模型對應(yīng)的精度評定分析,結(jié)果表明,此模型適用于該建筑物沉降預(yù)測分析的研究。

為了研究隧道周邊建筑物地表的變形,本文根據(jù)京東方蒸汽管道工程隧道開挖過程中周邊建筑物地表的沉降觀測數(shù)據(jù),利用二次指數(shù)平滑法和灰色系統(tǒng)法建立數(shù)學(xué)模型,分別對建筑物地表做變形預(yù)測,并對預(yù)測結(jié)果進(jìn)行分析和對比,結(jié)果顯示二次指數(shù)平滑法的預(yù)測精度更高。對于隧道周邊建筑地表沉降的預(yù)測二次指數(shù)平滑法效果更好,比較符合實際變形曲線,相對來說是一種較好的變形預(yù)測方法,為隧道的開發(fā)過程中防止安全事故的發(fā)生、避免經(jīng)濟損失和人員傷亡提供一種參考方法。

本論文先簡單介紹建筑物沉降觀測的基本內(nèi)容和預(yù)測方法,再重點介紹非等間距灰色理論模型的基本原理、模型及其應(yīng)用,采用了一個實例預(yù)測分析了其模型gm(1,1)在建筑物沉降預(yù)報中的結(jié)果,對比多項式擬合方法預(yù)測結(jié)果,驗證了非等間距灰色模型對建筑物沉降預(yù)測中的有效性。

利用matlab7.0軟件對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行等間距處理后,用一次累加數(shù)列與原始數(shù)列構(gòu)建微分模型,通過不斷去掉舊數(shù)據(jù)加入新數(shù)據(jù),以工程數(shù)學(xué)為基礎(chǔ),運用灰色理論構(gòu)建新陳代謝gm(1,1)模型。并以工程實例進(jìn)行模擬和預(yù)測效果檢驗,將普通gm(1,1)模型和新信息gm(1,1)模型預(yù)測效果進(jìn)行比較,計算和對比結(jié)果表明,新陳代謝gm(1,1)模型精度明顯高于其它模型,預(yù)測效果大大提高。

以天津臨港產(chǎn)業(yè)區(qū)內(nèi)某圍海造陸工程地基處理項目為背景,選取某位置處地基沉降監(jiān)測數(shù)據(jù),利用weibull模型預(yù)測吹填土地基沉降與時間的對應(yīng)關(guān)系。計算結(jié)果表明,該方法預(yù)測結(jié)果準(zhǔn)確,具有廣泛的適應(yīng)性。

隨著經(jīng)濟的發(fā)展,電力需求在全世界范圍內(nèi)越來越大,而其中清潔能源的發(fā)展占據(jù)了新能源開發(fā)的主導(dǎo)地位.在我國,風(fēng)力發(fā)電是新能源發(fā)展的重中之重.可是風(fēng)力發(fā)電的效率很難控制,基于風(fēng)力大小的發(fā)電依賴于裝機容量,或者說依賴于風(fēng)電場準(zhǔn)備發(fā)出多少電力.黨風(fēng)電場制造的電力高于實際需求時,由于電力的難于存儲性,多余出的電力實際被浪費,當(dāng)風(fēng)電場制造的電力低于實際需求時,又會影響實際的工業(yè)發(fā)展與民用需求.考慮到風(fēng)電場的裝機容量之巨大,0.1個百分點的效率提升,都會給風(fēng)電場帶來巨大的經(jīng)濟利益.本文致力于應(yīng)用組合模型于電力需求預(yù)測并得到精確的預(yù)測結(jié)果,從而指導(dǎo)實際運營中風(fēng)電場的電力供給計劃.在這篇文章中,ennm(elmannetworkmodel)和arsrm(splinerollingauto-regressivemodel)被應(yīng)用與短期電力數(shù)據(jù)預(yù)測與中長期電力數(shù)據(jù)預(yù)測.組合模型的測試在newsouthwales的實際數(shù)據(jù)中測試.就在我們做出研究的期間,newsouthwales的電力需求波動與6000kwh與13000kwh之間.我們通過對總體數(shù)據(jù)的分析,提出了一種新的基于電力卡方測試的分類方式.通過這種方式電力數(shù)據(jù)可以被分為7種.我們以字母a~g來命名分類后的數(shù)據(jù).與此同時,數(shù)據(jù)會被分類為兩個部分,其中的一個部分含有兩個或兩個以下的極值點,另一部分含有三個或三個以上的極值點,這種分類是為了幫助我們更好的研究數(shù)據(jù)特性并為我們能夠更好的應(yīng)用模型做出貢獻(xiàn).

