基于集对分析理论的路基沉降组合预测模型研究

为实现不确定性因素影响下的路基沉降预测,该文基于集对分析理论和统计决策思想构建路基沉降组合预测模型。该模型首先选定单项预测模型,并根据单项预测模型的预测结果将预测值和实测值构建为集对;然后应用正态分布理论确定集对关系划分标准,基于联系数确定组合权重系数,实现预测信息的优性组合;最后通过预测误差评价提出组合预测模型,并通过某路基沉降数据验证了该组合预测模型应用于路基沉降的有效性。     

变权重组合S型曲线在路面平整度预测中的应用

通过对路面平整度指数IRI随时间发展规律及其特点的分析与研究，得出平整度的发展基本经历了先慢后快再慢的过程，基于3种“S”型增长曲线模型，提出一种预测路面平整度发展规律的变权重组合预测方法，并建立了变权重组合“S”型增长模型，从而可根据有限的实测平整度观测数据预测路面平整度的发展过程。工程实例分析结果表明，使用该模型，其预测曲线与实测数据曲线基本吻合，可用于路面平整度的预测，为解决我国平整度模型预测精度不高提供一种有效而实用的方法。     

无偏等维新息模型在路基沉降预测中的应用

在分析了传统GM(1,1)模型和无偏灰色预测模型的基础上提出了无偏等维新息预测模型,通过运算得出最佳预测值以及预测的最佳维数区,并采用后验差方法对模型的精度进行检验。通过对某高速公路实测沉降数据的分析,证明该模型样本需求量小、计算简单、能动态地反映出实测数据的内在规律,并使预测精度得到有效的提高。证明了将无偏等维新息模型用于预测高速公路路堤沉降量的可行性,在实际运用过程中,为了获得更加准确的结果应不断带入新近的实测数据。     

GM（1，1）模型在高填方路基沉降预估中的应用

文中讨论了不同高路堤沉降预估方法的特点,并以某高速公路沉降观测点实测数据为例,建立了灰色GM（1,1）预估模型;并编写相应程序对高路堤后期沉降进行了预测,将预测结果与实测结果进行了对比。结果表明,灰色GM（1,1）预估模型可以对实测数据进行更好的拟合,且其对后期的预测沉降量与实际沉降量更接近。     

由实测沉降数据反演地基固结参数的适用计算方法

提出了一种运用实测沉降数据反演地基主要固结参数，进行地基沉降预测的方法。该方法考虑几种常用的地基处理方法，利用早期的沉降实测数据和准确的加载信息，可以预测更长时间内的累计沉降量、沉降速率、工后沉降和最终沉降量，同时也可以推算出一些主要土体变形的平均参数，并通过一个工程实例进行了验证。     

某高速公路软基沉降模型预测效果评估

软基沉降规律对指导路基与路面设计、施工有重要作用。在分析某高速路实测软基路段沉降规律的基础上，分别采用Logistic模型、Asaoka模型、复合双曲线模型对实测数据进行了拟合。结果表明：1)复合双曲线模型与沉降实测数据变化较吻合，能较好地反映路段的沉降规律，模型预测效果较好；2) Logistic模型曲线存在唯一反弯点，对“台阶”状曲线拟合误差较大，沉降预测效果较复合双曲线差；3) Asaoka模型仅能预测本级荷载下的最终沉降量，无法越级预测，对施工中软基沉降预测效果不佳。     

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。     

高速公路路基沉降预测方法

介绍了传统沉降预测方法、数值分析预测方法和根据实测资料的沉降预测方法,通过对每一种预估方法的原理、优缺点和适用范围等全面了解后,认为对高速公路路基沉降的预测应根据实际情况和经验,灵活选用几种方法进行预估分析。     

基于实测沉降数据的路基沉降机理及其预测分析

对路基沉降机理进行了较深入的分析,归纳对比了各类沉降预测模型,根据组合预测的思想应用最小二乘法建立了组合预测模型。通过实测数据的建模分析,发现"S"型曲线拟合优度明显更好;组合模型确实能有效利用每种模型的信息以使预测值更为合理和精确。基于一维固结的解析法计算的最终沉降值与预测值的比较表明模型是可信的,预测方法是可行的。     

深基坑工程临近管道力学性状的计算

计算了深基坑开挖引起的临近管道的竖向位移、应力和转角。基于Rajani和Tesfamariam发展的WPSI模型,考虑了管道和土的竖向相对位移,得到改进后的管土接触数学模型,并利用ABAQUS软件的PSI单元,求解了该模型的数值解。以文献中实测的地表沉降为输入条件,计算了不同直径管道的竖向位移、应力和转角,并通过归纳对比,得出了管径大小对这些物理量的影响。     

两种预测软基沉降方法的对比分析

在软土地基上修筑高等级公路,能否确保工期、质量,关键在于能否正确估算地基最终沉降。以江苏沿江高速公路常熟段工程为依托,采用三点法与星野法两种理论推算其最终沉降,通过实例对比分析了两种方法计算的最终沉降,探讨了两种方法的影响因素。结果表明,两种方法所计算的沉降值与实测值都较为接近。     

公路平直路段运行速度模型分析与优化

对中国现行公路项目安全性评价指南提出的"平直路段运行速度测算模型"中的加速方式进行了分析,通过研究典型路段车流的运行速度规律,找出平直路段测算模型存在的问题,并采用速度微分方程推导、加速时间和加速距离计算、加速曲线绘制等方法对运行速度平直路段的加速方式进行了研究,最终提出"动态加速度"的概念,优化得到能科学表征出平直路段运行速度变化的即时加速度计算方法(动态加速法)。结果表明:动态加速法将即时加速度与即时速度和期望速度有机地联系起来,更好地模拟出汽车在平直路段上的实际加速状态;经与车辆加速曲线图表对比,动态加速法优化和完善了现有平直路段加速度获取方法,具有较强的理论价值和实用价值。     

