灰色动态模型的拓广,严格微分拟合及应用

本文探讨了灰色动态模型ＧＭ（１，１）的严格拟合及拓广等问题，给出了更具一般性的灰色动态拓广模型ＥＧＭ（１，１）的严格微分拟合建法，本文所给建模方法根除了现有灰色微分拟事法存在的固有误差，拓广了一阶单变量灰色动态模型的应用范围。文后应用实例表明，本文提出的建模方法具有令人满意的效果。     

灰色神经网络在混凝土结构徐变预测中的应用

根据灰色系统理论处理贫信息系统的优势,以及神经网络学习和自适应的优点,将灰色神经网络组合算法应用于混凝土结构的徐变预测中.利用GM(1,1)模型和BP人工神经网络,建立灰色新陈代谢短期组合预测模型和长期组合预测模型.该组合模型既克服了原始数据少,数据波动性大对预测精度的影响,也增强了预测的自适应性.通过自密实预应力混凝土梁长期变形试验结果的算例分析,表明短期和长期组合模型的预测结果均与试验结果吻合良好,该模型可以作为混凝土结构徐变预测的有效工具.     

基于FPSO灰色Verhulst模型的铁路货运量预测

为提高灰色Verhulst模型的预测精度,采用粒子群算法对灰色Verhulst模型的参数值进行优化,利用滑动窗对原始数据序列进行动态更新,使用Fourier序列修正模型的误差,提出FPSO灰色Verhulst模型预测铁路货运量的方法。以平均绝对误差、均方根误差、平均相对误差为评价指标,采用传统灰色Verhulst模型、GM(1,1)、径向基神经网络、FPSO灰色Verhulst模型分别对具有增长趋势、摆动发展以及交叉发展趋势的铁路货运量进行预测。结果表明,FPSO灰色Verhulst模型能更好地反映铁路运输过程中的突变因素,是一种减少误差、充分利用新生数据、提高预测精度的有效方法。     

基于无偏灰色组合动态模型的铁路客运量预测研究

针对目前铁路运输客运量预测在精度方面的不足，提出一种无偏灰色组合动态预测模型，应用于现有铁路客运量的预测。通过借鉴无偏GM(1,1)模型直接建模思想，对传统的灰色Verhulst模型作出改进，即对原始序列作倒数生成，运用新生成的倒数序列建立无偏灰色Verhulst模型，以消除传统的灰色Verhulst模型自身的一些偏差；为进一步提高模型的拟合精度及收敛速度，引入马尔科夫链方法对无偏灰色Verhulst模型的拟合结果进行修正，同时兼顾数据序列具有一定的时效性，构建出无偏灰色组合动态客运量预测模型。以我国兰青铁路某区段2010—2019年共10年的客运量数据作为原始数据，验证模型的可靠性与准确性，并与传统EDGM(1,1)模型、灰色Verhulst模型和无偏灰色Verhulst模型作对比，结果表明，本文模型在预测精度方面更凸显优势，能有效提高预测结果的准确性。     

基于Verhulst动态新陈代谢的邻近铁路基坑变形预测

为了掌握邻近铁路基坑变形趋势,提高预测精度,保证基坑施工顺利进行和铁路运营安全,针对灰色预测模型存在的不足,提出对常规Verhulst新陈代谢模型加以改进,构建Verhulst动态新陈代谢模型,对邻近铁路基坑变形进行预测,并与灰色GM(1,1)模型、灰色Verhulst模型和常规Verhulst新陈代谢模型的预测精度对比。研究结果表明,Verhulst动态新陈代谢模型的预测精度更高。并且随着新信息的引入和旧信息的剔除,预测更加接近最新变化趋势。Verhulst动态新陈代谢模型为此类基坑的变形预测提供方法。     

灰色动态模型群在城市轨道交通客流预测中的应用研究

随着城市轨道交通的快速发展,客流预测作为一项基础工作,在城市轨道交通规划、设计、建设及运营等环节中起着至关重要的作用.鉴于城市轨道交通客流具有周期性变化的特点,依据灰色系统理论,本文提出了由多个灰色Verhulst模型组成的灰色动态模型群,以某城市轨道交通线路为例进行短期客流的预测分析.实例计算证明了采用动态模型群的预测平均值作为最终预测,具有较高的预测精度,可满足实际应用需求.     

