基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的鐵路大臨工程水土保持及土地復墾研究.pdf

1、鐵路建設施工過程中除主體工程永久占地外，臨時工程占地數(shù)量也較大，而現(xiàn)行的鐵路臨時工程水土保持技術和土地復墾措施往往只注重理論設計而脫離了與工程的區(qū)域生態(tài)環(huán)境特點的結合，設計的同一性常常使得工程水土保持和土地復墾達不到良好的生態(tài)恢復效果。目前，對于水保設計的合理性和土地復墾適宜性尚沒有較好的分析判別方法。 本文通過對我國水土保持和土地復墾現(xiàn)狀的分析結合人工神經(jīng)網(wǎng)絡理論的概念、特征、理論基礎及應用，提出利用神經(jīng)網(wǎng)絡模型來進行水土保

2、持和土地復墾適宜性分析方法。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(ANN)是在結構上模仿生物神經(jīng)聯(lián)結型的系統(tǒng)，能夠通過設計來進行模式分析，信號處理等工作。BP(BackPropagation)神經(jīng)網(wǎng)絡是人工神經(jīng)網(wǎng)絡的一種，它通過模仿生物大腦神經(jīng)系統(tǒng)信息處理功能實現(xiàn)輸入與輸出之間的任意非線性優(yōu)化映射，有著傳統(tǒng)統(tǒng)計方法無法比擬的適應性、容錯性及自組織性等優(yōu)點。因此，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡對鐵路臨時工程水土保持和土地復墾進行判別分析具有廣闊的應用前景。 論文在對

3、既有鐵路工程運行現(xiàn)狀調(diào)研的基礎上，利用既有鐵路棄渣場擋渣墻的6組水土保持技術參數(shù)及7組復墾潛力因子作為樣本，以MATLAB程序語言作為平臺，通過調(diào)用正切函數(shù)(tansig)、對數(shù)函數(shù)(logsig)、訓練函數(shù)(trainlm)、性能函數(shù)(mse)及仿真函數(shù)(sim)等5種MATLAB函數(shù)對輸入樣本進行數(shù)據(jù)分析處理和非線性優(yōu)化映射并最終建立水土保持設計和土地復墾的BP神經(jīng)網(wǎng)絡分析模型。 利用建立的BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型對貴廣鐵路(貴州

4、段)工程臨時占地進行實例分析。通過對貴廣鐵路(貴州段)典型棄渣場的3組擋墻水土保持設計和2組土地復墾潛力因子作為檢測判別因子輸入BP網(wǎng)絡模型進行水土保持設計技術合理性和土地復墾適宜性分析結果可知，擬判別的典型擋渣墻3組水土保持設計是合理的，2個棄渣場土地復墾分別為適宜復墾和較適宜。 模型輸入樣本均來自既有鐵路建設工程所實施的水土保持和土地復墾生態(tài)恢復運行良好的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來自工程實際，具有一定代表性。研究成果可以為新建鐵路建設工