基于SVM的隧道衬砌空洞填充物雷达图像识别研究北大核心CSCD

衬砌背后空洞及其填充物对隧道结构安全具有重要影响,开展空洞探测识别对于结构安全评估和病害处置具有重要意义。首先采用室内试验和FDTD正演模拟相结合的方法,获得了空洞内填充空气、水、干砂、湿砂条件下的雷达图谱数据,并对不同填充物波形规律进行对比分析;然后,基于支持向量机算法对波形特征进行提取和分类识别,建立了一种空洞填充物的人工智能辨识方法。研究结果表明,采用傅里叶变换前的平均值、方差、平均绝对离差和傅里叶变换后的最大幅度值max(fft(X))四个统计量作为支持向量机的识别特征,可以有效区分出衬砌背后填充物的六种类型;当采取单一倾向数据时,识别准确率较好,六种物质二分类问题准确率均可以达到90%以上。     

隧道衬砌雷达检测疑难解译问题剖析

文章以内昆铁路隧道衬砌雷达检测数据解译实践为依据,在详细分析雷达剖面成像特点的基础上,为解决数据判读中存在的某些疑难问题,有针对性地提出了波相识别法,并以此为手段,对部分疑难解译问题进行了深入细致地探讨.初步证实,该方法不但适宜隧道衬砌检测数据解译,而且在识别特殊地质异常方面更具特色.     

基于GprMax的道路空洞探地雷达正演模拟

三维探地雷达作为一种新兴检测技术,具有快速、高效、无损检测等特点,广泛应用于道路病害体检测中。为快速掌握道路内部空洞在探地雷达下的电磁响应特征,给准确查明道路的空洞检测提供技术指导,本文使用基于时域有限差分方法原理的GprMax软件,针对不同形状、不同大小及不同填充物的空洞进行正演模拟。通过正演模拟结果,得到不同类型的雷达数据体,并分析不同类型空洞病害的雷达波场响应特征。     

基于全景展开图像的隧道衬砌渗漏水数字化识别方法研究

文章通过隧道衬砌展开影像生成器软件对隧道衬砌渗水区域采集影像进行特征点提取、图像匹配、模型识别、图像展开与拼接处理,得到隧道衬砌的全景展开图像。利用图像分割与处理技术,对全景图像采用灰度图像转换、阀值选取、二值图像开闭运算等原理实现对图像渗水区域信息的识别与修正,并基于贵州某运营公路隧道衬砌渗漏水实例,经过若干算法程序提取出该隧道渗水病害的位置、面积及病害长度等特征信息,建立了一套隧道衬砌渗漏水病害的数字化识别系统,可为隧道衬砌渗漏水检测提供一种便捷、高效、全面的综合检测手段。     

紧邻大型深基坑的地铁隧道沉降预测方法研究

针对紧邻大型深基坑的地铁隧道因其变形影响因素复杂、变形控制严格而难以准确预测其沉降变形的问题,文章引入对小样本、复杂、非线性数据具有优越预测性能的支持向量机理论,并利用蚁群优化算法搜索支持向量机最优参数组合,建立了优化的支持向量机预测模型。应用该模型对南京市地铁1号线某段隧道的预测结果表明,该模型预测精度高,能够准确反映隧道变形趋势,可以满足紧邻大型深基坑地铁隧道沉降预测的要求。     

探地雷达技术在隧道衬砌质量检测中的应用

探地雷达作为一种较新型的无损检测设备。因其快速、高效、无损、分辨率高等优点迅速在各个工程行业得到推广。鉴于此,在阐述探地雷达工作原理的基础上,介绍了探地雷达检测工作方法、参数设置及一般数据处理,并结合工程实践说明其在隧道衬砌检测中的实际应用效果。     

地质雷达新技术在渝怀铁路隧道衬砌质量检测中的应用

文章论述了地质雷达无损检测的原理和参数的选择,重点介绍了SIR2000型地质雷达在渝怀铁路六座隧道衬砌检测中的应用情况,及对隧道衬砌几种缺陷的典型图像显示,最后总结了地质雷达在隧道检测中的应用成果和对隧道施工的指导作用.     

