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。     

基于可拓云理论的公路路面性能评价模型

针对公路路面性能等级评价过程中存在的模糊性和随机性问题,在分析各项评价指标及其分级标准的基础上,利用云模型的不确定推理特性和可拓学中的物元理论兼具定性、定量分析的优点,提出了基于可拓云理论的公路路面性能评价模型。通过单项评价指标和综合评价指标对公路路面性能等级进行评价,运用熵值法和G1法组合而成的方法确定公路路面性能各项评价指标综合权重。建立了公路路面性能评价标准云物元模型,计算待评物元与标准云物元模型之间的云关联度,通过隶属度最大原则确定公路路面性能等级。最后对H公路路面性能等级进行综合评价,利用Matlab实现评价过程中的计算模拟。结果表明:可拓云模型适用于公路路面性能等级评价。     

沥青路面预防性养护规划实例分析

针对高速公路路面养护缺乏定量分析的问题,选用路面破损指标、路面平整度指标、路面结构承载力和路面抗滑性能4个指标,建立了路面综合评价指标——路面养护质量指数评价综合模型,并结合河北省高速公路养护规划实例进行分析。结果表明：采用该综合模型对高速公路养护质量按季度进行检测和评定,可以及时掌握高速公路的养护质量和服务水平,制定科学的养护规划和年度计划,实现高速公路养护的科学化和规范化。     

基于BP神经网络的路面使用性能评价方法研究

沥青路面使用性能评价是路网进行养护决策管理的基础,评价结果真实与否关系到整个路面管理决策的成败.由于传统的通过单项统计分析或多元线性统计回归分析建立路面使用性能综合评价指标的方法存在着不足,建立的具体回归关系式很难真实反映其内在的复杂的非线性关系,适应性受到一定的限制.而将高度复杂的非线性动力系统BP神经网络用于路面性能的综合评价具有较大的优势,文中对BP神经网络的设计、路面性能评价指标的选择进行了详细的阐述,并对基于BP神经网路的路面性能评价方法编程加以实现,给出了应用的实例.     

公路路面粉煤灰砼早期抗裂性能模糊综合评判

在大量试验资料及经验统计基础上，引入模糊数学理论，建立了一种针对掺粉煤灰的公路路面砼早期开裂性能的模糊综合评判系统；重点从砼材料性质、外界环境、路基性能等方面对路面砼的早期抗裂性能进行综合评判，并通过实例捡验了该评判体系的适用性。结果显示，该评判系统的评价结果符合实际的观测情况，说明该评价模型的建立是成功的，适合在公路路面工程评价中推广应用。     

高等级公路沥青路面状况的相对熵评价模型

利用相对熵K-L距离具有辨识两种概率分布符合程度的特性,建立了高等级公路沥青路面状况的相对熵评价模型.选择路面破损指标(PCI)、平整度指标(SSI)、路面强度指标(RQI)、路面抗滑指标(SFC)、车辙深度指标(RD)及交通轴载指标(JZZ)共6个指标组成评价指标体系.通过对分类标准界值和实际路面检测值的标准化处理,使其满足相对熵计算的要求;采用线性内插细化分类标准,提高了模型的分辨率,使分类过程更加简单易行.K-L距离最小值对应的等级即为评价对象所属的路面状况类别.3个案例的计算结果表明,该模型物理意义明晰,计算过程简捷,对于评价指标均衡性较差的评价对象通过模型本身的作用施加了惩罚效应,使得评价结果更好地反映路面的实际状况.     

基于BP神经网络的高速公路路面性能预测

根据高速公路的历史检测数据和实际情况,以路面状况指数(PCI)、结构强度指数(PSSI)、行驶质量指数(RQI)、抗滑性能指数(SRI)等4个路面性能评价指标建立基于BP神经网络的路面性能预测模型,经过网络训练和学习,能够自适应地获得输入与输出的高度非线性映射关系。仿真结果表明:该方法收敛速度快,具有较好的泛化能力,该模型的预测结果与实际结果的相对误差小于0.11%,预测精度较高,可为路网中各路段的跨年度维修需求提供参考。     

