基于灰色Verhulst模型公路路基沉降預(yù)測(cè)

在公路施工過(guò)程中,路基施工質(zhì)量的好壞是確保公路施工質(zhì)量的關(guān)鍵,為確保路基施工質(zhì)量,必須掌握路基沉降的變化情況,特別是要能夠較為合理地預(yù)估路基沉降的變化情況。文中利用灰色系統(tǒng)理論建立gm(1,1)灰色預(yù)估模型及其殘差模型,并應(yīng)用于某高速公路路基沉降變形預(yù)測(cè)中,預(yù)測(cè)結(jié)果和實(shí)測(cè)結(jié)果能較好地吻合,驗(yàn)證了預(yù)估模型的精度和預(yù)測(cè)方法的可行性。

根據(jù)灰色系統(tǒng)理論、verhulst模型和建筑工后沉降規(guī)律,建立建筑工后沉降灰色verhulst預(yù)測(cè)模型,給出模型精度評(píng)定方法和殘差修正預(yù)測(cè)模型,并提出非等時(shí)距沉降序列的lagrange多項(xiàng)式等時(shí)距插值轉(zhuǎn)換方法。通過(guò)工程實(shí)例計(jì)算分析,取得較好的效果。

高速公路路基沉降量的預(yù)測(cè)不僅關(guān)系著高速公路的施工質(zhì)量與服務(wù)水平,同時(shí)對(duì)高速公路的行車(chē)安全也有重要影響.根據(jù)路基沉降量的實(shí)測(cè)資料,通過(guò)多種灰色預(yù)測(cè)模型對(duì)路基沉降量進(jìn)行了數(shù)據(jù)規(guī)律分析及精度對(duì)比,選取了最優(yōu)的灰色預(yù)測(cè)模型對(duì)路基最終沉降量進(jìn)行預(yù)測(cè).為路基穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)與路基沉降的控制應(yīng)對(duì)提供了參考.

基于verhulst模型的軟土路基沉降預(yù)測(cè)——目的為提高軟土路基的工后沉降量預(yù)測(cè)精度，給設(shè)計(jì)和造價(jià)控制提供反饋信息。方法在深入分析沉降發(fā)生發(fā)展規(guī)律的基礎(chǔ)上，引入verhulst模型，采用改進(jìn)的曲線(xiàn)擬合的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法，挖掘施工期的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含的信息．結(jié)果計(jì)算...

高速公路路基沉降量的預(yù)測(cè)不僅關(guān)系著高速公路的施工質(zhì)量與服務(wù)水平,同時(shí)對(duì)高速公路的行車(chē)安全也有重要影響.根據(jù)路基沉降量的實(shí)測(cè)資料,通過(guò)多種灰色預(yù)測(cè)模型對(duì)路基沉降量進(jìn)行了數(shù)據(jù)規(guī)律分析及精度對(duì)比,選取了最優(yōu)的灰色預(yù)測(cè)模型對(duì)路基最終沉降量進(jìn)行預(yù)測(cè).為路基穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)與路基沉降的控制應(yīng)對(duì)提供了參考.

高鐵路基需嚴(yán)格控制工后不均勻沉降。鑒于高鐵路基沉降預(yù)測(cè)值精度受觀(guān)測(cè)噪聲和預(yù)測(cè)擬合函數(shù)的影響,本文提出了基于小波函數(shù)去噪,對(duì)去噪數(shù)據(jù)進(jìn)行灰色verhulst模型預(yù)測(cè)的方法,并闡述了高鐵路基沉降預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)方法。通過(guò)工程實(shí)例對(duì)比分析了去噪灰色verhulst模型、gm(1,1)模型、雙曲線(xiàn)模型在沉降數(shù)據(jù)處理中的擬合精度和預(yù)測(cè)精度。結(jié)果表明:gm(1,1)模型擬合精度高,預(yù)測(cè)精度低,不適用于長(zhǎng)期預(yù)測(cè)；雙曲線(xiàn)法預(yù)測(cè)精度最低,預(yù)測(cè)曲線(xiàn)不包含路基飽和發(fā)展過(guò)程；小波去噪灰色verhulst模型符合高鐵路基沉降規(guī)律,預(yù)測(cè)精度高,可以廣泛用于路基沉降預(yù)測(cè)。

