基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的地鐵結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)與分析.pdf

1、地鐵作為現(xiàn)代化交通工具，以其運(yùn)量大、高速度、低污染等優(yōu)勢(shì)成為國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn)和熱點(diǎn)之一。地鐵在施工和運(yùn)營過程中的結(jié)構(gòu)變形難以避免，地鐵結(jié)構(gòu)變形會(huì)對(duì)地鐵隧道的安全性和穩(wěn)定性造成嚴(yán)重的影響，從而危及整個(gè)城市軌道交通系統(tǒng)。因此對(duì)地鐵進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)是非常必要的，根據(jù)變形監(jiān)測(cè)所獲得的情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)變形預(yù)測(cè)和安全評(píng)估，及時(shí)提出整治方案，對(duì)于保障城市軌道安全具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文對(duì)地鐵結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)與分析中的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，具體

2、研究內(nèi)容如下:
　　(1)研究了地鐵結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)的常用方法，總結(jié)了引起地鐵結(jié)構(gòu)變形的原因、地鐵變形監(jiān)測(cè)的主要監(jiān)測(cè)內(nèi)容以及變形的控制標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)地鐵隧道本身所處的特殊環(huán)境，具體闡述了利用測(cè)量機(jī)器人進(jìn)行地鐵隧道結(jié)構(gòu)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的原理、方法和過程。
　　(2)研究了時(shí)間序列分析方法以及常用時(shí)間序列模型，著重討論了平穩(wěn)時(shí)間序列的分析和建模過程。同時(shí)還闡述了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析方法的基本原理，包括神經(jīng)元數(shù)學(xué)模型、傳遞函數(shù)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)規(guī)則和訓(xùn)練

3、方式，詳細(xì)討論了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu)和算法流程。
　　(3)分析了地鐵隧道斷面監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降變形時(shí)間序列并建立地鐵結(jié)構(gòu)變形預(yù)測(cè)模型。分別構(gòu)建了時(shí)間序列AR(q)預(yù)測(cè)模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型，并在此基礎(chǔ)上創(chuàng)新性地提出了BP-時(shí)間序列融合模型，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型進(jìn)行補(bǔ)償。結(jié)合工程實(shí)例表明，BP-時(shí)間序列融合模型預(yù)測(cè)精度最高，可達(dá)±0.18mm，與時(shí)間序列模型(預(yù)測(cè)精度±0.77mm)相比提高了76.6％。
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