复杂环境下混凝土动弹性模量的灰色预测

干湿循环条件下混凝土性能所涉及到的问题较多,具有不确定性。在混凝土受干湿循环硫酸盐腐蚀的试验基础上,研究了不同环境条件下混凝土动弹性模量的变化规律,并运用灰色系统理论,对混凝土动弹性模量值进行了预测。结果表明,干湿循环条件下,试件的动弹性模量在初期有微小上升后明显下降;浸泡环境下,试件的动弹性模量先上升后缓慢下降,说明干湿循环较浸泡环境下混凝土腐蚀更快速。GM(1,1)灰色模型对混凝土动弹性模量预测精度较高,为混凝土受腐蚀破坏的预报提供了参考。     

动态灰色模型的滑坡位移时间预测方法研究

针对传统灰色模型对于波动性较大的数据建模预测失真与原点误差影响显著的问题,提出应用动态灰色模型,引入固定维度概念与信息优先原则,进行滑坡位移时间预测研究.并将研究成果以MATLAB语言程序化实现.研究成果显示,动态灰色模型相对于静态灰色模型拥有更高的预测准确性与灵敏度,能更好地反应滑坡变形破坏的发展趋势.     

基于灰色GM(1,1)和灰色-马尔可夫模型的轨道几何不平顺预测及应用研究

国外轨道不平顺的研究思路和方法大多是建立在对轨道动态检测数据的不同分析手段和方法上,然而由于各国检查数据的不同使得国外模型无法直接应用于国内轨道状态预测。基于昆明铁路局的实际数据,提出了灰色预测模型和灰色-马尔可夫预测模型。通过将2种模型的预测结果与一元线性回归预测结果对比分析,证明灰色预测模型不仅适用于较长区段的TQI(轨道质量指数)预测,对于更长区段的TQI预测也有比较好的效果,同时证明灰色-马尔可夫预测模型不仅能够预测随机性较强的TQI数据,也能应用于较长时间范围内的预测。     

基于灰色系统理论的铁路客运专线路基沉降预测

基于灰色预测模型GM（1,1）模型、离散灰色预测DGM（1,1）模型和非线形离散灰色预测NLFDGM（1,1）模型,采用FORTRAN语言,编制了路基沉降预测程序GREYMODEL。将该程序应用于铁路客运专线路基典型断面沉降预测,并与实测结果进行对比。结果表明：DGM（1,1）模型作为GM（1,1）模型的离散形式,两种模型的预测结果比较接近,短期预测精度高,中长期预测精度低;结合等维信息建模,非线形离散灰色预测NLFDGM（1,1）模型具有极高的精度和稳定性,在路基沉降预测中推荐使用;并提出了若干关于提高灰色模型预测稳定性和精度的建议。     

轨道交通建设影响下土地利用性质空间分异的组合预测模型

在先验数据有限且存在不确定因素情形下，为解决城市轨道交通沿线土地利用性质空间分异的预测问题，提出一种基于系统云灰色模型和马尔可夫链的组合预测模型。采用系统云灰色模型，使用较少量的历史数据完成城市轨道交通沿线各类性质用地面积变化曲线的粗略拟合；借助马尔可夫链进行系统状态划分，通过缩小预测区间以提高预测精确度；运用组合预测模型，对2003-2015年南京市轨道交通1号线主要吸引范围内土地利用性质的空间分异进行了预测分析。计算结果表明：轨道交通建设加剧了城市土地利用性质的空间分异，其周边各种性质的土地利用面积变化趋势呈现出非平稳随机过程特性；轨道交通建设对不同性质土地利用的影响方式与影响强度各不相同，其中，对居住用地具有强烈的吸引作用，对公建用地吸引作用不明显，对工业用地具有明显的排斥作用。     

基于疲劳损伤机理的混凝土冻融劣化模型分析

结合动弹性模量相对值的变化特点,对不同系列的混凝土试件进行了抗冻试验,基于疲劳损伤机理建立了混凝土冻融劣化模型,并引用相关试验数据对模型进行了验证,结果表明建立的模型与冻融试验数据相关性非常好,能够较好地反映混凝土冻融损伤劣化规律,可作为预测混凝土冻融损伤和寿命的新方法。     

