BP神經網絡模型的蘇北城市園林設計評價

第47卷第6期廈門大學學報(自然科學版)vol.47no.6 2008年11月journalofxiamenuniversity(naturalscience)nov.2008 基于bp神經網絡的工程估價模型及其應用 葉青,王全鳳 (華僑大學土木工程學院,福建泉州362021) 收稿日期:20080414 基金項目:福建省自然科學基金(2008j0196)資助 email:yeqing@hqu.edu.cn 摘要:基于bp神經網絡的工程估價模型具有高度的容錯性和較強的泛化能力,通過對數(shù)據(jù)并行處理的方式能快速準 確地估算出工程造價.本文根據(jù)bp神經網絡原理,選取福建泉州地區(qū)的21組工程實例來建立模型,其中19組為訓練樣 本,2組為檢測樣本,確定了13個主要造價

分析了傳統(tǒng)的工程偽裝評價方法的不足，較全面地考慮了影響工程偽裝效能的因素，建立了客觀的評價模型，設計了兩級神經網絡，初步提出了評價模型中各因素的指標級，構建了基于bp神經網絡的工程偽裝效能評估系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對工程偽裝效能的客觀評估。

隨著城市園林建設的迅速發(fā)展，植物對城市生態(tài)環(huán)境的作用讓人們有了進一步認識。建設生態(tài)園林是園林發(fā)展的必然方向，即在園林建設當中，模仿自然生態(tài)景觀，通過藝術加工，創(chuàng)造出既美麗又具有降塵、降噪、放出氧氣等多種生態(tài)功能的園林景觀。一些具體的做法，如在園林中減少小品、道路、廣場等，以植物造景為主，增加群落景觀在園林中的應用。

文中從城市道路利用者的基本感受角度出發(fā),提出一套科學合理的城市道路交通滿意度評價體系,利用層次分析法與bp神經網絡最終確定評價結果,發(fā)現(xiàn)城市道路交通系統(tǒng)中存在的問題,以期找出解決問題的有效途徑,為城市交通管理部門提供科學的決策依據(jù),最終提高城市道路交通的服務質量。

為了研究隧洞施工安全評價方法,以某正在施工的隧洞為背景,確定了24個安全評價指標,設計了隧洞施工的多層前饋bp神經網絡結構,建立了較為完善的基于bp神經網絡的隧洞施工安全評價體系模型,并驗證了其實用性。對背景工程進行了施工安全評價,評價結果與工地實地考察結果一致,說明所建立的隧洞施工安全評價模型的有效性和實用性。

中觀層次的城市土地集約利用評價是以城市功能區(qū)為研究對象,通過建立各功能區(qū)的評價單元,對城市土地的投入產出效益進行定量分析研究的過程。從土地利用、土地投入、土地產出三個方面構建評價指標體系,借助bp神經網絡模型從中觀層次對淮安市清河區(qū)城市土地進行集約利用評價。結果顯示,清河區(qū)土地集約利用水平總體較高,仍需加強土地的投入產出效益。研究表明,bp神經網絡模型是一種較客觀的評價方法,中觀評價則能更詳細地了解城市內部各個區(qū)域的土地利用情況,為政府決策提供更好的依據(jù)。

比較分析了現(xiàn)行的造價估測模型的特點及其存在的問題,突出bp神經網絡模型進行造價估測的理論優(yōu)勢,引入工程分類思想,以學校類建筑為例,建立了bp神經網絡估測模型并進行了造價估測。

造價估測方法的研究和bp神經網絡模型的應用——比較分析了現(xiàn)行的造價估測模型的特點及其存在的問題,突出bp神經網絡模型進行造價估測的理論優(yōu)勢,引入工程分類思想,以學校類建筑為例,建立了bp神經網絡估測模型并進行了造價估測?！　?/p>

文章建立了具有18項評價指標和3層神經網絡的建筑學專業(yè)評估模型,通過對評估結果的預測,使得各個院校可以更好的自評以加強建筑學本科教學的管理,提升建筑學專業(yè)學生的專業(yè)知識。通過實證檢驗表明,基于bp神經網絡建立的評價模型在建筑學專業(yè)評估中的應用是可行的。

采用comgis(組件式地理信息系統(tǒng))技術開發(fā)了結合專業(yè)震害分析模型的建筑物震害評估系統(tǒng),討論了基于bp人工神經網絡和gis耦合模型的多層磚房震害預測.研究表明:水平成層土地震反應分析程序shake91在vb菜單下可直接調用,實現(xiàn)地震動影響場計算的模塊化;bp神經網絡應用于建筑物震害預測中,能達到較理想的效果,其計算模型在系統(tǒng)菜單下可直接調用;系統(tǒng)的gis空間分析功能可使震害預測結果與建筑物信息進行空間匹配,實現(xiàn)地震災害損失快速評估.

