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。     

基于灰色理论的黄土高填方地基沉降变形预测研究

以某黄土高填方工程为研究对象,建立黄土高填方沉降变形的GM(1,1)预测模型,运用MATLAB编程程序并结合工程实际监测的数据,分别对黄土高填方沉降变形进行了短期、中期及长期预测。结果表明:GM(1,1)模型对于高填方地基沉降不仅在短期精度高,随着施工的进行对于中长期精度也可以保证,这既可缩短工期、降低工程成本,又能提高工作效率。     

天府广场下穿隧道基坑开挖实测与预测分析

以成都天府广场下穿隧道基坑开挖为工程背景,通过实测数据分析了基坑开挖后地表变形、地中倾斜的规律;应用灰色法和指数平滑法两种模型进行预测,并对两种预测结果进行了比较.结果表明:基坑开挖近1个月内地表沉降增大明显,随后逐渐趋于稳定;地中位移最大值的位置可能从地表附近转为地中较深处;灰色法预测在前期精度较高,但随着时间的增加,其预测精度不如指数平滑法.     

哈大客运专线桥梁墩台沉降观测与沉降预测

以哈大客运专线运粮河特大桥墩台沉降观测为背景.介绍了运粮河特大桥沉降观测的技术要求与观测方法.采用曲线拟合法综合分析了桥梁墩台的沉降变形趋势.运用灰色系统的新陈代谢GM(1,1)模型建立累积沉降的预测模型,预测结果表明该模型精度较高.可以用于累积沉降的预测,对今后的同类工程有一定的借鉴意义.     

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。     

基于三次样条插值和GM(1,1)模型的高速公路路基沉降预测

有效预测高速公路路基沉降的发展趋势,可以提高道路维修效率,降低事故发生率。根据路基沉降影响因素和特性,提出一种基于三次样条插值和灰色GM(1,1)模型的组合预测算法。通过三次样条插值法处理原始非等间距数据,将其转变为等间距序列,继而用传统GM(1,1)模型进行预测,克服了单一预测模型的局限性,并能保证较高的精度。分别对长湘高速某段和垄茶高速某段路基沉降进行预测试验,算法预测误差均值分别为2.07%和1.61%,方差比为0.131和0.142,精度等级达到1级。     

灰色模型在路基沉降预测中的研究及应用

以湖南益马高速公路典型路基断面实测数据为研究对象,采用GM(1,1)和Verhulst两种灰色系统模型对沉降数据进行建模分析,得到不同维度下拟合公式的预测值及c值,并据此分析了预测精度以确定最佳维度;在最佳维度下计算了两种模型所得预测数据的拟合误差,进而确定了两种模型的适用预测时间。结果显示:在最佳维度7下,灰色模型GM(1,1)可用于路基沉降4个月内的预测;Verhulst模型可用于路基沉降14个月内的预测,其预测结果可为后续施工组织提供参考。     

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。     

软土区受地铁基坑开挖影响的古建筑沉降预测研究

为了减少宁波市新建地铁基坑对邻近古建筑的影响,地铁车站附属基坑开挖需要精细化的沉降变形监测。依据该市老城隍庙古建筑沉降监测数据,运用GM(1,1)灰色预测理论构建沉降预测模型。研究结果表明:古建筑沉降预测值与实测值一致性较好,说明该灰色理论预测模型精度较高,可用于宁波市古建筑后期沉降的预测和控制,对地铁工程周边建筑环境的保护有着重要意义。     

灰色系统GM(1,1)模型在软基沉降预测中的应用研究

路基的沉降与稳定性控制是高等级公路使用寿命的关键,准确计算路基沉降变形值具有实际应用意义。文中采用灰色GM(1,1)模型及计算原理,进行某一级公路软土路基沉降预测,计算得出软土路基的变形曲线。其模型精度评定指标表明,该方法拟合误差小,预测精度高。     

基于多变量的集成预测模型在隧道拱顶沉降变形预测中的应用

隧道拱顶沉降是多种因素共同作用的一个十分复杂的过程,很难用数学模型进行精确计算。实际施工过程中,围岩情况经常发生变化,为满足设计要求,必须严格控制隧道拱顶沉降。传统的预测模型都只是利用拱顶沉降监测数据建立单变量模型进行拟合并预测。隧道开挖过程中,拱顶变形所受影响因素较多,导致监测数据序列中常常出现离散型较大的数据,单一变量模型预测精度受这些离散数据的影响较大,而且筛除离散型较大的数据会直接影响模型预测精度,因此单一模型只能对拱顶沉降量做粗略的估计。针对这一问题,根据隧道变形的同时性和内在相关性,利用拱顶变形监测数据和同期两侧收敛变形监测数据构建带输入变量的时序模型、GM(1,2)模型和BP模型分别对拱顶沉降变形进行预测,并运用实例验证了所建模型的有效性。通过对两种模型的预测精度进行对比可知,单一变量的时序模型只能对变形的趋势作出预测,预测精度较低,难以对拱顶沉降进行有效预测,而单一变量的GM(1,1)预测模型则完全失效。为了避免单一模型自身的缺陷导致预测精度降低,同时使不同模型间优势互补,本研究建立了基于以上3种带输入变量模型的集成预测模型,其加权系数采用熵值法确定;最后将该模型运用于宝汉高速白庙子隧道中进行检验,结果表明该集成模型更有效,预测精度更高。     

