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支持向量回归在岩土工程中的应用

东北大学学报（自然科学版） 2006年第5期27卷 563-566页

作者：杨成祥冯夏庭东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110004

针对岩土工程影响因素的极其复杂性,引入支持向量机方法,给出了应用支持向量回归解决问题的基本原理与算法步骤·以矿山周边建筑物爆破震动效应分析为例,建立了建筑物中峰值质点振速的预测模型·实例分析表明预测值与实测值具有很好的... 详细信息

针对岩土工程影响因素的极其复杂性,引入支持向量机方法,给出了应用支持向量回归解决问题的基本原理与算法步骤·以矿山周边建筑物爆破震动效应分析为例,建立了建筑物中峰值质点振速的预测模型·实例分析表明预测值与实测值具有很好的一致性,验证了支持向量回归小样本高效的自学习能力以及高度非线性的问题处理能力,是解决复杂岩土工程问题的有效分析工具·通过试验探讨了算法参数选择对应用结果尤其是回归预测模型泛化能力的影响规律·

关键词：支持向量机岩土工程支持向量回归函数回归爆破震动非线性

基于三维地理信息的滑坡监测及变形预测智能分析

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岩石力学与工程学报 2004年第21期23卷 3673-3678页

作者：李邵军冯夏庭杨成祥黄河中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学重点实验室武汉430071 东北大学资源与土木工程学院沈阳110004

将滑坡监测与当前先进的三维可视化及地理信息技术相结合,建立了三维滑坡的监测信息系统,实现了滑坡监测信息与监测场址三维地理信息的综合表达,为滑坡监测方案设计和监测成果的综合分析提供了一个可视化的信息平台。针对滑坡位移复杂... 详细信息

将滑坡监测与当前先进的三维可视化及地理信息技术相结合,建立了三维滑坡的监测信息系统,实现了滑坡监测信息与监测场址三维地理信息的综合表达,为滑坡监测方案设计和监测成果的综合分析提供了一个可视化的信息平台。针对滑坡位移复杂的非线性演化问题,结合时间序列分析的基本思想,采用遗传算法确定时间序列模型的结构和参数,从而获得滑坡变形的预测模型。以福宁高速公路八尺门滑坡为研究实例,介绍了三维滑坡监测信息系统的结构、功能及算法,并对滑坡变形的非线性位移进行了智能预测分析。

关键词：滑坡监测地理信息技术三维可视化时间序列分析智能预测变形预测位移福宁高速公路方案设计实例

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滑坡非线性演化行为的自组织进化识别

岩石力学与工程学报 2005年第6期24卷 911-914页

作者：杨成祥冯夏庭东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110004 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学重点实验室湖北武汉430071

滑坡行为表现出复杂的非线性演化特征,位移是滑坡演化过程中所反馈出的重要信息之一。引入进化算法的全局优化思想,结合时间序列分析基本理论,以斜坡位移时间序列为基础,将遗传规划和遗传算法有机结合在一起,设计了一种模型结构和参数... 详细信息

滑坡行为表现出复杂的非线性演化特征,位移是滑坡演化过程中所反馈出的重要信息之一。引入进化算法的全局优化思想,结合时间序列分析基本理论,以斜坡位移时间序列为基础,将遗传规划和遗传算法有机结合在一起,设计了一种模型结构和参数分别进化、共同识别的进化方案,实现对斜坡演化的非线性动力学模型结构和参数的全局最优识别。以新滩及八尺门滑坡为例对滑坡的发展孕育过程进行分析,结果表明,新方法识别获得的非线性动力学模型预测效果较理想,而且表现出较高的自组织进化识别能力。

关键词：工程地质位移-时间序列遗传规划遗传算法自组织

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基于扩展卡尔曼滤波的岩石流变模型参数识别

岩石力学与工程学报 2007年第4期26卷 754-761页

作者：杨成祥冯夏庭陈炳瑞东北大学资源与土木工程学院

针对岩石材料本身复杂性及观测条件引起的室内外试验数据中存在的不确定性,引入卡尔曼滤波方法,将岩石流变模型参数视为某随机过程的状态估计量,构造相应的卡尔曼滤波方程进行参数识别。以构皮滩水电站岩石工程黏性软岩的单轴压缩蠕变... 详细信息

针对岩石材料本身复杂性及观测条件引起的室内外试验数据中存在的不确定性,引入卡尔曼滤波方法,将岩石流变模型参数视为某随机过程的状态估计量,构造相应的卡尔曼滤波方程进行参数识别。以构皮滩水电站岩石工程黏性软岩的单轴压缩蠕变试验为例,对广义开尔文模型的有关参数进行识别,结果表明该方法具有很高的识别精度。同时探讨不同观测误差对滤波过程及参数识别结果的影响,数值试验表明该算法具有较强的抗噪声干扰能力,为解决岩石力学参数识别中的不确定性问题提供一个有效的理论方法。

