基于小波降噪与最小二乘支持向量机的公路软基沉降预测模型

根据沉降数据的特性,以最小二乘支持向量机为核心技术构建预测模型,提出了一种路基沉降预测的新方法。由于测量误差不可避免,沉降数据通常含有噪声,不宜直接进行拟合,因此首先采用小波分析的方法对原始沉降数据进行降噪预处理,然后馈送到最小二乘支持向量机完成沉降预测。最后用某高速公路实测数据进行了实例分析,并与BP神经网络预测结果进行了对比,计算结果表明,小波分析结合支持向量机的模型有较好的预测精度,将该模型应用于公路软基沉降预测是可行的和值得研究的。     

汽油机瞬态工况油膜参数混沌时序LS-SVM预测研究

汽油机油膜参数具有多维非线性特性,当前使用的试验标定法及辨识法难以精确确定参数值,对此提出了混沌时序最小二乘支持向量机(LS-SVM)预测模型。已知汽油机油路系统在时间序列具有非线性混沌特性,对油膜参数试验标定数据进行相空间重构,采用支持向量机对重构后的数据进行训练及预测,得出预测结果,与BP神经网络模型及Elman神经网络模型的预测结果进行了对比分析。验证了LS-SVM模型具有更强的非线性预测能力,能够有效地提高油膜参数的预测精度。     

城市交通枢纽短期客流量的组合预测模型

客流量的预测对交通枢纽内部组织方案和应急预案的调整起着重要作用,为了更为精确地对交通枢纽短期的客流量进行预测分析,通过分析交通枢纽客流量的变化特点,对比各种预测方法的优缺点,建立了综合BP神经网络和最小二乘支持向量机的组合预测模型,通过BP神经网络初步预测,再利用最小二乘支持向量机的修正,完成对交通枢纽客流量的预测。实际数据验证表明,相比单一的预测模型,文内提出的模型能够将交通枢纽的客流量的预测精度提高约1%,表明论文中方法能够克服单一模型带来的不确定性。      

基于灰色支持向量机的连续梁桥线形控制研究

随着高速铁路的快速发展以及无砟轨道桥梁的建设要求,对于采用悬臂浇注施工的连续梁桥,对合龙精度以及成桥线形提出了更高的要求,需要对立模标高进行更加可靠的预测.传统的施工控制预测方法很难满足精度的要求,该文提出了通过灰色理论进行数据预处理,然后结合最小二乘支持向量机建立径向基核函数模型,对施工过程中悬臂端预拱度调整值进行预测,并与标准最小二乘支持向量机比较,以某一实际大跨度高速铁路连续梁桥为例,验证了灰色支持向量机应用于连续梁桥施工控制中的可行性和优越性.     

最小二乘支持向量机在隧道围岩变形预测中的应用

针对基于标准型支持向量机(Vapnik SVM)的岩体变形预测方法计算复杂度大、应用不便的缺点,提出一种基于最小二乘支持向量机的围岩变形预测方法.该方法结合开挖岩体具有高度不确定性的特点,将其作为一个时变系统考虑,首先采用滑动时窗方式选取学习样本,然后利用获得的样本训练最小二乘支持向量机预测模型.利用这种方法对雪家庄隧道围岩变形进行预测,分析结果表明,该方法具有较高的预测精度,是一种简单可行的变形预测方法.     

基于ARMAX模型的高速公路行程时间预测研究

为实现面向驾驶者需求的高速公路站间行程时间预测,本文融合收费数据和气象数据,开展了基于ARMAX模型的多维度行程时间预测。首先,搭建了车型维、气象维、车流维多维度收费数据仓库;其次,利用经过处理的收费数据建立分车型行程时间序列;然后,训练并建立ARMA模型预测行程时间,对气象、车流量因素与行程时间的相关性分析,引入气象、车流量因素的作为回归变量,采用ARMAX模型进一步改进预测效果;最后,利用沈海高速公路部分路段收费数据和气象监测数据进行了实例验证。结果表明,ARMAX模型与ARMA模型相比预测精度提升,预测平均相对误差由[4.07%,7.67%]降至[3.88%,7.58%]。     

基于最小二乘支持向量机的车型识别算法研究

以感应线圈车辆检测器检测数据为分析基础,给出了基于Bayes理论的感应曲线自适应特征提取流程和方法,对选取的12个统计特征指标进行提取和优选。选择了曲线宽度、最大值、波峰数量、最小波谷值和波谷比组成车型识别模型的特征输入向量,不仅降低了输入向量的维数,缩短了最小二乘支持向量机的训练时间,同时也可加快车型识别的分类速度,增强特征值的分类辨别能力,提高车型分类的可靠性。在提出的基于最小二乘支持向量机的车型识别算法中,采用了修剪算法,加快了计算速度,同时保持了良好的回归性能。通过实例分析证明:基于最小二乘支持向量机的车型识别算法可提高自学习能力和识别准确率。     

