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拱坝施工仿真参数多因素概率预测方法

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水力发电学报 2022年第9期41卷 150-160页

作者：宋文帅关涛任炳昱王佳俊天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300350

施工仿真参数对拱坝施工进度仿真结果的准确性具有重要影响。目前施工仿真参数分析多采用单变量建模方式,部分采用多元分析方法建立点预测模型,均难以分析各类因素影响下施工仿真参数的不确定性。针对上述问题,本研究提出基于宽度学习系... 详细信息

施工仿真参数对拱坝施工进度仿真结果的准确性具有重要影响。目前施工仿真参数分析多采用单变量建模方式,部分采用多元分析方法建立点预测模型,均难以分析各类因素影响下施工仿真参数的不确定性。针对上述问题,本研究提出基于宽度学习系统-弹性网分位数回归(broad learning system-elastic network quantile regression,BLS-ENQR)的施工仿真参数概率预测方法。宽度学习系统不需要深度网络结构,具有高效的非线性学习能力,可以克服传统分位数回归模型仅能分析线性关系的不足;同时,采用弹性网正则化惩罚来减小回归系数并提高模型稀疏性,从而避免模型过拟合。工程应用表明,本研究提出的方法可以有效分析出施工仿真参数的概率分布,且相比于支持向量机-弹性网分位数回归、极限学习机-弹性网分位数回归、宽度学习系统-分位数回归模型,该方法具有更好的预测性能,为拱坝施工仿真参数预测提供了一种新思路。

关键词：拱坝施工仿真参数概率预测宽度学习系统分位数回归

基于ACDE-SVM的引水隧洞施工仿真参数动态更新

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水力发电学报 2019年第4期38卷 234-245页

作者：肖尧钟登华王栋林威伟王佳俊刘震天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300350

施工仿真参数的更新对于施工仿真结果的准确性具有重要影响。然而目前的引水隧洞施工进度仿真参数更新多采用贝叶斯更新方法,存在需要假定参数分布形式,且无法得到预测参数的序列来描述参数动态变化过程的不足。针对上述问题,文章提出... 详细信息

施工仿真参数的更新对于施工仿真结果的准确性具有重要影响。然而目前的引水隧洞施工进度仿真参数更新多采用贝叶斯更新方法,存在需要假定参数分布形式,且无法得到预测参数的序列来描述参数动态变化过程的不足。针对上述问题,文章提出了基于自适应混沌差分进化支持向量机(adaptive chaos differential evolutionsupport vector machine,ACDE-SVM)的引水隧洞施工仿真参数动态更新方法。首先,采用自适应缩放因子和混沌理论对差分进化算法进行改进,提出自适应混沌差分进化算法(ACDE),ACDE算法既使搜索时间大大缩减,又弥补了差分进化算法后期局部搜索弱而使群体陷入早熟的缺陷;其次,基于现场施工参数时间序列,采用ACDE算法对支持向量机(SVM)进行参数寻优,进而构建基于ACDE-SVM的施工仿真参数预测模型,克服了传统SVM参数选择效率低、泛化能力弱的不足;最后,采用误差指标对模型性能进行评价,并与常规仿真方法及贝叶斯更新方法的仿真结果进行对比,验证基于ACDE-SVM的仿真参数动态更新方法的一致性和优越性。工程实例表明,该方法能够较好地拟合仿真参数随时间变化趋势,并能够提高引水隧洞钻爆法施工进度动态仿真的准确性。

关键词：引水隧洞施工施工仿真参数差分进化支持向量机自适应缩放因子混沌理论

基于模糊贝叶斯更新的高拱坝施工进度仿真（英文）

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Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering) 2018年第7期19卷 505-520页

作者： Tao GUAN Deng-hua ZHONG Bing-yu REN Wen-shuai SONG Zhi-qiang CHU State Key Laboratory of Hydraulic Engineering Simulation and safety Tianjin University

目的:针对当前高拱坝施工进度仿真研究中施工仿真参数难以实现对现场施工状态的有效跟踪的现状,研究施工仿真参数实时更新方法,以提高施工仿真参数及仿真计算结果的准确度。创新点:1.通过贝叶斯更新方法,建立施工仿真参数实时更新方法;2... 详细信息

目的:针对当前高拱坝施工进度仿真研究中施工仿真参数难以实现对现场施工状态的有效跟踪的现状,研究施工仿真参数实时更新方法,以提高施工仿真参数及仿真计算结果的准确度。创新点:1.通过贝叶斯更新方法,建立施工仿真参数实时更新方法;2.基于模糊集理论,并通过对隶属度的取值,实现对仿真计算过程中施工仿真参数变化的有效模拟。方法:1.通过对高拱坝施工过程的分析(图1),建立高拱坝施工进度仿真的模型(图2和3);2.基于贝叶斯更新方法,建立高拱坝施工仿真参数实时更新方法(公式(4)^(8));3.基于模糊集理论,实现仿真过程中施工仿真参数实时更新;4.将模糊集理论与贝叶斯更新整合,建立模糊贝叶斯更新方法,实现施工仿真参数实时更新(公式(17)和(18));5.将实时更新的施工仿真参数应用到施工进度仿真中,实现施工进度的仿真分析。结论:1.采用贝叶斯更新方法,减小了施工仿真参数与实际参数之间偏差程度;2.采用模糊贝叶斯更新方法,通过不断更新施工仿真参数,使得仿真计算结果与实际施工状态更为接近。

关键词：高拱坝施工仿真贝叶斯更新方法模糊集理论施工仿真参数