基于灰色-马尔科夫理论的沥青路面性能预测研究

结合灰色理论短期预测优势以及马尔科夫预测模型无后效性特点,建立基于灰色-马尔科夫理论的组合预测模型,研究沥青路面性能衰变规律。以重庆某高速公路历年RQI检测数据为例,用MATLAB计算RQI灰色预测值并验证模型的精度;通过灰色预测方程反算使用年限序列,并建立马尔科夫状态转移矩阵,对RQI进行预测。结果表明:灰色预测模型对RQI预测精度达到一级,预测结果可靠性较高;根据灰色-马尔科夫模型,预测RQI衰变规律,对比单一的灰色预测模型,灰色-马尔科夫组合预测模型精度更高,更适用于路面性能的长期预测。     

基于模糊马尔科夫链的钢筋混凝土桥梁劣化预测

建立基于模糊马尔科夫链的钢筋混凝土桥梁劣化预测模型,对桥梁结构劣化等级的划分及模糊劣化状态的确定方法进行阐述。针对马尔科夫链应用的关键问题一状态转移概率矩阵的确定,提出基于对状态转移概率优化反演的简化逆阵方法。通过某桥梁工程劣化预测实例,验证该方法的有效性。     

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。     

基于可靠度理论预应力混凝土桥梁使用寿命预测研究

针对预应力混凝土桥因耐久性或承载能力无法达到要求而寿命终结,为对其耐久性和安全性进行有效评估,基于抗力衰减和可靠度理论建立预应力混凝土桥使用寿命预测方法。该方法考虑混凝土碳化、钢筋锈蚀、预应力损失和荷载效应等因素,依据设计规范,以临界可靠指标的形式给出预应力混凝土桥碳化寿命、锈胀开裂寿命和承载能力寿命终结的判定标准,得出碳化寿命、锈胀开裂寿命和抗弯承载能力寿命的极限状态方程,对桥梁的使用寿命进行预测。采用该方法对某新建预应力混凝土梁桥的碳化寿命、锈胀开裂寿命和承载能力寿命进行预测。理论研究和应用结果表明,在一般大气环境及正常养护和运营条件下,该桥耐久性和承载能力在设计基准期内满足要求,并根据预测结果给出运营过程中检测周期的建议;该方法可有效评估预应力混凝土桥使用寿命。     

基于组合预测模型对公路沥青路面使用性能预测的研究

当前,国内已经构建起完善的高速公路网,而各地针对高速公路的养护模式与技术手段各不相同,且缺乏一个有效的技术手段。在针对高速公路养护技术现状下,以路面使用性能预测评价为基础,构建了基于神经网络和马尔科夫组合预测的路面使用性能预测模型框架。针对路面状况指数PCI、行驶安全指数SRI、行驶质量质量RQI,通过建立组合预测模型,进行路面使用性能的预测,研究结果表明:采用加权算数平均组合、加权平方和平均组合、加权比例平均组合相较于单一的马尔科夫预测以及神经网络预测,在预测精度和预测误差范围上都要得到了很大提高,尤其是加权平方和平均组合所构成的路面使用性能预测模型获得了很好的使用性能预测结果。     

非线性耦合模型在桥梁桩基沉降预测中的应用研究

通过对桥梁桩基的沉降预测,能有效地评价和判断桥梁的稳定性,为现场施工提供一定的指导依据。同时,系统性的预测方法能有效提高预测精度,因此,将灰色模型和BP神经网络进行耦合,建立了桥梁桩基沉降的初步预测模型,再利用马尔科夫链建立误差修正模型,实现桥梁桩基沉降的分阶段预测。该模型发挥了灰色模型“累加生成”灰色序列的优点,增加了沉降数据的规律性,又充分利用了BP神经网络和马尔科夫链的非线性预测能力,具有系统性强、全面性高等优点。同时,利用2个实例进行验证,结果表明实测值和预测值较吻合。其中,实例1平均相对误差为1.37%,实例2的平均相对误差为1.39%,两实例的预测结果差异不大,具有较高的预测精度,验证了所提预测模型的有效性。     

