BP神经网络在铁路建设风险评估中的应用

研究目的:中国铁路建设项目是实施"一带一路"战略的重要组成部分,而海外铁路修建的风险评估是项目的首要环节。本文首先综合各项风险因素,主要分析铁路建设项目沿途的亚洲及欧洲部分国家,建立了铁路建设项目风险评价体系;其次,针对亚欧两个大洲政治经济文化上的差异,使用了不同的训练算法建立了两个独立的BP神经网络模型。研究结论:(1)本文针对亚洲和欧洲不同的情况,利用不同的函数建立了BP神经网络模型来进行风险评价;(2)通过所创建的神经网络模型,在铁路建设目标国宏观风险评价中,只需专家给出目标国各个风险的评分,就可以得出目标国的总体建设风险评分,无需再进行繁琐的人工总体评分;(3)本研究结果可用于高速铁路建设风险评估。     

BP神经网络法预测隧道瓦斯突出的模型与实例

研究目的:目前隧道煤与瓦斯突出预测主要采用煤炭的常规接触式预测方法,如综合指标法、钻屑指标法等,但隧道与煤巷在断面大小、施工支护等方面有诸多不同,照搬煤炭预测方法并不一定能取得预期效果。本文根据煤与瓦斯突出综合作用假说,借鉴BP神经网络原理,对隧道瓦斯突出的多指标神经网络综合预测进行探讨,确定突出的评价指标,构建神经网络预测模型,通过神经网络模型的训练和回判,综合评价预测煤与瓦斯突出危险性。研究结论:(1)在综合分析突出影响因素基础上,基于瓦斯突出综合作用假说机理,提出了BP神经网络预测隧道煤与瓦斯突出危险性的方法;(2)选取瓦斯压力、地质构造、隧道埋深、煤的坚固系数、煤体结构类型及瓦斯放散初速度作为突出评价指标;(3)采集矿井突出样本进行神经网络模型的训练及回判,通过对已建成瓦斯隧道进行判别,判别结果与实际相符,验证了矿井突出样本应用到瓦斯隧道的突出预测可行性;(4)通过BP神经网络对成贵高铁7座高瓦斯隧道进行预测判别,表明玉京山隧道C5、C6煤层具有突出危险性,其他6座隧道无突出危险性;(5)本研究成果可为瓦斯隧道设计与施工提供借鉴。     

新建隧道双侧近接既有隧道施工风险评价研究

研究目的:浦梅铁路新建隧道双侧近接既有浅埋偏压隧道工程的不良地质问题突出,近接形式独特,施工风险影响因素复杂多样。为合理评价近接既有隧道工程的施工风险,本文对经典可拓法进行改进,提出专门针对新建隧道双侧近接既有隧道工程的施工风险评价模型,并以浦梅铁路双侧近接段作为算例进行验证。研究结论:(1)在经典可拓法的基础上引入层次分析法进行权重计算,并通过距离函数确定评价指标的综合权重,可提高评估结果的合理性;(2)建立了完整的新建隧道双侧近接既有隧道施工风险评价模型,构建了对应的风险评价指标体系,通过关联函数和综合权重实现施工风险等级评定;(3)利用建立的评价模型对浦梅铁路双侧近接工程实例进行风险评价,得出其施工风险等级为3. 4级,属于"高度风险"偏向"极高风险";(4)本研究结果可为新建隧道双侧近接既有隧道风险评价提供借鉴。     

施工企业信用评价体系构建

随着我国市场经济的不断发展,建筑市场各方主体“信用危机”的出现已经严重阻碍了我国建筑业持续、稳定、健康的发展。我国对建筑市场信用体系的研究还处于初始阶段,此文以施工企业信用的制度经济学定义为基本出发点,揭示施工企业信用的内涵,论述建立施工企业信用评价体系的意义,进而构建施工企业信用评价指标体系,为我国建筑市场信用体系的建设和研究提供一块基石。     

酒钢企业铁路物流能力评价研究

分析了酒钢企业铁路物流能力,设计了铁路物流能力评价体系和调查问卷,利用层次分析法确定酒钢铁路物流能力的权重,并运用模糊综合评价的方法对酒钢企业铁路物流能力进行了综合评价。     