基于递进复合式组合预测模型的软岩隧道大变形预测研究

为实现对隧道大变形发展趋势的判断,达到优化现场施工,避免出现施工安全问题的目的,采用LS-SVM和优化GM(1,1)模型对隧道变形进行预测,并以误差平方和为指标,将两者的预测结果进行组合,再进一步利用BP神经网络对前者的预测误差进行修正,以实现综合预测。通过实例检验,得到最小二乘法对支持向量机的优化效果要优于对灰色模型的优化效果,且误差修正模型能进一步有效地提高预测精度,使预测值与实测值更为接近;同时,通过本文的预测结果,得到后4个周期的变形仍具有持续变形的趋势,应采取有效措施,避免工程事故的发生。本文预测模型具有较好的预测精度及适用性,对隧道大变形研究具有一定的参考意义。     

非等间距GM(1,1)抗差估计及其在路基沉降预测中的应用

路基沉降观测前期,沉降观测值不稳定,容易包含粗差,而前期沉降数据对GM(1,1)模型预测精度影响巨大。介绍了一种将非等间距观测数据等距化处理,并在GM(1,1)模型中加入IGGIII抗差方案的新方法。通过高铁路基沉降工程实例各模型预测精度对比表明:当沉降观测值含有粗差时,新算法依然能够快速准确的识别沉降真实曲线。因此,新算法可以广泛应用于路基沉降预测。     

基于多变量灰色模型的路基沉降预测

路基沉降变形是一个复杂的动态变化过程,常用的单变量预测模型不能考虑各沉降监测点间的相关性,不足以反映路基整体的变形规律。多变量灰色模型是单变量GM(1,1)模型在多元变量条件下的拓展,可以实现对路基中相互影响的多个监测点变形预测模型的建模和预测。实例计算表明,与单变量GM(1,1)模型相比,多变量灰色模型具有更高的预测精度,显示了该方法进行路基工后沉降预测的有效性。     

灰色预测分析开挖基坑周边地表的沉降

运用灰色理论,建立GM(1,1)预测模型,对基坑开挖引起的周边地表沉降进行了预测,采用后验差法对模型的可靠性进行检验。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灰色预测法的可行性。     

灰色系统理论在深基坑工程中的应用

灰色系统理论已经在岩土工程领域有广泛的应用,文章把灰色系统中的GM(1,1)模型和GM(2,1)模型应用到基坑工程中,并编制了预测计算程序GYC1.0用于锚杆拉力、地面沉降和地面水平位移预测计算。工程实践说明结果GM(1,1)模型比GM(2,1)模型更可靠,稳定性高,但是GM(1,1)模型短期预测时效果良好,中期预测时效果偏差较大,长期预测则要慎重。     

基于灰色GM(1,1)模型的深基坑变形趋势预测

深基坑开挖具有极大的不确定性,因此在施工时应对其周边土体进行实时监测,这对保证基坑安全施工有重大意义。文中以某滨海液化天然气接收站取水口深基坑工程为背景,基于基坑初期监测数据,建立灰色系统理论中的GM(1,1)模型,实时预测了未来一段时间内基坑的位移值,得到了较准确的预测结果,验证了其工程适用性。     

指数平滑技术改进灰色沉降预测模型及应用

GM(1,1)模型是沉降预测中应用较为广泛的模型之一,在实际应用当中发现其预测效果有时候较差甚至完全失效。该文将指数平滑技术引入到灰色预测模型中,该方法既充分利用了观测序列中的有用信息,又大大减少其随机性,采用平均斜率法对灰色模型的背景值计算方法进行了改进,将原始观测数据序列变换成规律性强的呈指数变化的序列。某公路试验段实测沉降数据计算表明,新方法有满意的拟合和预测效果,为提高建模精度提供了新的途径。     

基于指数平滑技术的灰色沉降预测模型及应用

GM(1,1)模型是沉降预测中应用较为广泛的模型之一,在实际应用当中发现其预测效果有时候较差甚至完全失效。将指数平滑技术引入到灰色预测模型中,该方法既充分利用了观测序列中的有用信息,又大大减少其随机性,将平均斜率法对灰色模型的背景值计算方法进行了改进,将原始观测数据序列变换成规律性强的呈指数变化的序列。某公路试验段实测沉降数据计算表明,新方法有满意的拟合和预测效果,为提高建模精度提供了新的途径。     

灰色理论在软土路基沉降分析中的应用

根据灰色理论建立GM(1,1)模型,得到时间响应函数及预测模型,据此对路基沉降过程和最终沉降量进行预测,其预测精度满足工程需要.