商用车侧翻的灰色-马尔科夫链预测方法研究

为精确评价商用车侧翻危险程度和补偿气压制动系统的气压建立时延，提出一种商用车侧翻的灰色-马尔科夫链预测方法。首先，建立灰色预测模型并在不同预测时间下进行仿真测试；然后，针对灰色模型预测精度不足的问题，采用马尔科夫链理论进一步优化，并同时探究基于残差划分的状态数量对预测结果的影响，仿真结果表明，在状态数量为11个的情况下，预测最大误差已降至5.9%左右；最后，将电子控制单元（ECU）接入IPG/TruckMaker硬件在环试验台进行验证，结果表明，ECU在车辆侧翻前0.555 s输出预警信号，说明该预测方法有效。     

高速公路机电设备升级改造条件研究

运用模糊评价法,综合考虑高速公路机电设备的使用寿命、故障率、工作环境、重要性、维护成本和难度等因素确定其升级改造条件,并提出相应的升级改造方案,以有效降低高速公路机电系统的运营成本,提高运行可靠性,增加无故障运营时间。     

高速公路机电设备维护管理系统分析

根据高速公路机电设备运行需要,介绍基于Internet和GIS技术的高速公路机电设备维护管理系统,主要包括系统的总体需求、体系结构、功能结构及模块等。实际应用表明,该系统满足机电设备维护管理需要,实现了对故障的及时准确定位,具有较好的经济效益和服务效益。     

基于优化极限学习机的高速公路造价预测

高速公路的工程造价是前期项目预算的重要数据参考,是公司投资管理经营与造价控制的关键节点,如何建立模型准确地预测公路工程造价对进行公路工程管理有很大的帮助,同时意义重大。文中根据中国高速公路工程建设项目造价预测的研究现状,将优化极限学习机（ELM）预测方法引入高速公路造价预测,建立高速公路建设项目工程造价预测模型,并结合Matlab软件进行了应用性分析与研究。实例分析结果表明该预测模型简便,具有较高的实用性。     

基于随机性的沿海桥梁结构耐久性寿命预测

混凝土结构的腐蚀包括多种极限状态,代表了不同的耐久性寿命模型。文章通过对氯离子扩散过程的概率推导,分析了混凝土结构可靠性随服役时间的关系,建立了结构耐久性寿命预测模型,为在役桥梁的耐久性预测以及适时维修提供依据。     

通信系统电源设备可靠性设计分析

从通信系统电源设备失效率(或故障率)变化规律遵循浴盆曲线入手,从早期失效期、偶然失效期、损耗失效期三阶段分析了通信系统电源设备故障缘由,提出了通信电源系统可靠性优化设计对策,对于通信系统电源设备的研制、生产、维护和保障有重要意义。     

基于马尔科夫S曲线的高速公路路面性能预测研究

在分析影响路面使用性能主要因素的基础上,针对现有路面使用性能预测的特点和要求,提出一种将S曲线预测模型与马尔可夫概率预测模型相结合的方法,并以吉林省高速公路特定路段为实例进行应用情况分析,结果论证了该方法的有效性与实用性.     

基于新陈代谢-GM(1,N)马尔科夫的轨道交通客运量预测方法

为提高城市轨道交通规划建设的合理性以及相关政策制定的科学性,分析影响城市轨道交通客运量的相关因素,将GM(1,N)预测模型、马尔科夫理论与新陈代谢3种方法的思想相融合,提出一种组合预测模型。首先采用GM(1,N)进行预测,并对预测结果进行残差修正。在此基础上,利用马尔科夫理论构建状态转移概率矩阵,二次修正预测结果,之后融入新陈代谢思想,根据时间序列删除已陈旧的或价值不大的信息,加入已得到的预测结果作为新的预测数据源,对下一时刻进行预测,从而提高模型预测的精度。根据2008-2013年上海市城市轨道交通客运量数据,运用该模型对2015年、2016年上海市城市轨道交通客运量进行预测分析,并与实际结果进行对比。研究结果表明:应用灰色模型,2015年、2016年预测结果分别为335 501. 91万人、382 682. 82万人,相对误差分别为9. 36%,12. 55%。应用提出的方法,预测结果分别为314 724. 28万人、349 397. 59万人,相对误差分别为2. 58%,2. 76%。为了进一步验证模型的准确性,引用北京市轨道交通客运量相关数据进行验证,其结果相对误差分别为2. 87%,3. 27%。可见,轨道交通客运量预测问题属于灰色系统研究范畴,并且所提出的新陈代谢-GM (1,N)马尔科夫模型预测精度较高,满足实际需求,是一种有效的城市轨道交通客运量预测方法,同时使得对客运量预测的研究趋于完整,丰富了该类问题的研究成果。     