关键词：岩石力学流变参数识别扩展卡尔曼滤波不确定性

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位移反分析的进化神经网络方法研究

岩石力学与工程学报 1999年第5期18卷 529-533页

作者：冯夏庭张治强杨成祥林韵梅中国科学院武汉岩土力学研究所武汉430071 东北大学资源与土木工程学院沈阳110006

将人工神经网络与遗传算法相结合，提出了一种用于位移反分析的进化神经网络方法。这种方法基于正交试验获得的样本进行学习，用遗传算法搜索最优的神经网络结构，并用最佳推广预测学习算法训练此网络，以此训练好的网络描述岩体（... 详细信息

将人工神经网络与遗传算法相结合，提出了一种用于位移反分析的进化神经网络方法。这种方法基于正交试验获得的样本进行学习，用遗传算法搜索最优的神经网络结构，并用最佳推广预测学习算法训练此网络，以此训练好的网络描述岩体（土）的力学参数与岩体位移之间的非线性关系，再应用遗传算法从全局空间上搜索，进行岩体力学参数的最优辩识。作为例子，文中给出了弹性问题的反分析，结果是令人满意的。

关键词：位移反分析遗传算法神经网络岩体

电子不停车收费系统车载单元（OBU）无线信号收发模块的设计

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电子不停车收费系统车载单元（OBU）无线信号收发模块的设计

作者：杨成祥北方工业大学

学位级别：硕士

电子不停车收费系统(Electronic Tolling Collection,简称ETC)作为我国目前大力发展的智能收费系统,主要应用于公路、大桥、隧道等收费站中。使用该系统的车辆在通过收费站时无需停车缴费,车辆中的交易设备会与高速公路收费站的接收设... 详细信息

电子不停车收费系统(Electronic Tolling Collection,简称ETC)作为我国目前大力发展的智能收费系统,主要应用于公路、大桥、隧道等收费站中。使用该系统的车辆在通过收费站时无需停车缴费,车辆中的交易设备会与高速公路收费站的接收设备自动交易,且整个交易过程耗时不到2秒,运作能力远远优于人工收费通道。车载单元(On Board Unit,简称OBU)射频部分由5.8GHz射频收发模块与微带天线组成。射频芯片选用BEKEN公司的ETC专用芯片BK5822完成数据的收发工作,同时通过优化程序可以使OBU在两条BST指令间隔内实现唤醒并响应来自路侧单元(Road Side Unit,简称RSU)的通信请求。天线部分采用单馈点矩形切角微带天线,工作频段在5.83GHz,驻波比小于1.5,采用圆极化和微带馈电方式,同时获得3.4dB的增益。同时对射频部分的占用带宽、发射功率调制深度、杂散测试、唤醒与接收灵敏度、发射功率进行调试,并通过由北京交通部授权的北京快通科技有限公司的测试。在安全密钥与IC卡操作中,对系统数据读取与IC卡操作做了改进,如在系统指令的间隔中预读安全密钥与IC卡信息,缩小等待时间,对IC卡实现提速操作,降低OBU与IC卡的交互时间,缩短交易等待时间,从而达到降低交易时间的效果。另外在对IC卡实现接触读卡的基础上,增加对非接触读卡功能的实现,使客户在使用时无须考虑IC卡插卡的方式,达到防呆的作用,实现人性化服务,增加在同类产品中的竞争力。最后,实现信号收发模块整体的设计,并可与国内在用的RSU完成正式通信交易,交易时间保持在260ms,且该项目已通过北京快通科技有限公司的测试。为测试所设计的OBU的性能,对其进行了环境适应性测试。经测试后,OBU的各项性能指标均达到国家标准。

关键词：车载单元OBU 信号收发 BK5822 IC卡 ESAM

三山岛金矿深埋蚀变硬岩真三轴压缩下的力学性质

同方学位论文库评论

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东北大学学报（自然科学版） 2022年第11期43卷 1599-1606页

作者：杨成祥陈祥艳周建华东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室辽宁沈阳110819

以深部三种不同的蚀变岩为研究对象,利用真三轴加载系统和声发射监测系统,对岩样进行加载试验和声发射监测试验,对三种蚀变岩的变形、强度、破裂演化过程及微观破坏机制进行分析.试验结果表明:受动力变质作用和蚀变作用影响,三种蚀变岩... 详细信息

以深部三种不同的蚀变岩为研究对象,利用真三轴加载系统和声发射监测系统,对岩样进行加载试验和声发射监测试验,对三种蚀变岩的变形、强度、破裂演化过程及微观破坏机制进行分析.试验结果表明:受动力变质作用和蚀变作用影响,三种蚀变岩的力学性质有较大差异.蚀变后产生方解石含量高的岩样脆性大,破坏过程最剧烈,弹性能释放最快;遭受严重动力变质作用和发生碳酸盐化蚀变都会降低蚀变岩的强度,且其抵抗和容纳变形的能力较弱,岩石容易破坏;蚀变产物中白云石含量高会导致蚀变岩主裂纹扩展方向发生偏转.