地质雷达正演在隧洞衬砌病害识别中的应用

水工隧洞衬砌病害会影响其正常使用,进而影响水利工程的安全性和耐久性。文章基于时域有限差分法(FDTD),建立了隧洞衬砌的二维GPR正演模型,研究了衬砌空洞形状、衬砌空洞填充介质、初期支护与二次衬砌脱空、不均匀衬砌和钢筋与衬砌混凝土脱离五种隧洞衬砌病害的GPR响应特征,总结出每种衬砌缺陷的识别特征,结合某水库泄洪排沙洞工程实例,利用得到的水工隧洞不同衬砌缺陷类型的地质雷达频谱响应特征,识别了该泄洪排沙洞内的多种缺陷,进而评价其衬砌结构和功能。研究结果表明:时域有限差分法法可建立有效的GPR模型,为地质雷达的图像解释、水工隧洞中衬砌缺陷类型判定提供可靠依据。     

基于线阵相机的运营隧道衬砌裂缝图像采集方法试验研究

隧道病害检测中衬砌裂缝的检测十分重要。基于目前我国隧道衬砌裂缝检测自动化程度低、效率低、精度差、易漏记等情况,文章对采用线阵相机的隧道衬砌图像采集方法进行了试验研究。首先介绍了试验条件下的线扫描成像检测基本原理,其次对试验设备及系统集成进行了理论分析和设备选型,最后在试验条件下进行了测试,完成了隧道衬砌模型的图像数据采集。结果表明,提出的图像采集方法能够应用于隧道衬砌裂缝图像的采集,为真实隧道环境下基于线阵相机的隧道衬砌图像采集提供切实可行的理论参考依据。     

探地雷达技术在隧道围岩深层病害检测中的应用

探地雷达作为一种先进而实用的无损检测技术，在许多工程领域得到了广泛应用。文章根据探地雷达的工作原理，提出将探地雷达应用于隧道围岩深层病害的检测。检测结果表明，在围岩深层病害检测中，采用探地雷达技术能够准确确定围岩深层病害的特征及其分布情况，克服了常规检测方法的局限性，并具有无损、直观、快速、高精度等特点。     

基于FAST特征检测和FLANN特征点匹配算法的隧道展布图拼接方法研究

本文研究基于FAST特征检测和FLANN特征点匹配算法的隧道展布图拼接方法,主要解决目前隧道图像拼接中全幅拼接的技术问题。文章对一个隧道中隧道检测车分别左右检测两次所获得的两组隧道衬砌面图像进行分析,在每组数据中包含了一定量多个相机等距离触发、同一时刻同步拍摄的半幅隧道拼接数据,对隧道全幅拼接技术的进行详细分析和研究,提出了有效的解决方法,可以快速、准确地拼接出隧道展布图,满足隧道养护需求。     

基于非线性支持向量机的隧道煤与瓦斯突出危险性预测

为了有效地预测桃子垭隧道揭煤段是否存在煤与瓦斯突出危险性,文章根据煤与瓦斯突出综合假说及《防治煤与瓦斯突出规定》,确定了影响煤与瓦斯突出的9个关键因素。由于评价因子与突出危险程度之间存在着复杂的非线性映射关系,因此选择了非线性支持向量机(SVM)方法对隧道煤与瓦斯突出危险性进行预测研究。结合项目实际情况确定了各训练样本的具体参数,采用单项指标法、最优分类决策函数及MATLAB SVM Toolbox软件对选定的训练样本进行了煤与瓦斯突出危险性预测对比。通过N7和N8两个测点的预测结果表明,桃子垭隧道揭煤段存在煤与瓦斯突出危险性,必须做好相应的揭煤防突工作。     

输水盾构隧洞复合衬砌结构设计计算研究

软土有压输水盾构隧洞采用管片外衬和整筑预应力内衬作复合式衬砌的设计计算中,为能较好考虑内衬与外衬管片的相互作用,以及内衬预应力荷载在隧洞施工和运营各阶段对复合衬砌结构受力的影响,本文提出了一种新的实体叠合计算模型。由于确定管片纵缝接头抗弯刚度的复杂性,文中建议对用数值模拟管片纵缝接头刚度采用了一种非线性耦合弹簧＂接触对＂的模拟系统。在采用实体单元建模的条件下,由于计入管片接头刚度的力学处理困难,文中研究了一种能以模拟管片接头刚度的简化计算方法。根据内、外衬砌接触界面处理方式的不同,文中提出了5种适合不同界面条件内、外层衬砌的相互作用模型。此外,本文还研制了内衬预应力荷载的一种转化程序,以解决采用等效荷载法施加预应力时的前处理问题。上述各点创意构思已在南水北调中线一期穿黄隧洞的结构设计研究中得到了具体反映和成功应用。     