基于特征提取和XGBOOST的电动重卡电池故障预警方法

电池包经常处于深度放电状态会极大地影响电池寿命,在严重情况下甚至会导致停车故障,传统故障诊断方法难以判断电池潜在故障以及故障发生程度。因此,本文提出了一种基于特征提取和XGBoost的电池故障预警方法。该方法对电池数据进行预处理,根据电芯端电压构建新的特征,对电池数据进行标注,建立XGBoost预测模型来预测电压故障,判断动力电池是否欠压。此外,还采用K折交叉验证以及随机搜索算法提高预测的准确性。实验结果表明,该方法可以有效区分故障车和正常车,并提前定位故障发生时间,从而避免潜在的事故风险。     

基于实测沉降资料的路基沉降预测模型比较研究

该文基于实测沉降资料进行路基沉降预测,在龚帕斯成长曲线的基础上提出了皮尔曲线预测模型,并利用现有的各种预测模型对衡（阳）-枣（木铺）高速公路的路基沉降变化进行了预测分析,通过与实测沉降结果的比较,研究了各种不同路基沉降预测模型的特点和适用条件。     

基于改进新维灰色预测模型的沥青路面结构承载能力评价指标预测方法研究

分析了新维灰色模型预测路面承载能力评价指标的可行性,选取陕西省某条高速公路路段2012年至2016年弯沉检测数据建立传统新维灰色预测模型,引入残差对传统新维灰色预测模型进行改进,运用马尔可夫状态转移矩阵来判断残差预测值在时的符号,建立改进残差新维灰色马尔可夫预测模型,提高了预测精度。并对该路段2017年沥青路面承载能力评价指标进行了预测,并根据预测结果提出养护建议。     

养护干预下路面性能衰变预测模型

研究养护干预下路面使用性能的衰变状况和衰变模型是路面结构寿命周期内制定养护维修决策的重要内容。文中基于广肇高速公路路面性能检测数据,考虑养护干预对沥青路面性能衰变状况的影响,提出特定养护措施下沥青路面性能的双参数曲线和灰色系统理论+马尔可夫转移概率衰变模型,以评价不同养护条件下沥青路面性能的衰变规律。     

基于时序马尔科夫模型的电子警察采集数据异常识别

针对电子警察采集数据存在的数据延迟、数据缺失和异常偏离三类常见问题,在保证数据未出现延迟和缺失时,基于马尔科夫模型判断数据的异常偏离;考虑流量序列间的关联关系,建立基于历史数据的转移概率矩阵,在此基础上利用马尔科夫模型进行流量概率分布预测,进而利用EM算法拟合概率分布得到对应的均值和标准差;根据模型预测结果和设定的流量合理分布阈值,以置信区间的形式直接判断流量的异常偏离情况。实例验证结果表明,基于马尔科夫模型的流量预测准确率达87%,异常偏离识别准确率为83%左右。     

浅析高速公路收费车道设备异常成因及维护

随着高速公路的飞速发展,自动化收费系统已成为高速公路管理工作不可或缺的组成部分,而车道设备是完成高速公路收费最重要、最基础的设备,因此能否快速识别并处理收费车道设备故障将直接影响收费系统正常运行。本文结合日常实际工作经验,深入分析了收费车道设备出现异常情况的成因和相应的判断方法,提出了加强制度建设和安全化管理等维护手段。