铁路采空区工程地质勘察及稳定性评价

研究目的:采空区已经成为影响铁路方案的重要不良地质因素,因其工程地质条件非常复杂而对铁路工程稳定性具有重要影响。当铁路穿越采空区时,通过采用综合工程地质勘察方法及运用铁路保护煤柱方法,评价其对铁路的影响,为铁路安全边界范围确定及采空区加固处理设计提供可靠的依据,进而满足铁路工程的沉降控制要求。研究结论:(1)铁路采空区勘察在充分利用煤矿采掘资料的基础上,通过采用物探及钻探的方法进行详细勘测,相互验证,相互补充,综合确定采空区的边界范围;(2)根据勘察揭露煤层埋藏深度,利用空间几何关系,得到煤层的产状;(3)通过综合勘察成果,采用铁路保护煤柱的设计方法评价铁路的稳定性及其安全边界范围,对采空区安全边界范围内采用注浆加固处理,能够满足铁路沉降控制要求;(4)本文可以为类似采空区工程地质勘察及稳定性评价提供一定的指导及参考。     

基于BP神经网络的铁路防洪减灾能力评价研究

为了对铁路的防洪减灾能力进行精确评价,提出了基于BP神经网络的铁路防洪减灾能力评价模型:①通过分析铁路的现状特点,采用频率统计法与经验判断法,从生态环境系统、社会环境系统、经济系统与铁路防洪体系4个方面选定22个指标,建立铁路防洪系统评价体系;②对评价指标进行无量纲化处理,利用TOPSIS法建立铁路评价标准;③基于铁路防洪评价体系,构建了三层神经网络的铁路防洪减灾能力评价模型。基于该模型,对甘泉铁路的防洪性能进行评价:甘泉铁路综合评价结果为0. 520 4,防洪能力表现为一般。     

基于GA-BPNN的铁路站房结构工程投资估测研究

研究目的:近年来,随着我国客运专线、城际铁路的迅速发展,一大批现代化的铁路客站也已建成或者在建中。为更好适应今后铁路客站发展趋势及客站建设工作需要,进一步加强铁路客站工程投资控制方面的研究,对新建铁路客站站房工程投资的估测进行研究是十分有必要的。研究结论:本文通过对铁路客站站房结构工程投资的影响因素及估测模型进行研究,得到以下结论:(1)基于收集到的大量铁路客站站房结构及工程投资基础数据,分析得到铁路客站站房结构工程投资的主要影响因素为站房面积、基底面积、站房建筑高度、抗震设防烈度、楼盖柱的结构高度、楼盖结构投影面积,并将其作为输入向量建立了BP神经网络估测模型;(2)应用GA遗传算法对BP神经网络模型的初始权值阈值进行了优化,通过估测结果对比,估测模型的精度及泛化能力都得到了显著提高;(3)通过工程实例对模型进行验证,估测模型得到的结果同概算值相对误差为1.19%,符合工程项目前期估算的精度要求,进一步验证了铁路客站站房结构工程投资估测模型的工程实用性;(4)本文研究内容可为相关研究领域提供一定的借鉴,同时对铁路客站站房结构工程投资控制研究具有一定的参考意义。     

基于结构优化BP神经网络的铁路“走出去”目标国宏观风险评估模型研究

本文综合考虑典型的BP神经网络模型优缺点,对典型3层前馈型BP神经网络模型进行结构优化,提出随机重连BP神经网络模型。综合各项因素研究,提出铁路"走出去"目标国铁路项目投资建设风险评估指标体系。运用"一带一路"32个沿线国家数据,通过建立随机重连BP神经网络模型,对模型进行训练和预测验证,其精度达到目标要求,验证了此模型可用于海外铁路项目投资建设的风险评估。     

绿色高铁建设环境成本CS、BPNN估算方法研究

研究目的:如何界定高铁建设环境影响内容、估算环境成本是高铁实现绿色工程的重要内容。本文在界定高铁建设环境成本的计算内容基础上,运用显著性成本方法(CS)建立高铁建设环境成本数据库,运用BP神经网络方法预测拟建工程全生命建设环境成本,并以长益城际铁路进行实例验证,结果表明该模型适用性强,对高铁全生命建设环境成本预测准确性高。研究结论:(1)通过CS理论提取高铁工程显著性环境成本项目可以大幅简化环境成本估算工作量;(2)BP神经网络在高铁项目环境成本估算方面具有适用性;(3)为更准确估算环境成本,需进一步完善高铁项目建设环境成本数据库;(4)本文提出的高铁建设环境成本估算方法和评价体系,可应用于铁路行业高铁项目的建设环境成本估算和控制等工作。     

