基于免疫多输出支持向量回归算法的隧道工程位移反分析新方法

智能位移反分析作为计算模型参数辨识的一种方法在隧道工程中得到了广泛应用,鉴于现阶段智能位移反分析方法存在的主要问题,在一维支持向量回归算法的基础上,引入多输出的损失函数,建立了隧道工程围岩位移反分析的多输出支持向量回归(MSVR)模型,该模型将多个输出变量统一建模,解决了位移变量间的相关性问题,并引入免疫克隆选择算法(...     

隧道施工围岩变形预测的智能模型

将支持向量回归(SVR)算法引入隧道施工期围岩变形预测,并采用遗传算法来自动搜索支持向量回归算法的模型参数,形成GA-SVR算法。结合香河隧道的施工变形监测,建立起了公路隧道施工围岩变形预测的GA-SVR智能模型。采用此模型对香河隧道后继开挖的监测时间点进行变形预测,并与实测变形对比,所建立的GA-SVR智能模型预测最大相对误差仅为6.99%,平均预测相对误差仅为1.99%,完全可用于公路隧道施工期的围岩变形预测,并为类似工程提供了借鉴。     

隧道主动支护体系全过程信息化动态设计与智能决策方法研究

隧道支护体系全过程信息化动态设计,是真正体现隧道设计施工一体化的理想设计方式。针对传统支护设计存在的针对性不强、统一性不高、安全冗余度偏大等问题,利用信息化、智能化等手段,研究支护体系全过程信息化动态设计与智能决策方法技术路线及关键内容。首先,给出涵盖地质、支护、施工等全过程全要素信息的样本数据库构建方法;其次,综合对比分析Bagging、Random Forest、Extra Trees等6种机器学习算法模型的适用性,明确智能设计决策算法优选类型;再次,提出基于支护变形指标的支护结构安全度量化评价方法;最后,制定支护优化智能决策反馈规则。研究结果为隧道支护体系全过程信息化动态设计与智能决策真正进入工程应用奠定了基础。     

基于环境承载力的隧道工程环境影响评价体系及应用

为了将隧道工程环境影响控制在区域环境所能承载的范围之内,考虑适应性、可操作性和推广性等原则,提出基于环境承载力构建隧道工程环境影响评价指标体系。支持向量回归机(Support vector Regression, SVR)与传统评价方法相比减少了指标体系赋权过程,能避免人为因素或指标数据的干扰,提高评价体系的通用性。利用SVR建立的隧道工程环境影响评价模型,并结合交叉验证法对SVR模型参数进行优化选择,解决SVR模型在参数选择上的盲目性。以兰渝铁路全线中段的西秦岭隧道为例进行模型运算。结果表明该方法符合实际,适应性及可操作性强,能够为隧址区生态环境的修复工作提供科学依据。     

基于NSGA2遗传算法的地铁隧道上方基坑工程优化设计

为在有效控制基坑下覆地铁隧道竖向位移的情况下,尽可能地减小基坑工程造价,基于NSGA2遗传算法,以5个基坑工程控制下覆地铁隧道竖向位移的关键设计参数为优化设计变量、隧道最大竖向位移和工程造价中的可变值为优化目标,优化得到Pareto最优解集.结合专家打分-COWA算子-博弈论组合赋权法和TOPSIS法从Pareto最优...     

铁路隧道超前地质预报信息化管理系统研究

根据隧道超前地质预报工作信息化管理要求及业务需求,研发铁路隧道超前地质预报信息化管理系统,实现对超前地质预报工作流程、内容、质量等全过程管控;系统包括单项超前地质预报成果和综合超前地质预报成果的管理与分析、临近及延误提醒、地质风险预警等功能,实现地质预报信息在隧道工程建设参建各方的实时共享。该系统在西安—银川高铁、西安—十堰高铁、西安—延安高铁等多条长大干线中进行应用,实现了隧道超前地质预报成果共享和参建各方对预报工作的高效管控,提高了超前地质预报工作的信息化程度,缩短预报成果流转时间,满足预报成果的时效性要求。     

