组合优化模型在麻栗垭隧道监控量测数据处理中的应用

监控量测作为隧道新奥法施工的三要素之一,通过量测数据,对数据进行分析处理能够有效反馈指导施工。基于多目标加权灰色局势决策法、模糊自适应变权重组合预测法建立最优非线性组合预测模型。在麻栗垭隧道中应用组合优化模型分析预测了拱顶沉降值,结果表明该模型对隧道施工过程围岩变形能够进行有效的预测和反馈。     

基坑变形组合预测分析及安全性评价

为提高基坑变形预测精度及合理评价基坑所处的安全状态,提出以支持向量机、极限学习机和GM(1,1)模型为单项预测模型,构建定权法、非定权法确定组合权值的组合预测模型,并利用累计变形量与变形控制值构建基坑变形的安全性评价指标,以判断基坑所处的安全状态,且采用重标极差法分析基坑安全性的发展趋势。实例分析表明： 1）组合预测较单项预测具有更高的预测精度,且能有效降低预测风险,增加预测结果的稳定性; 2）非定权组合的预测精度要略优于定权组合的预测精度,且以BP神经网络权值法的组合效果最优; 3）通过对某基坑的安全性分析,得知该基坑处于危险阶段,需采取必要的安全措施,且预测结果与安全分析结果一致,验证了预测方法和安全性评价方法2种分析方法的有效性和准确性。     

Logistic-双曲线组合模型用于黄土高填方路堤沉降预测的研究

Logistic曲线模型与双曲线模型是工程中常用于沉降预测的两种模型。两种独立模型对黄土高填方早期沉降预测的效果较好,但是对于后期沉降、最终沉降量的预测误差较大。将二者合理组合后建立Logistic-双曲线组合预测模型,充分发挥了两种模型的优势。文章结合工程沉降监测试验,对Logistic-双曲线组合预测模型用于黄土高填方的沉降预测进行了研究。结果表明:组合模型与黄土高填方沉降的实测值拟合程度更好、一致性更高,预测精度、适应性均得到进一步提高,故而可以较精准地预测填方体最终沉降量。     

基于多时间尺度一步外推的短时交通参数多步预测方法

为了进一步提高短时交通参数多步预测的效果,以自适应指数平滑法、BP神经网络法和小波分析理论作为基础模型,利用前一时刻预测误差确定基础模型在组合模型中所占权重,提出了一种交通参数一步预测组合模型;通过分析交通参数合成和分解机理,在分别提出多时间尺度交通参数合成方法和交通参数分解方法的基础上,设计了一种基于多时间尺度一步外推的短时交通参数多步预测方法,采用某大城市感应线圈1 min时间尺度的交通参数数据进行了验证和对比分析.验证结果表明,交通参数一步预测组合模型的预测效果明显优于任一基础模型,且该方法的多步预测效果明显优于循环一步外推短时交通参数多步预测方法.     

基于响应面法的超早强混凝土优化设计

为了获得早强剂与缓凝剂的最优掺量,制备工作性能良好的超早强混凝土,采用Design Expert软件的响应面分析法进行试验设计,测试早强剂(碳酸锂)和缓凝剂(硼酸)不同掺量组合下硫铝酸盐水泥混凝土的流动度和早期抗压强度,建立流动度和早期抗压强度的预测模型,基于该模型分析碳酸锂与硼酸对混凝土流动度和早期抗压强度的影响,预测二者的最优掺量并进行试验验证。结果表明:通过响应面法建立的二阶多项式模型可信度和精确度高;模型预测的碳酸锂和硼酸最优掺量分别为0.58‰和0.6‰,此掺量下混凝土的20min流动度、2h以及1d抗压强度试验值分别为229mm、34 MPa、62 MPa,模型预测结果与试验结果接近。     

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。     

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。     

基于神经网络实现的改进灰色组合预测及应用

针对GM（1，1）模型预测精度差的问题，采用马尔可夫链、残差数据正数化等多种方法修正残差．按等维新息的思路建立多个改进型GM（1，1）模型，并提出了基于神经网络实现的改进型灰色组合预测模型及预测算法。仿真分析表明，通过该模型可以寻求到多个改进型GM（1，1）模型预测值的最佳组合。     