基于AHP_熵权法的铁路隧道单双洞选型决策研究

研究目的:单双洞选型是铁路隧道结构设计的前提条件。为更加科学合理地对铁路隧道单双洞选型进行决策,在明确铁路隧道单双洞选型影响因素的基础上,建立铁路隧道单双洞选型决策指标体系,利用AHP_熵权法计算指标权重,并结合模糊综合评价方法制定指标评价标准。研究结论:(1)在AHP法的基础上,借用传递熵的理念评价了专家意见的优劣程度,提高了权重计算结果的客观性;(2)建立了推荐使用单洞双线、单双洞均可、推荐使用双洞单线3类指标情况,采用5个程度符合值语言确定指标隶属度,并利用模糊综合评价方法确定决策结果;(3)以川藏铁路朱岗山隧道为研究对象,对所建立的决策体系及评价标准进行应用及验证,决策结果与工程实际情况较为吻合,证明所提出的铁路隧道单双洞决策体系可以用于隧道单双洞初步选型,结果合理、可信。     

铁路物资流通行业信用评价工作刍议

阐述了开展铁路物资行业的企业信用等级评价工作的目的和意义,介绍了评价工作的具体过程和相关工作,展望了信用建设的前景,并就下一步信用建设工作提出了具体建议。     

铁路物资供应商信用评价思路探讨

从企业信用评价标准的指标入手,结合当前铁路物资供应商信用评价过程中存在的缺陷,重点对决定物资供应商信用优劣的因素进行再分析。     

拉日铁路地热地区综合选线研究

研究目的:铁路综合选线设计是项目设计的重点和难点,直接关系到项目建设的可靠性及经济性。本文通过分析拉日铁路地热分布及地热对工程的危害影响,总结提出地热地区选线原则及设计理念,并总结提出地热综合处理措施,对今后地热异常区综合选线和工程建设具有推广应用价值。研究结论:(1)按热害对隧道施工和运营的影响程度,将拉日铁路隧道的地温划分为5级;(2)地热会对隧道工程的施工环境、施工效率、建筑材料选取、结构安全及运营养护维修等方面产生影响;(3)通过对地热工程方案总结分析,宜坚持"先明线、浅埋深、拔高位"的选线原则和理念;(4)线路通过地热地区,首先要在设计中充分考虑地热问题,其次在施工前组织好超前地质预报工作,同时要采取科学合理的工程措施;(5)通过对地热工程的综合研究,提出铁路选线的主要设计原则及设计理念,对于类似工程具有参考价值。     

基于灰色综合评估和PSO-BP的地铁车辆可靠性评价

为了更加科学地评价地铁车辆的可靠性状态,并依据评价结果指导车辆检修策略的调整,使上线车辆的可靠性处于可控状态,提出采用灰色综合评估和粒子群算法优化反向传播神经网络(PSO-BP)预测相结合,综合评价地铁车辆当前的可靠性状态。依据地铁车辆安全评价相关标准,确定地铁车辆可靠性状态评定等级、取值范围及对应状态。基于车辆各子系统当前故障数据分析获取各子系统可靠度及评分值,同时利用层次分析法确定各子系统所占车辆的权重,根据各子系统评分值及权重采用灰色综合评估法确定车辆不同可靠性等级的比重,对车辆可靠性状态进行预分析。利用BP神经网络和PSO-BP神经网络可靠度预测模型,根据历史故障数据对车辆各子系统的可靠度进行预测,并对比2种模型的预测精度。根据灰色综合评估法预分析结果和PSO-BP神经网络可靠度预测结果,综合评价车辆当前的可靠性状态。以上海地铁某车型为例,依据各子系统的故障数据进行算例分析及验证。研究结果表明:PSO-BP神经网络相比于BP神经网络预测的相对误差降低了4.39%,具有较好的预测精度。将灰色综合评估和PSO-BP预测相结合,可以更客观准确地评价地铁车辆当前可靠性状态,为深入开展轨道交通车辆的可靠性评价体系研究提供新方法与案例支持。     

