基于数据增强和机器学习算法的盾构隧道引发地面沉降预测及应用

为解决地铁盾构隧道施工引起的地表沉降预测过程中数据样本不足、对数据预处理较为粗糙的问题，选取北京地区32个地铁盾构隧道施工引起的地面沉降数据作为数据库，采用合成少数类过采样技术(synthetic minority oversampling technique, SMOTE)算法对数据库进行扩增，并在此基础上选取BP神经网络(back propagation, BP)、随机森林(random forest, RF)、支持向量机(support vector machine, SVM)和K近邻(K-nearest neighbor, KNN)4种机器学习模型对沉降进行预测分析。分析结果表明： 1）经过预处理后的数据集预测能力显著增强，其中，KNN模型表现最佳，测试集平均绝对误差仅为1.60 mm； 2）采用KNN模型对北京轨道交通12号线西坝河—三元桥区间地层沉降进行预测，基于该模型预测值的Peck公式与实测值拟合度较高； 3）基于数据增强下的KNN模型对于盾构施工引起的地面沉降变形有良好的预测效果。     

基于改进多尺度排列熵的列车轴箱轴承诊断方法研究

多尺度排列熵作为非线性方法,被广泛应用于时间序列复杂性和随机性的评估之中。由于粗粒化过程中的缺陷会导致熵值精度低、稳定性差,提出了改进多尺度排列熵。通过仿真信号与传统多尺度排列熵方法比较发现,在不同尺度下改进多尺度排列熵方法估计的熵值结果更加稳定,且误差减小。结合马氏距离特征选择与遗传算法优化的支持矢量机模式识别算法,提出了一种智能化的轴承故障诊断方法。通过列车轴箱轴承实验数据进行验证,结果表明该方法可准确识别出不同类型的故障轴承。     

复合地层盾构姿态纠偏与隧道成型质量控制

盾构法施工时盾构机的姿态控制是确保盾构法隧道成型质量的关键。盾构机在均一地层地质中掘进时盾构掘进控制较为容易,但在上软下硬的复合地层中掘进时容易出现刀具偏磨、地面沉降不易控制、盾构姿态纠偏困难等问题。本文依托盾构机在典型的上软下硬复合地层中遇到姿态出现向下纠偏困难的情况为背景,通过对地层地质、盾体姿态、盾构掘进参数及隧道管片成型姿态等数据进行综合分析,采取多种纠偏措施以及质量控制措施,使得盾构机姿态得以顺利完成纠偏且隧道质量得到良好控制的效果。此案例可为类似地下工程施工提供借鉴经验。     

南昌地铁3号线上软下硬地层盾构机选型

随着我国隧道建设的不断推进,盾构法越来越多地应用于隧道施工,而盾构选型合适与否则是盾构施工成败的关键因素之一。针对南昌市轨道交通3号线工程土建施工07合同段国威路站~青山湖西站盾构区间的盾构隧道参数和工程水文地质条件,结合工程重难点对盾构机的设计要求,分析了盾构机刀盘、刀具对上软下硬地层的适应性,并对盾构机渣土改良系统、同步注浆系统和螺旋输送机提出了优化建议和意见,总结了上软下硬地层的盾构机选型方案,对今后遇到同类工程盾构施工具有借鉴和指导作用。     

交流电力测功机LabVIEW多线程防锁死的实现

交流电力测功机被广泛应用在汽车的动力测试、阻力模拟等系统中,设计了基于LabVIEW的CANOPEN网络的交流电力测功机测试系统,该网络节点主要有可编程直流电源模块DCS800,交流测功机变频器ACS800和整车控制器;为了解决CANOPEN网络上同一物理地址的DCS800与ACS800的并行运行过程中产生锁死的问题,采用LabVIEW中消息队列和状态机相结合的方法,解决CANOPEN网络上节点的竞争。电机效率MAP测试实验验证了该方法的可行性。     

基于最小二乘向量机的公交站点短时客流预测

考虑上下游公交站点、历史同期客流和相邻间隔输入因子β三者的影响,采用最小二乘支持向量机回归算法建立预测模型,并利用粒子群算法优化模型参数.实例验证结果表明:三者均会对预测精度产生影响;当β=3并在多输入变量中设有上下游站点、历史同期客流维度时,该预测模型相比预测性能最好,平均绝对误差为0.625 0,均方误差为0.914 5.     

机制砂高性能混凝土在高速公路工程中的应用研究

针对机制砂混凝土应用中出现的级配不良,结合重庆沿江高速工程实际,通过分析不同配合比下机制砂混凝土的工作性能、力学性能、耐久性能,提出改善措施。结果表明：机制砂混凝土的坍落度损失较大,粉煤灰对其有明显改善作用;机制砂级配不良时,抗压强度不能满足使用要求,需掺配河砂调整级配。提出机制砂质量不稳定等是机制砂在高性能混凝土中应用受到制约的主要原因,并提出推广机制砂在高性能混凝土中应用的建议。     

基于单护盾的复合式TBM主驱动及管片机控制系统的改进

通过对复合式TBM主驱动控制系统的故障原因分析及研究,增加外置旁路接触器（即相当于增加冗余接触器）,以较小的成本有效提升系统对环境的适应性、可靠性,降低设备故障;针对管片机出现对掘进影响较大的故障及原因分析,对管片机控制系统做适当的改进,加强了对管片机关键部件的保护,大大增加了管片机系统工作的可靠性,减少了管片机系统的故障,为掘进创造了有利的条件。     

基于DSP2812的H1300型铣刨机电控系统设计

分析了H1300型路面铣刨机的系统结构组成,以TMS320F2812芯片作为主控制器,设计了铣刨机的数据采集和控制模块,并以行走、转向控制模块为例,对该模块的硬件和软件进行详细设计。试验证明,该控制方案能够满足铣刨机操作的性能指标。     

复杂地质区大直径超长桩多机联合成孔技术

该文结合武汉江汉六桥工程实例,介绍旋挖钻机和气举反循环回旋桩基联合成孔的施工工艺。该工艺解决了复杂地质区大直径超长桩施工难题,缩短工期,提高工程质量,取得显著的社会和经济效益,可供同行参考。