甘肃国际陆港中心区道路路面结构优化设计研究

为了确定适用于甘肃国际陆港中心区道路的路面结构，根据当地气候环境、路面类型确定了五种典型路面结构组合。采用路表弯沉、半刚性底基层层底拉应力、沥青层永久变形、低温开裂指数、半刚性基层疲劳寿命、路面造价等参数表征路面性能，通过模糊数学对五种典型路面结构进行综合评价。结果表明:结构三的弯沉值最小，路面整体强度较好；结构一底基层层底拉应力最小，基层抗开裂性能最好；结构一的底基层疲劳寿命最大，具有较高的抗疲劳性能；结构四造价最低，具有较好的经济性。综合评价表明结构五的综合性能最优，综合评价结果为0.95，针对甘肃国际陆港中心区道路所处的气候环境及交通特点，最适用于该区域的路面结构为结构五。     

基于随机森林算法的路面状况指数预测

近些年随着道路三维检测技术的兴起,越来越多的路段开始使用三维道路检测车对道路状况进行检测。以表征路面使用性能优劣的重要指标——路面状况指数为研究目标,利用ARAN9000三维多功能道路检测车采集的实际路面数据,对路面状况指数进行了预测。首先,考虑路面病害、环境、路面结构等影响因素,运用数据挖掘技术对加拿大安大略省某公路路面状况指数的相关数据进行了数据清洗、特征筛选等处理分析工作。然后,构建了路面状况指数的机器学习预测模型,得到多元线性回归模型、神经网络模型与随机森林模型的复相关系数R~2分别为0.562,0.711,0.895。随机森林模型预测的路面状况指数精度较神经网络模型提高了0.184,误差降低了1.599,训练速度提升了33 s。最后,选择精度较高的随机森林模型进行了优化。由于输入变量较多,无法通过简单的统计分析确定应修正或删除的异常数据,因此选择在构建模型并预测后,通过预测值与真实值的拟合效果确定异常值,再使用修正后的数据重新对模型进行循环训练,使之达到当前模型训练最优。结果表明:改进后的随机森林模型预测效率和预测精度更高,R~2达到0.898。提出的路面状况指数预测模型是准确而有效的。     

基于改进灰色聚类法的高速公路沥青路面使用性能评价

分析了传统灰色聚类法的弊端,引入分段指数白化函数建立了改进灰色聚类法评价模型;利用陕西省某高速公路路段路面损坏状况指标、行驶质量指数、路面车辙深度指数和抗滑性能指数检测结果,分别运用传统和改进灰色聚类评价方法对其路面使用性能进行评价,结果显示改进灰色聚类法评价模型的评价结果与规范评价结果完全一致,能客观评价沥青路面的使用性能。     

高速公路沥青混凝土路面使用性能评价及养护决策研究

高速公路沥青混凝土路面使用状况直接决定着路面的养护决策,在规范已有的评价指标的基础上建立了车辙的评价指标及指标建议值,提出了在高温多雨地区路面综合评价指数PQI模型各指标权重的建议值,并采用决策树模型建立了高速公路沥青混凝土路面养护决策模型.     

高速公路沥青混凝土路面使用性能评价及养护决策研究

高速公路沥青混凝土路面使用状况直接决定着路面的养护决策,在规范已有的评价指标的基础上建立了车辙的评价指标及指标建议值,提出了在高温多雨地区路面综合评价指数PQ I模型各指标权重的建议值,并采用决策树模型建立了高速公路沥青混凝土路面养护决策模型。     

基于多属性决策的最优路径选择模型

摘 要 针对最优路径选择中驾驶员个体认知差异及各评价指标的波动性,提出了1种多属性群决策的最优路径选择方法.首先为了消除各个驾驶员在路径选择过程中因心态不同而带来决策值的误差,引入驾驶员心态指标的概念,以得到各个驾驶员在最优路径选择过程中的客观评价值.其次建立最优路径选择的各个常规评价指标体系(消耗时间、路径距离、行驶舒适度、出行费用、路线熟悉度等),为消除评价指标波动性引起的误差,用区间数来描述各个评价值,并建立多目标非线性规划模型.最后进行算例验证,结果表明了该方法的有效性和优越性.      