山西中南部铁路通道人工洞穴路基稳定性评价

铁路通道中人工洞穴的稳定性评价是铁路设计和施工的重要依据。为准确有效地进行稳定性评价,基于数值计算法与厚跨比法,提出了不利因素分析法。以山西中南部铁路通道的一段人工洞穴路基为研究对象,运用该方法进行了稳定性评价研究。研究发现,不利因素分析法能准确判断人工洞穴路基稳定程度,并且具有很强的操作性。其评价结果符合铁路工程设计规范相关规定,且能为路基设计及铁路施工提供理论依据。     

基于PCA-改进RBF神经网络模型的铁路隧道突水风险评价

为了准确预测铁路隧道突水风险等级,降低隧道施工过程中的突水灾害风险,结合相关规范,在调研分析影响隧道突水灾害的风险因素集的基础上遴选13个因素构建评价指标体系。利用主成分分析法对突水风险评价指标提取主成分并实现降维,模糊C-均值聚类算法计算RBF神经网络的中心,梯度下降法修正权值和方差,并将分析后得到的主成分作为改进RBF神经网络评价模型输入向量,建立了基于PCA-改进RBF神经网络铁路隧道突水风险评价模型。最后结合天秀山隧道对该模型预测效果进行验证,评价结果与实际情况相符。实例研究表明:该模型合理可操作,相比于其他方法准确率更高、训练更快、均方误差更小,为类似铁路隧道预防突水灾害事故提供了一种新的途径和借鉴。     

基于BP神经网络的铁路货运客户满意度评价模型

简要介绍BP神经网络原理,说明最基本的BP神经网络主要由输入层、中间隐含层、输出层3个部分构成。分析影响铁路货运客户满意度的主要因素：货场设施、服务状况、运输成本和货运业务,在此基础上建立铁路货运客户满意度指标体系,提出基于BP神经网络的铁路货运客户满意度评价模型,并以某铁路货运营业站为例对其客户满意度进行评价,验证该模型的可行性。     

地热勘察中地温测试关键技术分析

研究目的:拉日铁路在雅鲁藏布江峡谷区色麦至仁布段,近垂直地通过那曲—羊八井—尼木水热活动带,在铁路隧道的地热勘察中,采用钻孔内地温测试的方法对地温场进行评价,并对其地温测试关键技术进行总结和研究。研究结论:(1)拉日铁路地温测试的关键技术主要包括:地温测试元件选择、钻孔及孔内结构、测试时间以及数据处理;(2)地温元件选择热敏电阻,其精度高,操作简单,反复利用性强;(3)钻孔施工要注意孔斜控制,孔内要安装测温管以便地温测绳反复利用,地温测试时间在终孔后30 d为宜;(4)地温测试数据的处理主要包括:确定恒温带深度、大地热流值、隧道洞身温度推算等;(5)本文的研究成果可以为同类地区地热地温测试工作提供依据和借鉴,对地热勘察工作及地热研究有一定的参考意义。     

基于变权理论的铁路选线方案评价模型

研究目的:铁路选线时选择的线路方案是否科学、合理,不但关系新建铁路的投资、运输效益,还对沿线周边的经济社会发展产生长远的影响。因此,开展线路方案评价模型的研究,对于新建铁路的选线设计和成功运营都具有重要作用。研究结论:(1)引入变权理论计算指标权重,根据各指标具体取值的不同,适当调整其权重,以保证指标间的均衡性;(2)利用云模型理论,分别从指标的模糊性、随机性和离散性三个方面对定性指标进行有效量化;再通过TOPSIS法确定各备选方案的综合优越度,从而对铁路线路方案进行评价和排序;(3)实例分析表明,玉溪至蒙自段铁路三个线路走向方案的优越度分别为84. 2%、68. 34%和2. 29%,从而得到第一个方案最佳;(4)本研究成果对铁路选线方案评价和比选具有参考价值,可为决策者提供一种新的思路和手段。