九岭山隧道塌方治理及塌方治理效果检测

武吉高速公路九岭山隧道是大庆至广州国家高速公路的重要控制性工程,当隧道开挖至ZK102 217时出现了塌方,滑塌范围高约19 m、宽约13 m,塌方量为4 000 m3。根据现场地质条件,分析认为围岩结构(弱风化板岩,钙质或硅质胶结,岩质坚硬,呈块状镶嵌结构)及地下裂隙水是产生塌方的主要原因。采用的处理措施是加强区段支护、回填塌腔、提高松散体的整体强度,并采用"稳住塌方区、固结塌体、超前加固"的分阶段处理方法。施工中采用φ42超前小导管超前支护、φ42系统小导管压浆固结等措施;开挖采用正台阶法以及拱脚加设锁脚小导管、侧壁施作中空注浆锚杆等措施;通过地质雷达无损检测手段对塌方处理效果进行检测,并根据检测结果进行二次处理。     

模糊综合评判法在隧道施工岩溶预报中的应用

文章运用模糊综合评判法建立了隧道施工岩溶预报的应用模型。基于模糊数学理论,以"地质法+TRT+GPR+超前风钻孔"的综合施工地质预报体系为基础,采用勘察及地质调查资料、TRT成果图色谱特征、电磁波综合特征、超前风钻孔钻进综合特征、掌子面溶蚀情况和地下水发育情况等六个评价因素,建立了隧道施工岩溶预报模糊综合评判法应用模型,并在武神公路椿树垭隧道施工岩溶预报中得以应用。     

高烈度地震区公路隧道洞口段地震响应分析

根据隧道地震安全性评价报告和地勘资料,建立了三维数值计算模型并采用一致粘弹性人工边界模拟动力边界,对高烈度地震区公路隧道洞口段进行了瞬态动力计算。计算结果表明:在三向地震荷载激励下,洞口段衬砌的地震响应具有明显滞后性,衬砌以水平横向振动为主、轴向振动次之、竖向振动最弱;洞口段衬砌的拱腰部位将承受极大拉应力和剪应力,可设减震层吸收地震能量。通过对衬砌相对位移的分析得出,衬砌横向和轴向变形都很小,衬砌稳定性尚好。     

在建盾构隧道突发管片破损病害成因分析及治理措施研究北大核心CSCD

盾构法广泛应用于我国城市轨道交通隧道的建设中,盾构管片的病害问题也越发受到重视。文章针对某地铁在建盾构隧道突发管片破损病害,绘制了管片破损病害展布图,分析了相关资料和检测数据,明确了病害的成因机理,制定并实施了相应治理措施。研究结果表明:管片背后大范围空洞导致围岩对隧道的约束不足,引起已成型隧道在盾构机反推力和扭矩、同步注浆浆液浮力、刀盘水土压力和扭矩等作用下发生类压杆弯扭失稳是导致该病害的主要原因;隧道变形监测数据表明"背后注浆填充+破损部位修复"两阶段治理措施取得了良好的治理效果;盾构隧道施工过程中,应严格管控同步注浆质量,防止隧道轴线偏移引起盾构管片发生开裂破损等病害。     

TBM胶带输送系统硫化及故障分析

文章详细介绍了TB880E型隧道掘进机的胶带输送系统的硫化流程,对TBM输送胶带系统在使用中易出现的故障作了介绍与分析,并分析了皮带输送系统故障与排除方法。根据秦岭隧道和桃花铺隧道积累的经验,经过新疆吐库二线中天山隧道实践表明,这些措施可有效地减少胶带损坏,有效节省大量维护保养时间,提高工效。其成果可供TBM及类似大型施工设备的使用、维护借鉴。     

Bus running time prediction using a statistical pattern recognition technique

Abstract

Given that real-time bus arrival information is viewed positively by passengers of public transit, it is useful to enhance the methodological basis for improving predictions. Specifically, data captured and communicated by intelligent systems are to be supplemented by reliable predictive travel time. This paper reports a model for real-time prediction of urban bus running time that is based on statistical pattern recognition technique, namely locally weighted scatter smoothing. Given a pattern that characterizes the conditions for which bus running time is being predicted, the trained model automatically searches through the historical patterns which are the most similar to the current pattern and on that basis, the prediction is made. For training and testing of the methodology, data retrieved from the automatic vehicle location and automatic passenger counter systems of OC Transpo (Ottawa, Canada) were used. A comparison with other methodologies shows enhanced predictive capability.