径向基函数网络在沥青路面使用性能评价中的应用

为提高沥青路面使用性能评价的科学性和合理性,利用神经网络技术对处理非线性映射问题有较好适应性的特点,开发了基于径向基函数网络的路面使用性能评价模型,模型综合考虑了交通量、温度、面层厚度、PCI指标等10个参数对沥青路面使用性能的影响,选择一定的样本数据进行了网络训练,并将训练好的网络模型的输出值与测试值进行了比较。计算结果表明,径向基函数网络模型弥补了传统评价模型的狭隘性、单一性等缺点,更真实地反映了路面工作性能与各影响因素之间的本构关系,且预估精度能够很好地满足工程实际要求,具有良好的推广性和可靠性。     

宁波绕城高速公路西段路面病害维修规划研究

以宁波绕城高速公路西段为依托工程,分析历年路面技术状况评价及交通量数据,建立路面性能模型,预测各观测断面性能模型的变化趋势。针对南方地区较常进行的路面病害维修养护,采用总量预估法,引入综合衰减系数,提出路面病害维修养护方法及流程,制定未来三年的路面病害维修养护规划方案,为同类工程提供参考与借鉴。     

高等级公路复合式路面养护标准

针对目前复合式路面养护评定存在的问题,以河南省郑新（郑州—新郑）高速公路为依托,引入Spearman等级相关系数,综合考虑主、客观影响因素,采用了多属性决策组合赋权方法,根据复合式路面结构特点和相关的养护规范与标准,确定了复合式路面养护质量评定指标权重值,通过主、客观养护质量指数对比,建立了二者回归关系式,从而提出了复合式路面养护质量评定标准。最后对复合式路面单项养护维修技术标准进行了分析,并给出了评价实例。结果表明,该养护标准具有较强的客观性和实用性。     

路面结冰时间预测方法

通过室内控制试验获取路面结冰相关数据,将温度、风速及降雨量作为输入变量,结冰时间作为输出变量,建立了路面结冰时间的多变量多项式回归预测模型;引入核函数,将路面结冰预测问题转化为高维空间中的线性回归问题,构造了多输入、单输出的支持向量机路面结冰时间预测模型。将预测结果与实测数据进行比较。结果表明,两类方法均能较好地预测路面结冰时间,四次多项式统计模型预测值与实际值的相关性为0.974,支持向量机预测值与实际值相关性为0.99,支持向量机预测结果更精确,表明支持向量机更适用于处理小样本、非线性、维数灾难和局部极小等问题。     

基于多分类支持向量机和D-S证据理论的轴承故障诊断

针对支持向量机( SVM)硬判定输出分类结果缺乏定量评价的问题,提出了一种多分类SVM后验概率建模的改进方法。通过引入D-S证据理论,得到多分类SVM在D-S证据理论识别框架下的基本概率分配,使样本在分类时同时具有定性解释和定量评价。接着,将多源信息送入SVM之后在决策级对多个SVM分类输出进行证据融合,以提高诊断精度。最后,将该方法应用于轴承故障的诊断中。结果表明,该方法能正确分类采用单源信息时所错分样本,降低识别的整体误差,显著提高故障诊断的准确性。     

基于GA-AIC的路面检测信息多元回归模型优选

为便于对大规模路面状况进行评价,必须寻找路面状况的测定数据与专家评分值之间的联系,建立主观专家评分与客观实测数据之间的关系,即路面使用性能——路面状况指数PCI关系。该文基于AIC准则和遗传算法,根据实际调查的数据,建立了利用弯沉、国际平整度指数及横向力系数模拟路况指数的模型,较好地模拟路面使用性能间的关系。实例证明该文所提出的基于AIC准则和遗传算法并兼顾拟合精度和预测精度的新的路面安全检测模型优选方法具有一定的优越性。     

基于物元理论的沥青路面综合评价方法研究

沥青路面使用性能评价是路面养护维修和运营经济分析的基础,路面使用性能的综合评价对于公路的运营管理和优化决策具有重要的意义。本文针对承德市承秦出海公路路况调查,采用物元综合评判法,根据反映路面性能的主要指标,应用关联函数,建立了路面使用性能综合评价物元模型。该模型能较好地处理路面使用性能演化过程中的随机性,计算简单。最后以具体公路路面使用性能为示例,利用建立的数学模型,对该路段路面使用性能的变化趋势进行了分析,预测结果表明了该方法的可应用性。