以往的震害預(yù)測方法往往需要調(diào)查建筑物的詳細(xì)力學(xué)特性參數(shù),這對個別社區(qū)的范圍是可行的,但對整個城市的震害預(yù)測,則需要耗費巨大的財力、物力,因此需要研究適用于城市群體建筑物的快速震害預(yù)測方法.提出基于范例推理的建筑物震害預(yù)測方法,該方法通過建筑物震害范例的表示、索引、檢索和調(diào)整模型,并運用access建立了建筑物震害范例庫,實現(xiàn)了基于灰色關(guān)聯(lián)分析確定屬性權(quán)重和歐式距離、曼哈頓距離、模糊相似優(yōu)先及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等的4種檢索方法來預(yù)測城市未知建筑物的震害結(jié)果.該方法能夠在較少的投資和時間下,迅速給出城市的震害預(yù)測結(jié)果.最后將該方法應(yīng)用于廈門市的建筑物震害預(yù)測,結(jié)果表明該系統(tǒng)具有良好的可操作性和結(jié)果可靠性.

根據(jù)matlab強大的數(shù)值和矩陣計算能力，將建筑抗震計算理論與matlab相結(jié)合，基于arcgis平臺，計算了不同結(jié)構(gòu)類型建筑物在不同強度地震作用下的地震剪力和抗震承載力；并根據(jù)損毀理論分析了其損毀情況，建立了建筑物屬性表，形成抗震數(shù)據(jù)庫；再利用arcgis的分析功能，制作了城市抗震專題圖件，以期指導(dǎo)城市預(yù)防災(zāi)害。

針對建筑物沉降變形中各監(jiān)測點相互關(guān)聯(lián)、相互影響的情形,可將灰色系統(tǒng)理論中的gm(1,n)模型引入到建筑物沉降分析中。本文利用灰度關(guān)聯(lián)方法確定相關(guān)因子的關(guān)聯(lián)度,建立gm(1,n)模型,并與回歸分析、gm(1,1)模型比較。通過工程實例,得出灰關(guān)聯(lián)gm(1,n)模型預(yù)測精度明顯高于另外兩種模型,驗證了該模型在進(jìn)行建筑物沉降分析預(yù)測中應(yīng)用的可行性。

針對傳統(tǒng)的灰色預(yù)測模型對建筑物沉降預(yù)測精度不高、擬合數(shù)據(jù)較差的問題,在傳統(tǒng)的gm（1,1）模型基礎(chǔ)上提出了分?jǐn)?shù)階建模的思想,采用粒子群優(yōu)化算法求解最優(yōu)分?jǐn)?shù)階次,建立基于粒子群優(yōu)化的分?jǐn)?shù)階pfgm（1,1）模型.實例計算表明,分?jǐn)?shù)階fgm（1,1）模型可以提高建筑物沉降的預(yù)測精度,通過粒子群優(yōu)化算法選取最優(yōu)階次可以進(jìn)一步提高預(yù)測精度和誤差檢驗等級.由此可見,基于粒子群優(yōu)化的分?jǐn)?shù)階pfgm（1,1）模型對建筑物的沉降控制有著重要的指導(dǎo)作用.