灰色系统理论在桥梁线形控制中的应用与研究

在桥梁施工控制过程中,灰色系统理论得到了广泛的实用,而使用最多的是GM(1,1)模型来预测标高,但是通过实践证明GM(1,1)模型所预测的数据精度并不是非常准确,因此对灰色系统理论进行进一步的研究是迫切的。笔者在沈阳四环跨越沈丹线立交桥实际工程的施工控制中应用了灰色系统理论方法,采用了3种不同的样本数据建立GM(1,1)模型。并建立4个样本数的GM(2,1)模型,并对以上模型所预测的标高结果与实际标高进行对比分析。实践证明灰色理论成功的应用在了跨越沈丹线立交桥的施工控制中,并验证了GM(2,1)模型在预测精度上高于GM(1,1)模型,而增加样本数据非但不能提高GM(1,1)模型所预测的精度反而随着样本数据的增多精度随之降低。     

桥梁施工监控技术中的灰色系统预测模型对比分析

介绍了用于桥梁施工监控技术中的两种灰色系统预测模型GM(1,1)和GM(2,1),对比分析了分别采用4个、6个样本数据的GM(1,1)模型和采用4个样本数据的GM(2,1)模型来预测实际工程中的立模标高值的结果,其结果表明:增加样本数据对提高精度作用小,而增加模型阶数对精度提高较大；采用4个样本数据的二阶GM(2,1)...     

基于灰色理论的悬浇连续梁施工挠度分析与预测

悬臂施工连续梁桥,由于挠度理论计算值与实测值不一致,有必要根据已有梁段的实测挠度值来预测下一施工梁段的预拱度值。该文基于施工现场梁段挠度实测数据比较少的客观情形,引入针对小样本信息分析与预测的灰色系统模型,对安徽省芜湖市通江大道北延线工程裕溪河大桥的实测挠度进行了分析与预测。结果表明:灰色系统GM(1,1)及GM(2,1)模型均可用于预测悬臂施工连续梁桥预拱度,当基于GM(1,1)模型对下一节段的预拱度预测时,采用前4段作为原始数据序列,较采用前3段、全部前节段作为原始数据序列的相对误差小。     

灰色系统理论在填石路堤沉降预测中的应用

基于填石路堤沉降现场试验,采用负指数曲线拟合路基沉降与时间关系,其与沉降变化趋势吻合较好,说明应用灰色系统理论预测填石路堤沉降是可行的。结合填石路堤沉降特点,首先建立相同沉降观测时段的灰色系统GM(1,1)模型,再运用最小二乘法优化GM(1,1)模型参数,并分别进行实例预测。结果表明,与GM(1,1)模型预测相比,参数优化模型预测精度会有显著提高,且能满足工程要求。     

基于网络基坑沉降预测的马尔可夫修正模型

分析灰色GM(1,1)预测模型存在的理论缺陷,指出灰色GM(1,1)预测模型虽可用于小样本基础数据预测,但对基础沉降一类随机性强、波动性较大的数据拟合质量较差,预测精度降低。因而,提出利用马尔可夫链修正神经网络模型,其计算过程为:首先建立神经网络动态拟合模型作为基础沉降变化的基准线,在此基础上应用马尔可夫链确定系统状态转移概率矩阵,最后通过系统状态划分样本值与模型拟合值之间的残差及中误差等指标分析计算,最终完成基础沉降的准确计算,该模型应用于基础沉降工程实例运算,取得较好效果。     

基于灰色理论桥梁群桩基础工后沉降的预测

基于灰色系统理论,应用其等时距GM(1,1)模型及改进的新陈代谢模型对沉降进行预测,通过与蕴藻浜特大桥一墩的沉降观测资料的对比分析,证明文中提出的工后沉降灰色理论预测方法,在工程实际中是可行的。     

基于灰色-马尔可夫模型的道路PCI预测方法

本文利用马尔可夫模型修正传统灰色GM(1,1)模型的残差,建立基于时间序列的路面PCI动态预测模型;并利用MATLAB软件开发了灰色-马尔科夫链预测模型框架,实现了路面PCI滚动动态预测。将预测模型应用到某高速公路PCI预测中,结果表明该模型的预测能力强,比传统灰色GM(1,1)模型的预测精度更高,能满足实际工程需求。     

一种改进的灰色模型在交通量预测中的应用

GM(1,1)模型是灰色系统理论中的核心,已经得到广泛应用。一种改进GM(1,1)模型无论用于拟合或预测,其结果都明显优于常规GM(1,1)模型。结合遗传算法和最小二乘法获得该模型的待定参数,对改进的GM(1,1)模型给出了一种新的求解方法。将此改进GM(1,1)模型用于交叉口交通量的预测,预测结果较好。将等维递推和自适应的思想引入改进GM(1,1)模型,可进一步提高该模型的预测精度和实用性。     

地铁荷载下隧道土体沉降的灰色预测与分析

随着我国地铁建设的迅猛发展,地铁运营荷载造成软土地基的长期沉降问题引起了足够的重视。针对监测和观测时间的非等时性,文中采用牛顿二次插值多项式插值的方法建立了非等时距灰色理论模型GM(1,1)和GM(2,1),对上海地铁四号线一区段的沉降进行预测,并与实际监测沉降量进行了比较,结果表明,GM(2,1)较GM(1,1)有更高的精度。通过监测数据分析,发现其沉降速率上半年明显小于下半年,并给出了较为合理的解释。     

