收藏本站
《西南交通大学》 2015年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

智能神经网络及其在隧道运营期变形预测评估中的应用

黄惠峰  
【摘要】:变形监测包括对变形体的变形现象进行持续观测、对变形体变形性态的分析和对变形体的发展态势进行预测及安全评估等内容。随着信息化测绘的发展,变形监测观测手段由传统的人工测量向基于卫星定位、多传感器、互联网、移动通信等多项技术融合的物联网模式的现代化监测方式转变,如何在多源海量监测数据下对工程的安全状态进行预测评估是目前面临的最大挑战。特别是受经济条件及技术水平所限而修建的盐水沟隧道,其运营安全关系到整个西气东输重点工程的顺利进行,由于隧址环境恶劣、地质条件复杂并且已存在多处安全隐患,其安全严峻状况理应得到足够重视。然而,目前我国仍没有一部系统化的隧道安全评价行业规范,在实际中只能形成简单框架型的评价思路,可操作性十分有限。因此,科学地研究隧道变形预测与安全评估显得尤为重要。文章以新疆西气东输管道——盐水沟隧道变形监测工程为依托,以变形监测理论为基础,以数据分析为核心,借助人工神经网络与模型组合的优势,研究智能神经网络在运营期隧道变形预测分析与安全评估中的应用,对盐水沟隧道变形监测期间得到的大量监测数据进行了分析评估,保证隧道的运营安全。在论文研究过程中,笔者深入研究了各环节的关键技术,主要工作如下:1、针对标准BP算法的缺陷,研究动量-自适应学习速率算法、L-M算法及遗传算法对标准BP的改进,将三种改进方法与标准BP算法进行仿真实验对比分析,结果表明改进算法在收敛速度与拟合精度两方面均显著优于标准BP算法。2、将组合模型分成串联型、并联型与混联型三种组合方式,设计BP神经网络组合器,将三种改进模型与组合器以混联方式构建一种最优的智能神经网络模型—双重BP神经网络。实例分析表明,智能神经网络组合模型能有效提高单项模型的拟合精度。3、结合物联网模式下的多传感器融合隧道变形监测工程特点与难点,从基于时间序列和基于隧道变形影响因素两方面研究智能神经网络在隧道运营期变形预测中的应用,解决微空间灰色系统多关联因素下高精度隧道变形预测问题。4、研究隧道安全评价多层次指标体系构建及指标度量方法,设计五级评价集,用智能神经网络学习专家知识,对隧道运营安全评价指标进行逐级递归式的综合评判,根据评判结果确定运营隧道监测断面的安全等级。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U456.3;TP183