高鐵路基需嚴(yán)格控制工后不均勻沉降.鑒于高鐵路基沉降預(yù)測(cè)值精度受觀(guān)測(cè)噪聲和預(yù)測(cè)擬合函數(shù)的影響,本文提出了基于小波函數(shù)去噪,對(duì)去噪數(shù)據(jù)進(jìn)行灰色verhulst模型預(yù)測(cè)的方法,并闡述了高鐵路基沉降預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)方法.通過(guò)工程實(shí)例對(duì)比分析了去噪灰色verhulst模型、gm(1,1)模型、雙曲線(xiàn)模型在沉降數(shù)據(jù)處理中的擬合精度和預(yù)測(cè)精度.結(jié)果表明:gm(1,1)模型擬合精度高,預(yù)測(cè)精度低,不適用于長(zhǎng)期預(yù)測(cè);雙曲線(xiàn)法預(yù)測(cè)精度最低,預(yù)測(cè)曲線(xiàn)不包含路基飽和發(fā)展過(guò)程;小波去噪灰色verhulst模型符合高鐵路基沉降規(guī)律,預(yù)測(cè)精度高,可以廣泛用于路基沉降預(yù)測(cè).

結(jié)合高速公路路基施工沉降觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù),討論了灰色系統(tǒng)理論和雙曲線(xiàn)模型在公路路基沉降預(yù)測(cè)中的應(yīng)用,并對(duì)等間隔的灰色模型gm(1,1)進(jìn)行了改進(jìn),建立了任意時(shí)間間隔的非等時(shí)序改進(jìn)灰色模型。通過(guò)具體工程實(shí)踐,給出了灰色模型和雙曲線(xiàn)模型對(duì)公路路基沉降量預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果的比較,結(jié)果表明灰色模型的預(yù)測(cè)沉降量與實(shí)際沉降量更接近,精度更高,更能滿(mǎn)足工程需要。

公路軟土路基在施工完成后會(huì)產(chǎn)生較大的工后沉降,對(duì)后期的車(chē)輛通行有一定的影響,因此對(duì)軟土路基的沉降預(yù)測(cè)進(jìn)行了研究。根據(jù)實(shí)際工程中所測(cè)得的沉降數(shù)據(jù),利用python編程語(yǔ)言的科學(xué)計(jì)算庫(kù),建立了非等時(shí)距灰色verhulst模型。采用sa算法(模擬退火算法)對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化,求得模型參數(shù)的最優(yōu)解和最終沉降量,給出了路基隨時(shí)間變化的沉降預(yù)測(cè)曲線(xiàn),并與傳統(tǒng)非等間隔灰色verhulst模型曲線(xiàn)進(jìn)行了對(duì)比和誤差分析。結(jié)果表明:經(jīng)sa算法優(yōu)化后的模型能更好地反映軟土路基的沉降規(guī)律,可較好地應(yīng)用于軟土路基的沉降預(yù)測(cè)研究中。

公路軟土路基在施工完成后會(huì)產(chǎn)生較大的工后沉降,對(duì)后期的車(chē)輛通行有一定的影響,因此對(duì)軟土路基的沉降預(yù)測(cè)進(jìn)行了研究。根據(jù)實(shí)際工程中所測(cè)得的沉降數(shù)據(jù),利用python編程語(yǔ)言的科學(xué)計(jì)算庫(kù),建立了非等時(shí)距灰色verhulst模型。采用sa算法（模擬退火算法）對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化,求得模型參數(shù)的最優(yōu)解和最終沉降量,給出了路基隨時(shí)間變化的沉降預(yù)測(cè)曲線(xiàn),并與傳統(tǒng)非等間隔灰色verhulst模型曲線(xiàn)進(jìn)行了對(duì)比和誤差分析。結(jié)果表明：經(jīng)sa算法優(yōu)化后的模型能更好地反映軟土路基的沉降規(guī)律,可較好地應(yīng)用于軟土路基的沉降預(yù)測(cè)研究中。