关键词：真三轴压缩蚀变岩声发射破裂过程

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构筑物动态变形行为的自组织进化识别

东北大学学报（自然科学版） 2005年第2期26卷 171-174页

作者：朱一飞杨成祥陈晓梅刘斌东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110004 辽宁志通石油化工经销有限公司辽宁沈阳110004

建筑物沉降变形行为是一个复杂的非线性动力学演化过程,针对这一过程,引入进化算法的全局优化思想,结合时间序列分析的基本理论,提出了一种新的构筑物变形动态预测模型进化识别算法·该方法将复杂的模型结构与参数混杂的搜索空间简化为... 详细信息

建筑物沉降变形行为是一个复杂的非线性动力学演化过程,针对这一过程,引入进化算法的全局优化思想,结合时间序列分析的基本理论,提出了一种新的构筑物变形动态预测模型进化识别算法·该方法将复杂的模型结构与参数混杂的搜索空间简化为两个相对简单的模型结构进化过程和模型参数进化过程,分别由遗传规划和遗传算法完成·设计了模型结构和参数的共同进化方案,实现对非线性动力学演化模型结构和参数的全局最优搜索·实例分析结果表明该方法具有较好的预测精度和推广预测能力,并且显示出较高的自组织能力,为构筑物变形预测提供了一个有效的分析工具·

关键词：岩土工程时间序列基础沉降变形预测遗传算法遗传规划模型识别

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谷电固体储热供暖系统控制策略研究

谷电固体储热供暖系统控制策略研究

作者：杨成祥沈阳工业大学

学位级别：硕士

电制热供暖正逐步代替燃煤供暖成为城市供暖的主要方向,特别是利用夜间廉价的谷电供暖既环保又能降低供暖成本,然而谷电有时间段限制,采用固体氧化镁为储热材料的谷电固体储热供暖系统将夜间谷电以热的形式储存起来,并实现24小时热能的... 详细信息

电制热供暖正逐步代替燃煤供暖成为城市供暖的主要方向,特别是利用夜间廉价的谷电供暖既环保又能降低供暖成本,然而谷电有时间段限制,采用固体氧化镁为储热材料的谷电固体储热供暖系统将夜间谷电以热的形式储存起来,并实现24小时热能的输出,在谷电储热供暖领域具有广阔的应用前景。目前大部分的储热供暖系统都是通过手动调节阀门开度来实现供暖温度的调节,供暖效果无法保证,研究一种实用可靠的谷电固体储热供暖系统控制策略,实现供暖温度的自动调整并保证供暖的稳定性和可靠性对谷电固体储热供暖技术的推广具有重要意义。本文围绕谷电固体储热供暖系统的温度调节,在对谷电固体储热供暖系统运行特性进行分析的基础上,确定了其离散化数学模型的具体形式。根据供暖系统有出水和回水两种不同供暖模式,以及储热供暖装置有储放热供暖和单纯放热供暖两种不同的运行工况,利用云平台采集的系统运行数据,采用遗忘因子递推最小二乘算法对不同供暖模式和不同运行工况下的谷电固体储热供暖系统进行了辨识。针对谷电固体储热供暖系统不同供暖模式不同运行工况下系统参数变化较大的问题,设计了分工况变论域模糊PID控制系统,并对论域伸缩因子调整单元和分工况模糊PID单元进行了设计。又针对分工况变论域模糊PID控制存在稳态误差问题,分析存在稳态误差原因为调节过程中储热炉温度实时变化,引入以储热炉温度为可测变量的自适应前馈补偿控制,提出了分工况变论域模糊PID自适应前馈补偿控制策略,前馈控制自适应调节。仿真结果验证了分工况变论域模糊PID控制能适应系统参数变化,虽然存在稳态误差,但符合国家供暖要求,改进之后的分工况变论域模糊PID自适应前馈补偿控制,抗干扰能力强,解决了变论域模糊PID控制下系统存在稳态误差的问题,且加快了系统的响应速度,缩短了系统调节时间。最后,给出了利用PLC实现分工况变论域模糊PID自适应前馈补偿控制算法的具体思路,并完成了PLC硬件组态和程序设计。

关键词：谷电固体储热供暖系统系统辨识分工况变论域模糊PID 自适应前馈 PLC