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李孜军;石东平;;基于粗糙集-模糊评判-神经网络的隧道施工安全状态评估[J];安全与环境学报;2011年06期
2 徐晓华,李征航 ,罗佳;隔河岩大坝GPS形变监测数据分析[J];测绘信息与工程;2001年03期
3 任超;梁月吉;庞光锋;杨兴跃;;最优非负变权组合模型在大坝变形中的应用[J];大地测量与地球动力学;2014年06期
4 吴云芳,李珍照,徐帆;BP神经网络在大坝安全综合评价中的应用[J];河海大学学报(自然科学版);2003年01期
5 唐小我,曾勇;组合预测误差校正模型的应用分析[J];管理科学学报;2002年06期
6 汤嘉立;柳益君;蔡秋茹;吴访升;;基于Levenberg-Marquardt神经网络的复合材料力学性能预测[J];计算机工程与科学;2010年05期
7 杨梅;卿晓霞;王波;;基于改进遗传算法的神经网络优化方法[J];计算机仿真;2009年05期
8 陈礼伟;用全站仪进行隧道收敛量测的误差分析[J];铁道工程学报;2000年01期
9 赵昕;鲁琪鑫;;海洋经济预测模型的创新研究[J];统计与决策;2013年02期
10 陈采军,夏红霞,钟珞;专家神经网络的构造研究[J];微机发展;1999年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯清海;袁万城;樊启武;;基于FE—ANN—MC的结构可靠度计算方法研究[J];四川建筑科学研究;2008年04期
2 陈华友;基于预测有效度的组合预测模型近似求解[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年03期
3 李峻;孙世群;;基于BP网络模型的青弋江水质预测研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年02期
4 张艳;张海军;;基于DSP的多通道超声波连续测厚系统的研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年03期
5 王世东;陈杨;张本福;孙光灵;黄晓梅;;八叉树在三维建模中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2006年06期
6 王世东;;Voronoi在GCS建模中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2007年05期
7 祝翠;钱家忠;周小平;马雷;;BP神经网络在潘三煤矿突水水源判别中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年05期
8 李峻;孙世群;;BP神经网络在青弋江水质评价上的应用[J];安徽建筑;2008年03期
9 杨宝华;;基于BP神经网络的西瓜仁重预测[J];安徽农业大学学报;2008年04期
10 赵雯雯;叶义成;邢冬梅;;基于灰色神经网络组合模型的矿山安全事故预测分析[J];安全;2011年10期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑小平;刘梦婷;李伟;;事故预测方法研究述评[J];安全与环境学报;2008年03期
2 邱冬炜;梁青槐;杨松林;;北京地铁隧道结构整体变形监测的研究[J];测绘科学;2008年S3期
3 罗德安,朱光,陆立,廖丽琼;基于3维激光影像扫描技术的整体变形监测[J];测绘通报;2005年07期
4 余学祥,吕伟才;抗差卡尔曼滤波模型及其在GPS监测网中的应用[J];测绘学报;2001年01期
5 文鸿雁;基于小波理论的变形分析模型研究[J];测绘学报;2005年02期
6 吕世德,徐晖,邓念武;大坝观测资料异常值的处理方法探讨[J];大坝观测与土工测试;1998年06期
7 张进平;大坝监测数学模型因子集的扩充[J];大坝观测与土工测试;1999年02期
8 林兵;大广坝20号坝段位移原型观测资料分析[J];大坝观测与土工测试;1998年03期
9 唐小我;组合预测误差信息矩阵研究[J];电子科技大学学报;1992年04期
10 潘国荣;谷川;;形变监测数据组合预测[J];大地测量与地球动力学;2006年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李林森,于海勋,韩志刚,佟明安;一类组合神经网络在协同空战分析中的应用[J];飞行力学;2000年01期
2 白艳萍,杨明,吴钢;神经网络在组合优化问题中的应用[J];华北工学院学报;2000年03期
3 刘宇红,庞伟正;基于神经网络的多用户检测器[J];哈尔滨工程大学学报;2000年05期
4 刘玉萍,赵健,李勇,谢红梅,陆尧;神经网络在模拟系统故障诊断中的应用[J];南昌航空工业学院学报;2000年02期
5 侯志祥,刘振闻,颜学斌;基于神经网络的我国汽车保有量建模与预测[J];内蒙古公路与运输;2000年04期
6 刘占生,苏平线,姜兴渭;航天器电源模拟系统故障诊断的神经网络方法[J];哈尔滨工业大学学报;2001年01期
7 许进,保铮;神经网络与图论[J];中国科学E辑:技术科学;2001年06期
8 王慧,卢和,李光泉,刘宝坤;子波基神经网络及其建模[J];天津理工学院学报;2001年03期
9 熊和金;大功率人工神经网络模型研究[J];南京理工大学学报(自然科学版);2002年04期
10 乔俊伟,施光林,詹永麒;基于结构的神经网络在参数优化中的应用[J];上海交通大学学报;2002年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王雷;陈宗海;;神经网络在过程系统建模中的应用综述[A];'2002系统仿真技术及其应用学术论文集(第四卷)[C];2002年
2 周宗潭;胡德文;;自组织的神经网络方法和群落生长模型研究[A];1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集(上册)[C];1995年
3 侯媛彬;易继锴;杨玉珍;陈双叶;韩崇昭;;一种能消除混沌现象的神经网络[A];1996年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1996年
4 江铭炎;江铭虎;;一种神经网络特征压缩及分类的研究[A];1998年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1998年
5 陈文新;王长富;戴蓓倩;;基于神经网络的汉语四声识别[A];第一届全国语言识别学术报告与展示会论文集[C];1990年
6 刘丰;姜建新;程俊;易克初;;一种用于语音识别的神经网络[A];第二届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];1992年
7 梁循;;神经网络中训练样本空间的分割特性及其应用[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
8 黄小原;肖四汉;樊治平;;神经网络预警系统及其应用[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
9 李艳;邵日祥;方建安;邵世煌;;神经网络在功率电子及拖动控制中的应用[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
10 高文忠;顾树生;平力;;静态神经网络新算法及其收敛性初探[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 美国明尼苏达大学社会学博士 密西西比州立大学国家战略规划与分析研究中心资深助理研究员 陈心想;维护好创新的“神经网络硬件”[N];中国教师报;2014年
2 卢业忠;脑控电脑 惊世骇俗[N];计算机世界;2001年
3 葛一鸣 路边文;人工神经网络将大显身手[N];中国纺织报;2003年
4 中国科技大学计算机系 邢方亮;神经网络挑战人类大脑[N];计算机世界;2003年
5 记者 孙刚;“神经网络”:打开复杂工艺“黑箱”[N];解放日报;2007年
6 本报记者 刘霞;美用DNA制造出首个人造神经网络[N];科技日报;2011年
7 健康时报特约记者  张献怀;干细胞移植:修复受损的神经网络[N];健康时报;2006年
8 刘力;我半导体神经网络技术及应用研究达国际先进水平[N];中国电子报;2001年
9 ;神经网络和模糊逻辑[N];世界金属导报;2002年
10 邹丽梅 陈耀群;江苏科大神经网络应用研究通过鉴定[N];中国船舶报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026