用于边坡变形分析与预测的PSO-Prophet模型

作     者：王志颖 李宗春 许文学 WANG Zhiying;LI Zongchun;XU Wenxue

作者机构：战略支援部队信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450001 空军研究院工程设计研究所北京100077 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2021年第40卷第S01期

页      面：2643-2652页

核心收录：

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主　　题：边坡工程 边坡变形分析 周期项提取 组合预测 Prophet模型 PSO算法 

摘      要：针对边坡变形分析与预测中周期项提取方法不确定性大和组合预测模型复杂度高的问题,构造一种基于PSO-Prophet的边坡变形分析与预测模型。将兼具时序分解与组合预测功能的Prophet模型引入到边坡变形信号处理中,并利用PSO算法优化Prophet的模型参数,以提高其适用性和预测精度。对某边坡监测点进行预测,在原始非等间隔时序中,PSO-Prophet模型的预测精度较Prophet模型提高了46%;在内插后等间隔时序中,PSO-Prophet模型、S-GSSVR模型、HP-ARIMA-LSTM模型和SSA-Verhulst-FS模型组合预测值的均方根误差分别为4.7,9.6,13.2和12.0 mm。实验结果表明,PSO-Prophet模型处理流程简洁,对受周期项影响较大的边坡变形时序具有较高的预测精度。