隧道工程数字信息化施工关键技术及应用

针对隧道工程地质及环境条件复杂,不可预见安全风险因素多,质量控制和环水保要求高,施工组织协调任务重,研究采用数字信息化技术实现隧道工程安全优质高效施工建设。首先,研究提出基于BIM的隧道施组进度跨任务综合预警方法和基于BIM的三维可视化进度精细化管理;其次,研究基于数字视频分析、短距离人机定位技术实现隧道内人员和机械设备安全定位管理,基于BIM、物联网、物探法、钻探法、自动监测等隧道施工不良地质超前探测预报预警、围岩变形动态监控量测、安全步距动态分析监控、有害气体监测预警等隧道工程施工多维度安全风险监控;再次,研究BIM、三维扫描、移动互联等新技术与隧道施工开挖业务融合,实现对隧道工程施工超欠挖和平整度、衬砌防脱空以及工程实体质量专业分析和自动预警等;最后,结合实际工程应用验证关键技术和应用效果,为隧道工程施工建设数字信息化管理提供借鉴参考。     

基于支持向量回归的隧道地下水环境负效应等级评价研究

隧道掘进过程中破坏含水围岩,揭露地下导水通道,使地下水与地表水、暗河等水体连通涌入隧道发生涌水灾害,隧道涌水引发的地下水环境负效应日益突出.为定量评估隧道地下水环境负效应等级,通过分析引发隧道涌水的各项影响因素,建立基于地下水补给-径流-隧道受体3个子系统的隧道地下水环境负效应评价指标体系,并以此为基准划分等级标准...     

隧道工程信息化管理与施工系统研究

随着世界信息化步伐的日益加快,土木工程领域信息化程度相对较低。本文对我国土木工程领域信息化现状进行了分析,并以隧道工程为例,采用数据中心理论,分别对信息化管理与施工系统的重要组成部分现场远程监控子系统、三维仿真子技术和专家决策子系统的模型和主要思路进行了分析和探讨,试图为土木工程行业信息化建设和发展提供参考。     

基于混合核函数GA-SVR的动车组制动闸片寿命预测

制动闸片是基础制动装置中的执行机构,对其使用寿命的精确预测直接关乎动车组的安全运行问题。为解决传统的SVR模型在寿命预测时存在着不能兼顾各类核函数优良性能的问题,进一步提高动车组制动闸片剩余寿命预测精度,提出一种基于遗传算法优化且集合了不同核函数优点的混合核SVR回归模型。首先分别采用具有优良泛化能力的多项式核函数和突出学习能力的RBF核函数构建2个单个核函数SVR回归模型。随后利用遗传算法以交叉验证方式下模型预测产生的均方误差和作为适应度函数,对2个单一核SVR回归模型的惩罚因子c和函数带宽g进行寻优求解,得到2个性能最佳的单核SVR回归模型。然后以均方误差最低为目标调整混合因数,将2个核矩阵融合为一个仍满足Mercer条件的混合核矩阵,作为新的GA-SVR模型核函数矩阵。最后基于得到的模型对动车组制动闸片剩余寿命进行评估。结果表明：混合核模型在各个时段预测时产生的累积相对误差均低于单一核模型,且在方上差也更为平稳。直接体现了所建立的模型在学习能力与泛化能力上都较单一核GA-SVR模型有了提高,有效提高了动车组制动闸片寿命预测的精度,更出色的泛化能力也表明了该模型具有一定的工程实用价...     

基于谱相减改进算法的语音增强研究

根据传统的谱相减增强型算法 ,提出了抑制噪声的谱减改进算法 ,暨根据带噪语音帧频谱功率与噪声帧频谱功率比值 ,动态调整α、β谱减系数 ,使之谱减效果在较大提高信噪比的同时 ,又能将残留的音乐噪声和语音失真保持在人耳听觉的容忍范围之内 ,保证原始语音信号质量达到一定的可懂度和清晰度。借助MATLAB语言进行试验仿真 ,仿真结果与原算法相比较 ,证明语音增强效果十分显著     

基于改进SIFT算法的无人机倾斜影像匹配研究

铁路无人机倾斜影像具有数据量大,覆盖地物类型多等特点,且像片间具有不同的倾角与旋角,给影像匹配造成较大困难.为解决利用原始SIFT算法进行无人机倾斜影像匹配时复杂程度高、计算效率低等问题,在原始SIFT算法的基础上进行改进,提出一种减小图像尺度空间与降低特征描述符维度相结合的方法,即将尺度空间固定为2,将特征描述符维度...     