交通運(yùn)輸鐵路預(yù)測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的時(shí)變系統(tǒng),貨運(yùn)量作為交通運(yùn)輸系統(tǒng)的行為特征量,具有一定的隨機(jī)波動(dòng)性,它的發(fā)展呈現(xiàn)某種變化趨勢(shì)的非平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程?；疑玤m(1,1)模型適用于具有較強(qiáng)指數(shù)規(guī)律的序列,只能描述單調(diào)的變化過(guò)程?；疑玽erhulst模型能夠?qū)Σ糠中畔⑽粗?、具有飽和特性的系統(tǒng)或者某種非平穩(wěn)隨機(jī)且趨近飽和過(guò)程進(jìn)行高精度預(yù)測(cè)。本文建立灰色verhulst模型與gm(1,1)模型,對(duì)2008-2017年貨運(yùn)量預(yù)測(cè)與實(shí)際值精度檢驗(yàn),并預(yù)測(cè)2018-2035年全國(guó)鐵路貨運(yùn)量。結(jié)果表明,verhulst模型不僅彌補(bǔ)了gm(1,1)模型單調(diào)的變化過(guò)程,而且更加精準(zhǔn)模擬鐵路貨運(yùn)量的變化趨勢(shì)。通過(guò)灰色verhulst模型與gm(1,1)模型對(duì)鐵路貨運(yùn)量預(yù)測(cè)精度檢驗(yàn)的比較,可以看出灰色verhulst模型具有更高的精度。

針對(duì)建筑垃圾產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)偏差大、數(shù)據(jù)不全面的現(xiàn)象,運(yùn)用灰色理論建立了建筑垃圾產(chǎn)量的灰色verhulst預(yù)測(cè)模型,對(duì)沈陽(yáng)市未來(lái)5年建筑垃圾產(chǎn)量進(jìn)行了預(yù)測(cè)。與gm(1,1)預(yù)測(cè)模型相比較,發(fā)現(xiàn)灰色verhulst模型可以滿(mǎn)足\"優(yōu)\"的精確度要求,并且能夠更加合理地反映建筑垃圾產(chǎn)量變化趨勢(shì),因此該模型可以用于預(yù)測(cè)建筑垃圾的產(chǎn)量。

超載預(yù)壓路基沉降預(yù)測(cè)的灰色模型——超載預(yù)壓是軟土路基的一種常見(jiàn)處理方式，評(píng)價(jià)其處理效果的重要指標(biāo)是工后沉降，但由于受到多種不確定因素的影響，使沉降量與固結(jié)時(shí)間的預(yù)測(cè)成為難點(diǎn)。以灰色系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)，建立相應(yīng)的gm(1，1)灰色預(yù)測(cè)模型，對(duì)工后累計(jì)沉降...

詳細(xì)闡述了灰色模型的基本內(nèi)容和動(dòng)態(tài)灰色模型的實(shí)現(xiàn),并成功將其應(yīng)用于陜西省某路段軟土地基的沉降預(yù)測(cè)。實(shí)踐及理論證明,動(dòng)態(tài)灰色預(yù)測(cè)模型由于實(shí)時(shí)加入系統(tǒng)的最新數(shù)據(jù),提高灰區(qū)間的白度,預(yù)測(cè)精度比傳統(tǒng)灰色模型高,表明動(dòng)態(tài)灰色模型理論正確,精度合格,能夠滿(mǎn)足實(shí)際工程應(yīng)用。用matlab編制了動(dòng)態(tài)灰色模型預(yù)測(cè)程序,使應(yīng)用該模型進(jìn)行預(yù)測(cè)變得簡(jiǎn)便易行,大大節(jié)省了工作量。

0引言高鐵路基沉降變形監(jiān)測(cè)是高鐵運(yùn)營(yíng)維護(hù)觀(guān)測(cè)的重要內(nèi)容[1]。合蚌高鐵淮南東站路基觀(guān)測(cè)地段位于淮南東站小里程方向,屬高路堤地段。灰色系統(tǒng)是指部分信息已知而部分信息未知的系統(tǒng),灰色系統(tǒng)所要考察和研究的是對(duì)信息不完備的系統(tǒng),通過(guò)已知信息來(lái)研究和預(yù)測(cè)未知領(lǐng)域從而達(dá)到了解整個(gè)系統(tǒng)的目的[2-3]?；疑Ｐ蚚4]在進(jìn)行趨勢(shì)預(yù)測(cè)方面并不需要典型的和較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)列,為此將其引入淮南東站路基沉降監(jiān)測(cè)中,進(jìn)行沉降變形預(yù)測(cè)。

改進(jìn)灰色模型對(duì)路基沉降預(yù)測(cè)的應(yīng)用研究——討論了灰色系統(tǒng)理論在路基沉降預(yù)測(cè)中的應(yīng)用,并對(duì)等間隔的灰色模型gm(1,1)進(jìn)行了改進(jìn),建立了任意間隔的非時(shí)序改進(jìn)灰色模型。通過(guò)具體工程實(shí)踐,給出了兩種模型對(duì)路基沉降量預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果的比較,表明改進(jìn)灰色模型的...