应用灰色神经网络组合模型预测深基坑变形

将GM(1,1)模型与神经网络算法相结合建立灰色神经网络组合模型应用于深基坑工程变形预测。以润扬长江公路大桥深基坑工程的监测数据为例进行预测分析,结果表明:组合模型比GM(1,1)模型有更大的适应性,对于复杂非线性变化的数据预测精度高,可较好地预测深基坑变形。     

GM（1，1）模型预测变形局限性研究

将灰色系统理论GM（1,1）模型应用于路基工程进行变形预测,结合一工程实例阐述了该理论应用条件、建模方法,精度处理方法等,从预测结果和实测结果进行对比分析,指出了应用该理论对预测路基变形的局限性,对于开展路基变形的中长期预测,应慎用GM（1,1）模型。     

高速铁路桥梁桩基极限承载力预测研究

利用高速铁路桥梁单桩竖向静载试验数据,应用灰色理论建立GM(1,1)模型,在此基础上编制预测程序FPS预测桩基极限承载力。对比分析实测值和预测值,二者吻合较好,验证了GM(1,1)模型进行桩基极限承载力预测有较好的精度和实用性。GM(1,1)模型可作为预测高速铁路桥梁桩基极限承载力的可行方法。     

基于改进GM(1,1)的国省干线公路沥青路面使用性能预测

路面使用性能随路龄的增大而减弱，路面性能衰退情况直接影响路面养护对策的选择和养护资金的投入。为了解决养护对策选择带来的资金浪费与养护后性能不佳等问题，文章以灰色系统理论为基础，通过反演法来计算衰退路龄，构建了一个改进的GM(1,1)公路沥青路面使用性能预测模型。选取宁夏国省干线公路中部分路段路面破损状况指数的数据进行分析，对数据筛选后建立GM(1,1)模型，根据选取的实测数据来反演需要预测路段的衰退路龄，代入改进的GM(1,1)模型对路面性能进行预测，验证其准确性，并与直接采用灰色预测法得到的结果进行比对。结果表明：改进GM(1,1)法与直接使用灰色预测模型相比，剔除了路面进行养护工程后路面性能指数上升的路段，不会出现预测失真的情况，预测精度较好，更符合宁夏干线公路路面使用性能的发展规律。     

灰色-马尔科夫模型在边坡位移变形预测中的应用

以湖南省怀新(怀化—新晃)高速公路K1469+545—745边坡为研究对象,分别采用灰色GM(1,1)和灰色-马尔科夫模型对边坡位移实测数据进行建模分析,计算边坡位移变形预测值,并分析两种模型的预测精度,进而确定两种模型的预测适用时间。结果显示,灰色GM(1,1)模型适用于4个月内边坡位移预测;灰色-马尔科夫模型可用于9个月内边坡位移预测,且预测时间内边坡稳定。     

单桩荷载-沉降曲线拟合及极限承载力预测

以灰色预测理论为基础,运用灰色GM（1,1）模型,对单桩荷载-沉降（Q-s）曲线拟舍及极限承载力进行预测,论证了以灰色系统理论对单桩承载力进行预测的意义。结果表明,灰色预测具有要求数据少、计算简单而严密、精度高等优点,在工程中具有较高的实际应用价值。     

基于灰色系统的“义乌·中国小商品指数”预测

本文讨论了灰色系统GM（1,1）模型用于＂义乌·中国小商品指数＂的预测问题,介绍了灰色系统GM（1,1）模型的预测过程,同时证明了模型在小商品指数预测中应用的可行性,并对＂义乌·中国小商品指数＂中的周价格总指数进行预测,结果表明了该模型预测的有效性。     

双优化GM(1,1)新模型在路基沉降预测中的应用

路基沉降预测一直是道路工程领域的研究重点和难点。常用的GM(1,1)模型所预测的路基沉降值精度相对较低,特别当数据序列急剧变化时,GM(1,1)模型的误差值可能会更大甚至失效。针对传统GM(1,1)模型存在的问题,通过改变初始值,增加扰动因素β优化初始条件。同时利用非齐次指数函数拟合模型中变量的一次累加生成序列优化背景值,提出了初始条件和背景值双优化的新GM(1,1)模型。通过MATLAB软件编程实例计算表明,双优化之后的新GM(1,1)模型较原模型相比,其预测精度有了较大幅度的提高。     

GM（1，1）模型在长沙绕城高速公路软土地基沉降值预测中的应用

通过路基填筑过程所获得的有效获信息有限,缺少较准确的描述,符合灰色系统理论最少信息原理特征,因此凭借对灰色预测模型最核心的 GM（1,1）模型的研究,建立合适的灰色预估模型来对沉降进行预测。通过模型计算与现场实测的比较,结果表明：GM（1,1）模型可用于沉降值的预测,计算精度较高。     

基于灰色Verhulst-马尔可夫链组合预测方法的公路客运量预测研究

将灰色系统理论和马尔可夫链理论相结合,提出了灰色Verhulst-马尔可夫链组合预测方法来预测具有饱和状态发展趋势的观点;结合广东省公路客运量发展趋势来对该组合预测方法进行具体应用.计算分析证明,该模型较灰色Verhulst模型、灰色GM(1,1)-马尔可夫模型具有预测精度高、适应弹性大、实用性强等特点,可对公路客运量的发展趋势进行宏观把握,对宏观决策具有指导意义.     

新陈代谢模型在特大桥施工监控中的应用研究

运用灰色模型中的新陈代谢GM(1,1)模型对连续梁桥施工挠度进行预测,以广东汕头莲阳河特大桥施工为例,采用该模型预测施工中悬臂梁段的高程变化。结果表明,与传统GM(1,1)模型相比,新陈代谢GM(1,1)模型预测结果的平均相对误差更小,预测精度更高,可用于桥梁施工挠度预测。