小间距地铁隧道设计思路

研究目的：本文从断面拟定、防排水、施工工艺、结构受力等方面，对广州市轨道交通3号线岗顶站至石牌桥站区间喇叭口隧道由双连拱隧道改为两座独立的小间距单线隧道施工的设计思路进行了介绍，重点对设计与施工中可能遇到的各种不利因素，从施工工艺、施工工序、支护措施等方面进行论述，阐明双连拱隧道改为两座独立的小间距单线隧道后施工的可行性、施工工艺的先进性以及防水设计的可靠性，为连拱隧道设计提供一个新的设计模式。 研究结论：将双连拱隧道设计方案改为两座独立的单线隧道进行设计，即可缩短施工周期，又可提高防水的可靠性。通过对岗顶站至石牌桥站间施工过程的监控量测表明，在两座近距离单线隧道施工过程中，采用本文所述的施工工序和支护措施后，能够解决隧道施工过程中的围岩偏压、拱顶下沉等隧道施工问题。可为今后的类似工程提供借鉴作用。     

决策表知识约简方法研究

伴随着铁路信息化建设,铁路各信息系统数据库中存在着大量冗余信息,如何删除那些不相关或不重要的知识就是知识约简所要解决的问题。它不仅是数据挖掘领域中的一项重要工作,而且对于数据集成、融合及铁路信息共享信息平台的建设都具有十分重要的意义。基于信息熵理论的方法就是一种很有前途的方法。本文提出一种类似信息熵的概率函数,利用这个函数可得到既适合于一致决策表,也适合于不一致决策表的知识约简方法,并以从铁道部某信息管理信息系统的数据中抽取出的决策表为例,从理论上验证了该方法的正确性。     

基于改进Radon变换的直线钢轨识别算法

针对传统Radon变换在直线轨道检测方面速度慢且不能从众多边缘直线中识别出钢轨,提出基于改进Radon变换的直线轨道识别算法。首先,通过阈值筛选的边缘点;其次,利用先验知识,建立极角约束域;然后通过Radon变换提取所有直线,再利用直线角度差和直线平均距离筛选出钢轨边缘直线;最后将本文算法与传统Hough变换算法和传统Radon变换算法的比较,实验结果显示本文算法能精准识别出钢轨,且速度更快。     

盾构隧道管片结构设计研究

近年来,我国开始了大规模的公路过江隧道及城市地铁隧道的建设工作,由于盾构隧道对地层适应性强、施工便利、能最大限度地减少对城市其他设施的影响,所以得到广泛应用。介绍盾构隧道管片结构设计方法,包括结构形式、分块方案、拼装方式、连接形式、接缝设计、手孔设计等内容。     

基于SOA的减速顶综合信息管理系统的研究与设计

本文介绍了一种减速顶综合管理信息系统,主要是从理论角度对应用计算机管理减速顶的“用、管、修”工作进行探讨,结合编组站现车管理系统,从数据处理的实时性、信息传递的网络性出发,并结合实际运用给出功能框架设计和概要设计方案。     

高速铁路LTE-R改进切换算法的研究

针对高速铁路中LTE-R越区切换对切换时延和切换成功率的严格要求,以3GPP TS 23.401协议中的A3事件判决公式为基础,利用滤波中的测量周期Tm对触发时延进行计算,并结合列车的运行速度,对传统切换算法进行改进。通过对改进算法进行仿真,得到最佳切换参数。最后对两种算法采用相同的基站布置进行仿真比较,得出传统算法在列车运行速度超过205 km/h时,无法满足我国无线通信系统对越区切换成功率99.5%以上的要求,而改进后的算法在速度达到400 km/h时,切换成功率为99.6%,仍满足此要求。     

基于小波分解改进算法和峭度最大原则的滚动轴承故障诊断研究

针对滚动轴承振动信号具有非平稳性以及工作情况下难以获得故障频率的情况,文章提出了一种基于小波分解改进算法和峭度最大原则对滚动轴承进行诊断的方法。首先,对小波分解改进算法进行验证,发现小波分解改进算法能够很好地克服小波分解传统算法过程中出现的频率混淆问题;然后,在小波分解改进算法的基础上,利用峭度最大原则选取故障频段,对其进行Hilbert包络解调和傅里叶变换来查看故障频率,最后通过美国凯斯西储大学实验室提供的数据对上述方法进行验证,并与小波分解传统算法进行了对比。结果表明,基于小波分解改进算法和峭度最大原则的故障诊断方法能够更加精准地识别故障频率,克服主频偏移的问题,有效地解决频率折叠现象和真实频率的映像问题,具有较好的可行性和优越性。