神经网络模型在高速公路软基沉降预测中的应用

借助人工神经网络模型 ,建立了可依据现场量测信息对软基路堤沉降量随时间而发展的过程进行动态预报的分析方法。其要点是 :建立公路软基沉降预测的神经网络结构 ,并将前期沉降观测值作为样本 ,通过神经网络结构的训练寻求沉降及其主要影响因素的内在关系 ,据以预测后期沉降量     

向量时序SVM-AR模型在公路软土地基沉降中的预测研究

为提高公路软土地基沉降预测的精度,提高工程的安全性,文中分别探讨了SVM模型和时序AR模型适用范围和特点,并结合2类模型各自优点提出SVM-AR模型。该模型用SVM模型预测趋势沉降量,用AR模型预测随机沉降量,然后组合获得预测沉降量。工程实例表明,SVM-AR比SVM模型预测结果更为准确,更好地反映公路软土地基沉降过程。     

基于支持向量机的交通事故组合预测方法研究

对灰色理论、神经网络和支持向量机的预测模型进行了研究,对灰色理论、神经网络和支持向量机3种预测方法进行了线性组合、神经网络组合和支持向量机的组合预测.以1995～2004年某公路路段的交通事故次数为例,与单一预测方法结果、线性组合预测和神经网络组合预测进行对比,认为支持向量机组合预测方法比较精确.     

改进BP算法在公路工程主材价格预测中的应用研究

分析了传统BP算法的不足,利用相关分析法筛选出公路工程主材价格的主要影响因素;在确定BP神经网络结构及选取训练函数的基础上,建立了基于改进BP神经网络算法的公路工程主材价格预测模型,并结合合肥市石屑价格预测的实例,利用建立的预测模型,采用BP传统算法及附加动量法、自适应学习速率法、两者相结合法等3种改进算法分别预测了合肥市2个季度的石屑价格,并将预测结果进行对比,分析了不同BP算法预测结果之间的差异。结果表明,使用改进的BP神经网络算法进行公路工程主材价格预测,可以将预测误差控制在6%以内,并减少95%左右的训练步数。同时采用自适应学习速率和附加动量改进BP网络的方法相对最有效。     

基于超限学习机的黄土高路堤预拱超填研究

黄土山区公路建设存在大量V形冲沟,使路基产生过大工后沉降,为解决工后超标准沉降问题,减小工后沉降处治成本,需设计路基预抛高（预留沉降量）,使公路交工验收时高程符合设计要求。现行规范对如何布设预抛高没有明确说明,因此有必要研究黄土高路堤沉降分布规律,提出其预拱超填方法,针对此类问题依托渭武高速公路工程,通过对试验路历时2年多的沉降观测,得到路基施工期、路面施工期及公路通车1年后的路基沉降数据,提出黄土高路堤沉降随时间和空间的分布规律,得到路堤沿时间及纵、横断面的沉降分布特征,为黄土高路堤填筑末期预抛高的布设形式奠定了基础;基于超限学习机算法,建立黄土高路堤工后沉降预测模型,利用实际沉降观测数据与模型预估结果进行对比,采用平均绝对百分误差对预测结果精度进行评定;最后,通过定量分析填土高度、施工速率、路面重力、路基路面验收时间及交通量修正对路堤工后沉降的影响,提出基于可靠度的黄土高路堤预抛高预测模型及公式,据此给出基于超填平衡的试验路纵、横断面预抛高设置方法,并通过工程实例,验证预抛高模型及公式的准确性。研究结果表明：该沉降预测模型精度良好;研究结果可为黄土地区高填方路基填筑末期预抛高的详细布设提供参考。     

路基差异沉降处治方案的对比研究

在高速公路的路基拓宽过程中,新路基的荷载以及工后通车的荷载都会对老路基与新路基造成严重的不均匀沉降,并且路基拓宽工程中新老路基的相互作用会产生工后沉降,对行车安全造成不良影响。对此,以某高速公路拓宽路基为例,运用ABAQUS有限元软件对路基拓宽工程中典型的不同路基差异沉降处治方式的作用效果与未处治拓宽路基工程,进行对比分析,从而得到了土工格栅与水泥土桩控制路基沉降的变化规律。数值分析表明:土工格栅对控制拓宽路基不均匀沉降控制有限,而桩基础有较好的治理效果。     

高填路堤沉降的优化组合预测

通过对高填路堤沉降规律的分析,采用组合预测方法进行沉降预测,以便综合利用不同预测模型所提供的信息并提高预测精度。普遍组合预测模型多为以组合预测的误差平方和或离差绝对值之和最小为精度指标的单目标优化模型,不一定能如实反映预测方法的有效性。采用基于预测有效度为精度指标的多目标组合预测模型,求解优化预测值,并通过具体工程实例说明其优越性。     

高速公路软土地基沉降预测方法现状探讨

沉降预测是修建在软土地基上的高速公路迫切需要解决的问题.概述了现有的各种传统和新的沉降预测方法,并分析各预测方法的优缺点,指出影响各预测方法精度的主要因素有交通荷载及超载、软土路基沉降变形机理,以及沉降观测数据典型性与采集时间序列长度.通过比较分析表明,有限元方法在沉降计算时的独特优势越来越明显,用有限元方法来预测软土...