基于新维BP神经网络-马尔科夫链模型的大坝沉降预测

基于组合预测思想,结合BP神经网络和马尔科夫链2种预测方法,构建了一种新维BP神经网络-马尔科夫链大坝沉降预测模型。通过对训练样本的学习,利用新维改进的BP神经网络算法实现了对沉降位移时间序列的滚动预测。在此基础上,借助马尔科夫链模型对其随机扰动误差进行修正,有效地提高了预测结果的精度。将构建的组合模型应用于长洲大坝船闸控制楼沉降位移时序预测中,研究结果表明该模型预测精度较高、可靠性好,提高了模型的中长期预测能力,为大坝沉降预测提供了一种有效的新方法。     

最优加权组合预测模型在大坝变形监测中的应用

探讨最优的大坝变形预测模型,为大坝安全运行提供依据。建立基于多元线性回归、时间序列、BP神经网络3个单项模型的一般组合及最优加权组合预测模型。并采用相关性系数、均方根误差对各模型预测精度进行检验。通过对水布垭面板堆石坝坝体沉降进行预测,其结果表明BP神经网络模型和最优加权组合模型的预测精度都比较高,均适用于该工程的变形预测,尤其是ARMA-BP加权组合预测模型,计算便捷,预测精度较高,可供同类工程借鉴使用。     

基于小波去噪与BP神经网络的地铁沉降组合预测方法

为准确预测地铁开挖引起的地表沉降,采用小波去噪与BP神经网络组合预测的方法,对不同小波去噪参数的去噪效果进行对比分析,得到最佳去噪模型,再对监测数据进行降噪处理,最后结合BP神经网络进行地铁沉降预测。未降噪处理的BP神经网络预测值、经小波降噪处理的BP神经网络预测值与实际监测数据的对比分析表明,小波降噪与BP神经网络组合预测的精度最高,为地铁沉降预测提供一种新的方法。     

基于ACO-BP神经网络的土石坝位移监测模型研究

建立安全监测网络模型来分析和预测大坝变形位移信息,对保障大坝安全稳定服役意义重大。针对大坝安全监测BP神经网络模型运算复杂、收敛速度慢、易陷于局部最优、不能准确反映和预测大坝运行状况的问题,引入蚁群算法(ACO)全局搜索功能搜寻BP神经网络参数最优解,并通过样本数据训练BP网络获得大坝变形位移预测值。工程实例应用表明:ACO-BP网络模型在参数优化方面较BP网络更易于收敛,误差较小、预测性能良好,可为大坝变形位移监测和安全预报提供一种新的非线性建模仿真分析方法。     

基于多因素影响的BP-RBF神经网络渗流预测模型

为提高大坝坝基渗流的预测精度,把BP神经网络较强的模糊推理和自学能力与RBF神经网络在函数收敛中的快速性和绝对性相结合,以避免BP神经网络陷入局部最小或不收敛,构建了以水库大坝库水深、降雨量和温度三参数为主要影响因素,大坝渗流量为观测值的函数关系。通过与汾河水库实测资料对比分析表明,基于BP-RBF神经网络模型的坝基渗流预测模型预测效果良好,可以为大坝的安全监测与病险防护提供数据支持,为大坝原型观测资料处理提供了新途径。     

基于小波消噪及BP神经网络的大坝变形分析

基于港口湾大坝多期变形观测数据,采用Matlab语言、小波消噪及BP神经网络分别建立了基于时间序列和基于环境因素的大坝变形监测BP神经网络模型,并利用模型分别对大坝某点变形值进行预测。时间序列BP模型具有结构简单、学习速率快的特点;环境因素BP模型精度高,可有效反映变形因素,便于拟合预测复杂的测点变形,相对前一种模型能更好地揭示大坝变形规律。两种建模方法先应用小波分析对原始观测数据消噪,训练过程中采用附加动量法等改进BP算法,大大提高了BP神经网络的计算效率,克服了其易陷入局部极小的缺陷,取得了良好的拟合效果和预测精度。     

BP神经网络在大坝位移监测中的应用

利用BP神经网络模型较强的非线性处理能力特性,以水位、温度和时效作为输入层,大坝位移为输出层,建立BP神经网络模型对龙滩大坝的位移监测数据进行模拟和预测,并将拟合值、预报值和实测值进行对比分析,结果表明:BP神经网络模型对大坝位移拟合效果较好,预报值精度较高,具有一定的参考应用价值。     

BP神经网络在复合地基沉降建模中的应用

本文简要介绍了利用BP神经网络建立复合地基沉降模型的方法,建立了基于BP神经网络的复合地基综合荷载与沉降关系的数学模型,以及沉降、单桩和桩间土荷载与综合荷载关系的数学模型。从模型预测结果来看,基于BP神经网络的复合地基沉降模型是比较符合实际的。     

基于改进GWO-BP神经网络模型的箱涵沉降预测

箱涵受外部荷载等多方面影响,会出现一定程度的不均匀沉降,可能会对箱涵结构造成破坏,因此箱涵地基沉降预测十分重要。引入灰狼算法(GWO)对BP神经网络的权值和阈值进行寻优,建立了基于改进的GWO-BP预测模型,对箱涵的沉降值进行预测。将该预测模型应用于南水北调工程天津某标段的箱涵沉降预测,并将预测值与实测值进行对比,相对误差在5%以下。通过与未改进的灰狼算法优化BP神经网络模型、BP模型进行对比,结果表明改进的灰狼算法优化BP神经网络预测模型具有更好的寻优能力与寻优精度,能够有效地对箱涵沉降值进行预测。     

BP神经网络模型应用于大坝原型观测研究

针对传统的多元线性回归方法的不足,提出将BP神经网络模型应用于大坝原型观测数据处理。并介绍了BP神经网络模型的结构和算法,以及训练样本的归一化处理方法;将BP模型应用于黑河金盆水库大坝原型观测,结果表明,其模拟和预测效果均优于多元线性回归模型。