基于Logistic曲线和Gompertz曲线的最优组合沉降预测模型及其应用

地基的全过程沉降量与时间呈S形曲线关系，可用Logistic模型和Gompertz模型较好地描述。根据I_ogistic曲线和Gompertz曲线的共性和个性，引用最优加权组合建模理论，以组合模型的对数误差平方和最小为目标函数来确定最优的加权系数，建立了最优加权几何平均组合沉降预测模型。通过工程实例，验证了该最优组合沉降预测模型的可行性。对比计算结果表明，最优组合沉降预测模型的精度不仅比Logistic模型和Gompertz模型的预测精度要高，而且可靠性也优于各个单一预测的模型，是地基沉降观测资料的一种有效分析方法。     

基于MATLAB的公路运输量预测系统设计

交通流预测是智能交通系统的热门研究领域。本文基于MATLAB软件,运用指数平均法、弹性系数法、回归分析法、灰色预测法和组合预测法,对某市近年来客运量进行预测。结果表明,经过模型验证,运用上述五种方法构建的预测系统均可对客运量交通流进行良好预测。     

基于灰色系统和神经网络的实时交通量预测组合模型研究

介绍了将灰色系统理论和人工神经网络模型作为预测工具所具有的优缺点,建立了单一的GM(1,1)灰色系统模型。对传统的BP神经网络模型进行改进,在权值函数中加入一个动量因子作为阻尼系数,可大幅降低其容易陷入局部极小值的可能性。同时对学习率加以改进,使其能进行自我调节,于是构建了单一的BP神经网络模型。将单一的灰色模型和BP网络模型进行有机融合,得到了灰色系统—神经网络的组合模型。为验证这3种模型的预测效果,选取某一高速公路路段的单向交通量数据,通过Matlab软件编程进行拟合和预测,发现所建的组合模型综合预测效果最佳。     

路堤沉降与稳定观测数据处理方法对比分析

用双曲线回归拟合法、指数曲线拟合法和星野法3种方法进行了路堤沉降与稳定观测数据的处理，通过对拟合结果的分析说明了三种方法的各自特点。结果表明，3种方法的短期沉降预测能力均较好，星野法模型较其它两个模型与实际最贴近，双曲线模型与星野法模型拟合效果相近，而指数曲线模型预测的最终沉降量较另外两个模型偏大。     

基于贝叶斯组合模型的短期交通量预测研究

提出一种新的贝叶斯组合神经网络模型并将其应用于短期交通流量的预测。模型通过实时跟踪模型的预测表现,根据研究提出的分配算法不断调整模型的信用值,从而挑选并组合得到精度更高的预测模型。介绍了该模型的基本原理及在示范路网中的实际应用,通过选取反向传播神经网络和径向基函数神经网络,用以构造贝叶斯组合模型,并在测试数据集中进行了性能比较。计算结果表明：模型的预测性能整体上优于单一的神经网络模型,并且确保了模型预测的稳定性。     

铁路路基沉降变形组合预测模型优化

由于传统灰色模型在预测波动性较大的数据时精度不高,提出一种改进的动态GM-Poisson-Markov组合预测模型。利用非等间距加权矩阵与无偏优化对灰色模型进行改进,通过原始序列的动态更新实现模型的参数更新,在此基础上与泊松曲线模型建立一种组合预测模型,并利用马尔科夫链进行残差修正,得到改进的动态GM-Poisson-Markov组合预测模型。利用汉巴南铁路路基沉降变形监测数据进行实例分析,将预测结果与泊松、灰色模型、非等间距无偏灰色模型以及组合模型预测结果进行对比分析,结果表明：模型对铁路软土路基沉降变形可取得较好预测效果,提高了预测精度与稳定性。     

高铁路基沉降并联式组合预测研究综述

高铁路基沉降组合预测研究取得了一定成果,但有关理论和流程仍不清晰,在梳理常用单项预测法适用性的同时,对高铁路基沉降评估指标进行了归纳总结,定性和定量分析了组合预测模型筛选策略;围绕并联式组合预测权重和最终沉降量的确定展开评述;应用工程实例展现了整套流程.以期为预测评估工作提供科学化、系统化、标准化的依据.     