基于最小二乘支持向量机的公路工程造价预测模型

由于公路工程造价的影响因素错综复杂,且历史数据非常有限,使公路工程造价预测成为典型的小样本条件下非线性回归问题。针对传统的回归方法解决这类问题的不足,该文提出一种新型的公路工程造价预测模型。该模型基于最小二乘支持向量机的基本原理,结合公路工程的具体特征,实现了公路工程造价的智能化预测。新模型充分发挥了最小二乘支持向量机在解决有限样本及非线性回归问题中的优势,建立了较准确的预测模型,且训练速度较普通支持向量机更快。实证数据分析验证了本模型的有效性。     

基于LS-SVM的连续宽箱梁桥施工控制的研究

为保障连续梁桥悬臂施工的精度,保证桥梁线性符合设计要求,需要对合拢时的梁体标高和应力进行预测和控制。应用最小二乘支持向量机(LS-SVM)并借助Matlab工具箱建立预测模型,以标高和应力为研究参数,对比分析预测值与实测值,验证了最小二乘支持向量机(LS-SVM)在连续箱梁桥施工控制中的可行性和准确性。     

支持向量机在路段行程时间预测中的应用研究

主要探讨支持向量机理论在路段行程时间预测中的应用。具体的方法是,首先将研究路段根据路段交通状态和车辆检测器设置情况进行分段,然后以前几个时段的各个小路段的交通流量、平均速度和车道占有率和整个路段的行程时间为输入,以下一时段的整个路段的行程时间为输出,选取高斯径向基函数作为核函数,建立了基于支持向量机的路段行程时间预测模型,从而探讨支持向量机在路段行程时间预测中的应用效果。最后,利用交通仿真软件的模拟数据进行验证,并与BP神经网络计算结果比较,计算结果的对比表明本文提出的方法预测效果更好。     

基于相空间重构和支持向量机的盾构滚刀岩机实验台轴承状态趋势预测

以盾构滚刀岩机作用实验台为研究对象,提出一种基于相空间重构和最小二乘支持向量机的盾构轴承状态评估及预测方法。该方法将一维时间序列重构到高维相空间中,利用相点作为支持向量机输入,自适应地对特征进行选取,并结合支持向量机非线性回归的优点,可有效预测轴承的运行状态。对实际采集的盾构滚刀岩机实验台的轴承信号进行研究分析,发现本算法的预测结果明显优于BP神经网络。将本文算法应用于工程实践,可以对盾构关键轴承状态评估和预测,能够为盾构轴承的定期保养和维修提供有效的指导。     

基于时间序列聚类和LSSVM的隧道拱顶位移预测

在隧道施工中,拱顶下沉位移的监控量测及其发展趋势的有效预测,对隧道的安全施工具有重要意义。提出一种结合K-medoids聚类算法和最小二乘支持向量机(LSSVM)的智能算法对拱顶下沉位移进行预测,并通过汶马高速鹧鸪山隧道的现场实测数据验证了该方法的有效性。研究结果表明:同一类拱顶下沉位移时间序列用同一模型预测具有可行性;隧道拱顶下沉位移是不平稳时间序列,相比直接用LS-SVM建立模型,采用WPT方法和LSSVM结合的算法具有更高的预测精度;以作为聚类中心的断面作为参考样本预测当前监测断面拱顶下沉位移时,只需要得到当前监测断面的较少数据,从而实现在当前断面的监测初期的有效预测。     

高速公路车辆行程时间预测研究

对高速公路联网收费系统的数据和交通监控系统的数据进行了处理和分析,研究了高速公路车辆行程时间分布的规律性和各参数之间的关联性,构建了高速公路车辆行程时间预测模型,最后通过比较实际值与预测值来验证提出的行程时间预测方法,分析了误差的原因.     

基于线性规划支持向量机的隧道围岩变形预测

支持向量机(SVM)以其良好的学习性能被广泛应用于包括隧道围岩变形在内的时间序列预测,核函数形式对其预测能力有重要影响,故灵活运用核技巧来增强推广性能已成为支持向量机应用研究的一个重要方面.对于标准SVM及最小二乘支持向量机(LS-SVM),由于其核函数必须满足Mercer条件,因而大大限制了核函数选取范围,制约着推广能力的进一步提升.为此引入一种新型的时间序列预测模型--线性规划支持向量机(LP-SVM),因其核函数不必满足Mercer条件,从而为灵活选取核函数提供了方便.将新预测模型应用于岭南高速公路雪家庄隧道围岩变形预测,分析结果表明,在同时采用径向基(RBF)核函数的情况下,LP-SVM与LS-SVM的预测精度非常接近,能够满足工程需要,但由于前者的核函数可以在更大范围内选取,使其预测性能具有更大的提升空间,从而为岩体变形预测提供了一种更具潜力的新途径.     