討論了灰色系統(tǒng)理論在路基沉降預(yù)測(cè)中的應(yīng)用,并對(duì)等間隔的灰色模型gm(1,1)進(jìn)行了改進(jìn),建立了任意間隔的非時(shí)序改進(jìn)灰色模型。通過(guò)具體工程實(shí)踐,給出了兩種模型對(duì)路基沉降量預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果的比較,結(jié)果表明改進(jìn)灰色模型的預(yù)測(cè)沉降量與實(shí)際沉降量更接近,精度更高,更能滿(mǎn)足工程需要。

基于傳統(tǒng)的灰色verhulst模型在基坑沉降預(yù)測(cè)中精度較低的問(wèn)題,提出優(yōu)化的灰色離散verhulst模型。在基坑沉降監(jiān)測(cè)中,由于有新的監(jiān)測(cè)沉降值不斷補(bǔ)充到原始數(shù)據(jù)序列中,各種因素會(huì)帶來(lái)新的擾動(dòng),原來(lái)的模型精度降低,為避免由此產(chǎn)生的誤差,用新陳代謝方法建立優(yōu)化灰色離散verhulst一維、二維新陳代謝模型。將傳統(tǒng)verhulst模型、優(yōu)化的灰色離散verhulst模型及優(yōu)化灰色離散verhulst一維、二維新陳代謝模型進(jìn)行比較。研究結(jié)果表明:該模型通過(guò)采用離散化思維對(duì)原數(shù)據(jù)序列進(jìn)行倒數(shù)變換,從連續(xù)形式向離散形式變化,減小了傳統(tǒng)verhulst模型建模過(guò)程中從微分方程到差分方程帶來(lái)的誤差;采用新陳代謝方法的優(yōu)化灰色離散verhulst模型精度更高,可選用該模型對(duì)基坑進(jìn)行沉降預(yù)測(cè)。

軟土地基的沉降控制是保證高速公路建設(shè)質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。論文主要介紹了一個(gè)對(duì)高速公路路基沉降進(jìn)行預(yù)測(cè)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的bp算法進(jìn)行了改進(jìn),提高了bp算法的學(xué)習(xí)收斂速度和網(wǎng)絡(luò)性能的穩(wěn)定性。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法預(yù)測(cè)路基沉降的難點(diǎn)之一是合適的訓(xùn)練樣本構(gòu)造問(wèn)題,論文提出了新穎獨(dú)特的"訓(xùn)練樣本"構(gòu)造方法,且應(yīng)用效果良好。利用路基沉降量實(shí)測(cè)資料直接建模,采用bp網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的改進(jìn)算法,可較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)大約4個(gè)月之后的沉降量,預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值吻合較好。

灰色理論現(xiàn)已普遍運(yùn)用于路基沉降的預(yù)測(cè)中,以某高速公路為例,運(yùn)用灰色理論建立路基沉降的非等時(shí)距gm(1,1)預(yù)測(cè)模型,并采用后驗(yàn)差法進(jìn)行精度檢驗(yàn)。以工程實(shí)測(cè)沉降數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),對(duì)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值之間誤差較小,從而證實(shí)該方法的可行性。

路基沉降變形觀(guān)測(cè)與灰色預(yù)測(cè)模型研究

在分析我國(guó)水上交通事故歷史數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,引入灰色verhulst預(yù)測(cè)理論。由此建立了水上交通事故verhulst模型,并分別利用該模型和灰色gm(1,1)模型對(duì)我國(guó)近幾年水上交通事故進(jìn)行了預(yù)測(cè),發(fā)現(xiàn)該模型精度高,擬合度更優(yōu)。該模型可用于對(duì)我國(guó)水上交通事故的預(yù)測(cè)。