最大熵模型在福田枢纽换乘量分布预测中的应用

综合客运枢纽换乘量分布预测是枢纽规划和设计中的重要步骤,预测结果的好坏会直接影响枢纽的整体功能和运行效率的发挥。为此,将＂四阶段法＂中的交通分布预测原理运用于客运枢纽的换乘量分布预测,建立换乘量分布的最大熵模型并设计其算法。模型引入重力式先验概率,隐含考虑随机因素的影响,从宏观上描述出行者的换乘行为,发生概率最大时的换乘量分布即为规划年的换乘量分布。将该模型应用于福田枢纽的换乘量分布预测中,通过基础数据的引入和模型参数的标定,可获得比较满意的规划年换乘量分布数据,并为综合客运枢纽的规划建设提供科学依据。     

滨海公路软土路基变形机理及其沉降预测研究

针对滨海公路软土路基的工程地质特征,以深圳市滨海大道试验研究为依托,探讨了该类地区软土路基变形机理及其沉降发展规律,并通过对各种沉降预测模型的对比分析,结合5种常用的成长模型,提出了滨海公路软土路基变权重组合S型成长模型。最后,以该模型对依托工程进行了沉降预测,结果表明该模型预测效果较好,适用于该类地区路基工后沉降量预测,对实际工程具有一定的实用价值。     

大跨径连续现浇箱梁支架体系变形规律分析

大跨径连续箱梁桥采用支架现浇法施工时,由于受现浇箱梁结构自重大、地基不均匀沉降及动荷载冲击作用等综合因素的影响,成桥后的线形可能与设计值存在偏差,因此有必要研究现浇箱梁支架体系的变形规律。该文以湘潭市某在建桥梁中部分满堂支架体系作为研究对象,在选用Lagrange插值法、Logistic曲线法及S～lgt曲线法的基础上,提出了一种补偿误差后的反比例确权组合模型用于支架体系的变形预测,并与单项预测模型和误差反比例确权组合模型的变形预测效果进行了对比研究。结果表明:补偿误差后的反比例确权组合模型与实测变形曲线的吻合程度更好、预测精度更高,在支架体系变形预测中具有更大的应用价值。     

基于多方式广义费用模型的超级交通网络需求预测技术应用

针对综合交通网络规划各方式缺乏有机融合问题，通过建立以虚拟概化线连接的铁路、公路、水运、民航各方式交通线网和火车站、港口、机场等枢纽节点一体衔接的超级交通网络模型，运用广义费用函数计算客货在路网、枢纽及虚拟概化线上流动产生的广义费用，实现各方式交通网络融合。考虑公路客货运周转量占全方式总量比例高，但客货运平均运距短，以县级行政单元为基础将全国划分为2 540个综合交通小区，获取2018年各运输方式全年客货运起讫点（OD）数据，通过聚合、拆分等方法，将各方式OD表叠加形成现状综合交通小区客货运输量OD表；采用总量预测、自上而下分层控制的技术路线，对2050年全国总量、分区域总量和综合交通小区客货运发生吸引量进行预测，计算2050年综合交通小区客货运输量OD，实现各方式运输需求融合。基于Fisk模型，构建组合出行情况下多方式、多类别随机用户均衡分配模型（SUE），采用连续权重平均（MSWA）法对模型进行求解，并通过算例验证了模型和算法的有效性。结果表明：模型能够体现“宜铁则铁、宜公则公、宜水则水”的规划理念，实现乘客组合出行和货物多式联运，预测精度较高。研究成果可应用于宏观交通趋势判断，为实现综合交通网络规划中各方式有机融合提供借鉴，并成功应用于国家综合立体交通网规划研究中。     

干线公路网交通量综合预测法研究

本文提出了四阶段法与总量控制法相结合的区域干线公路网交通量综合预测法，并针对公路网特点就交通分配方法的改进，由部分路段交爱量预测ＯＤ量的重力模型法、规划年度ＯＤ量预测等问题进行了分析和研究，最后以黑龙江省国道网为例应用了所提出的综合预测法。