基于支持向量机的沥青路面使用性能预测探究

在考虑模型的二次损失函数下,对传统SVM进行扩展开进,得到基于最小二乘支持向量机(LS—SV M)的回归模型,利用支持向量机(SVM)具有的泛华能力,通过非线性映射构建一个高维空间的最优超平面,来进行评价计算。通过对选取的样本的归一化处理,确定LS—SVM输入向量数量指标,引入拉格拉日函数进行变化,获得函数的对偶关系,从而在保证LS—SVM的训练速度和预测精度,快速寻找到模型的解。最后通过算例验证了模型在拟合过程和预测经过精度方相较于其他模型具有明显的优势,能有效满足实际工程应用需求。     

基于支持向量机-粒子群算法的山区公路隧道造价预测

采用最小二乘支持向量机(LSSVM)与粒子群优化算法(PSO)相结合的方法,以隧道工程分项工程技术指标为基本参数,对山区高速公路隧道工程造价进行管理和预测,基于支持向量机算法实现山区高速公路中隧道的工程特性与各分项工程造价指标之间的复杂非线性映射。建立的造价预测模型估算得到的造价与样本的实际造价误差可控制在10%的范围内,说明该预测模型可用于山区高速公路的隧道工程造价估算,并为公路工程造价人员提供了一种实用的工具和方法。     

基于相空间重构与LSSVM的交通流量预测

针对仅利用欧氏距离不能准确反映相空间中相点间的相似性大小,提出一种改进预测模型,该模型同时考虑相点间的欧氏距离和相似性来选取邻近点。在对交通流量时间序列进行相空间重构后,运用最小二乘支持向量机分别对不同方法得到的邻近点进行训练,并对未来时段的交通流量进行了多步预测。实际案例的预测结果表明,改进方法比一般方法具有更好的适应能力和预测精度。     

基于IPSO-LSSVM的污水BOD预测应用研究

生化需氧量（BOD）的快速准确测量对于污水处理过程的调控至关重要。针对污水处理过程中BOD浓度测量时效性较低等问题，选择最小二乘支持向量机（LSSVM）作为BOD浓度预测模型，并选用粒子群优化算法（PSO）优化回归性能参数，同时使用自适应惯性权重计算方法对PSO进行改进，建立了IPSO-LSSVM预测模型。运用预测模型对某污水厂数据进行仿真研究以及3种误差分析，结果表明该模型具有较好的预测精度。     

考虑大型车因素的支持向量机短时交通状态预测模型研究

高速公路是运输效率高、通行能力大、具备全控制条件的道路,及时发现异常交通状态并采取相应的管制措施是保持良好通行能力的基础。交通状态的短时预测技术能够在实时交通状态数据的基础上对交通状态发展趋势进行预测,为高速公路主线运行管理及匝道交通控制提供决策依据。本研究首先应用灰色关联度理论,分析了道路车型组成比例对交通状态的影响,发现车流中的大型车比例与车流平均速度存在较强的关联性,而且在纵断面线形较为复杂的山区高速公路,车流中大型车比例对车流速度的影响更为显著;然后建立了引入大型车辆比例影响因素的基于支持向量机(SVM)模型的高速公路短时交通状态预测模型,最后通过实测数据及对比试验验证了模型的可行性与准确性。结果表明:本研究设计的支持向量机预测模型具有较为准确的预测效果,均方误差为0. 024 19,决定系数为0. 58;与未引入大型车辆比例的预测方案相比,均方误差减少0. 22,决定系数增大0. 27;与传统的BP神经网络模型相比,支持向量机短时交通状态预测模型预测结果震荡幅度小,所需训练样本量少,具有良好的预测精度,综合性能较好;通过时间序列分析得到,以前6,7个时间点作为输入的预测方案效果较为准确,若时间选取过多,将对模型产生干扰,预测效果反而不好。     

基于最小二乘支持向量机的城市客运量预测模型

针对城市公路客运量预测中存在的非线性、复杂性和不确定性,提出了一种基于最小二乘支持向量机的城市客运量预测模型.结合西安市历年城市客运量数据,编程实现该预测模型,仿真结果表明了该预测模型的有效性.