投标报价基于GM(1,1)灰色动态模型的主材价格预测

在建设工程中,建筑材料的价格是随时变化的。在工程投标报价时,如何准确预测主材价格,是施工企业研究的主题。此文基于灰色系统理论,通过建立GM(1,1)灰色预测模型,对工程主要材料(钢筋)的价格进行分析与预测,并以实际工程为例进行验证,证明基于建立的GM(1,1)灰色动态模型预测钢筋价格,精度较高、效果较好,可为工程投标和施工采购钢筋提供有益参考。     

弹性支承块式无砟轨道结构参数动力学优化设计

建立车辆-弹性支承块式无砟轨道耦合动力学模型。模拟落轴试验荷载条件,分析轨下刚度与块下刚度的匹配关系,得出轨下刚度与块下刚度的合理取值范围。在轨道刚度确定的前提下,提出不同运营条件下满足动态轨距扩大限值的弹性支承块式无砟轨道合理结构参数。评估不同半径曲线上铺设弹性支承块式无砟轨道时重载货车和快速客车的运行安全性和舒适性。研究隧道内弹性支承块式无砟轨道与隧道外有砟轨道过渡段动力学问题,结果表明:将有砟轨道向隧道内延伸一定长度可明显改善连接处轨枕的受力状况,同时使支承块免受雨水侵蚀。延伸段长度以10～20 m为宜。     

混凝土动态力学性能蒙特卡洛法模拟计算研究

采用蒙特卡洛方法建立随机骨料模型,应用断裂力学原理建立材料破损有限单元刚度矩阵,编制非线形动态力学方程求解程序,在细观结构层次上进行混凝土动态力学性能模拟计算,得到了混凝土试块中裂缝产生、开展,直至混凝土试块破坏的全部形态和过程,能较好地与实验结果相吻合,证明了本方法可以成为有效研究混凝土材料动态力学性能的新途径、新手段。     

基于改进多层次灰色关联分析法的无功补偿方案评价

无功补偿方案的确定,影响因素众多,缺乏科学量化的方案评价。文章提出基于多层次灰色关联分析法的无功补偿方案评价模型,利用层次分析法确定指标权重,该权重经过熵值法调整降低其主观性,最后利用灰色加权关联度进行方案评价。该评价模型通过中国铁路呼和浩特局集团有限公司焊轨段35kV配电所无功动态补偿装置技改工程验证,充分证明了其实用性,可为类似工程无功补偿方案评价提供参考。     

基于灰色理论与BP神经网络的特长瓦斯隧道爆破参数优选

围岩岩体力学行为复杂多变,为避免爆破振动激发煤与瓦斯突出,获得合理的松动爆破,对特长瓦斯特大断面隧道爆破参数进行优选预测研究。基于灰色系统理论和BP神经网络,考虑围岩累积爆破损伤变形具有的动态性、瓦斯等灰色信息,选取最小抵抗线、炮孔间距、装药集中度等参数作为主要优选指标,建立基于单位化约束条件的综合集成优选模型,并对爆破振动效应下的特长瓦斯特大断面隧道的爆破参数进行优选预测。结果表明,建立的基于单位化约束条件的综合集成优选模型降低了试验中爆破参数的离散程度,当爆破参数E、W、q1的优选值分别为60、70 cm、0.12 kg/m时,基于单位化约束条件的综合集成优选模型优选预测值精度较高,隧道爆破效果较好。     

直线电机轨道交通系统车辆-板式轨道垂向耦合动力学模型的研究

以广州直线电机轨道交通系统板式轨道结构为例, 结合有限元理论以及直线电机的特点,建立了直线电机运载系统下的垂向耦合动力模型(包括车辆系统模型、轮轨关系模型、钢轨模型、板式轨道模型等)及其振动微分方程,并通过动力仿真试验,分析该系统的动力特性以及验证该系统的耦合动力模型。     

列车荷载作用下隧道铺底结构疲劳寿命分析

针对我国既有铁路隧道铺底结构破损严重的现状,在试验研究和数值计算确定隧道铺底结构疲劳危险部位的基础上,采用动力有限元方法计算得到列车动载作用下隧道铺底结构疲劳危险部位的弯拉应力时程曲线,而后根据疲劳累积损伤理论,采用Tepfers的混凝土单对数疲劳方程求出隧道铺底混凝土结构的使用寿命及其损伤度。计算中考虑了10 cm2、0 cm3、0 cm厚素混凝土和20 cm厚钢筋混凝土4种不同的隧道铺底工况,计算结果同模型试验结果的变化规律一致。根据计算结果得出20 cm厚钢筋混凝土铺底结构使用寿命较长的结论。