根據(jù)神經網絡原理和工程造價估算的特點,通過研究工程造價的構成,建立了工程造價估算模型.從模型調試和測試結果來看,經測算其精度基本可以滿足實際工程投資估算的需要,模型具有較好的應用價值.

神經網絡模型是一種非常有效的數(shù)據(jù)處理工具,但是存在結構確定困難的缺點.針對神經網絡算法的這種缺點,提出了變結構神經網絡模型.此模型增加了神經網絡隱節(jié)點的決策變量,并對此決策變量進行松弛.在采用bp梯度算法確定神經網絡結構的同時,確定網絡參數(shù).由于電纜的狀態(tài)監(jiān)測是時序數(shù)據(jù),將此模型應用于電纜的狀態(tài)監(jiān)測過程中,能體現(xiàn)出較好的適應性.

軌道交通費率清分的實質是在不同線路下網絡客流分布的問題。在充分考慮乘客出行路徑選擇多要素的基礎上,提出一種基于神經網絡的軌道交通客流清分模型。將影響乘客出行路徑選擇的多要素分為確定性要素和不確定性要素,通過樣本訓練神經元的抑制系數(shù)和激勵系數(shù),結合轉換函數(shù)將結果傳導給輸出層輸出。與傳統(tǒng)模型相比,該模型更符合乘客出行選擇的多要素心理。最后通過對比客流調查結果和logit模型表明,在排除其他要素的干擾下,該方法能夠較好的實現(xiàn)客流在不同線路的清分。

軌道交通費率清分的實質是在不同線路下網絡客流分布的問題。在充分考慮乘客出行路徑選擇多要素的基礎上,提出一種基于神經網絡的軌道交通客流清分模型。將影響乘客出行路徑選擇的多要素分為確定性要素和不確定性要素,通過樣本訓練神經元的抑制系數(shù)和激勵系數(shù),結合轉換函數(shù)將結果傳導給輸出層輸出。與傳統(tǒng)模型相比,該模型更符合乘客出行選擇的多要素心理。最后通過對比客流調查結果和logit模型表明,在排除其他要素的干擾下,該方法能夠較好的實現(xiàn)客流在不同線路的清分。

提出了基于bp神經網絡的工程造價估測模型,以工程特征為參數(shù),用歷史數(shù)據(jù),建立模型,并驗證了bp神經網絡模型在工程造價估測中的優(yōu)良效果,結果顯示,bp神經網絡在這方面具有很好的應用前景

房地產在金融市場中占有舉足輕重的地位,其價格變化對整個金融市場有著顯著的影響。采用特征價格模型,對美國一線城市2007年6月及2008年的房價進行了相關定價研究。對傳統(tǒng)特征價格模型的屬性因子進行了擴充,加入房產周邊犯罪率因子進行模擬;在數(shù)值方法計算方面,首先對數(shù)據(jù)進行了box-cox變換,分別采用bp神經網絡及傳統(tǒng)的最小二乘法進行數(shù)值模擬分析,結果表明,房價隨犯罪事件類型及發(fā)生距離房地產的遠近有-5.78%～2.08%的變化;在2008年與2007年6月的不同時段內,犯罪率的變化對房價的影響有所不同。bp神經網絡模擬的價格與實際交易價格曲線比傳統(tǒng)最小二乘模擬的價格曲線精度高出5.74個百分點。

第47卷第6期廈門大學學報(自然科學版)vol.47no.6 2008年11月journalofxiamenuniversity(naturalscience)nov.2008 基于bp神經網絡的工程估價模型及其應用 葉青,王全鳳 (華僑大學土木工程學院,福建泉州362021) 收稿日期:20080414 基金項目:福建省自然科學基金(2008j0196)資助 email:yeqing@hqu.edu.cn 摘要:基于bp神經網絡的工程估價模型具有高度的容錯性和較強的泛化能力,通過對數(shù)據(jù)并行處理的方式能快速準 確地估算出工程造價.本文根據(jù)bp神經網絡原理,選取福建泉州地區(qū)的21組工程實例來建立模型,其中19組為訓練樣 本,2組為檢測樣本,確定了13個主要造價

針對傳統(tǒng)住宅特征價格模型特征變量多、變量間存在多重共線性等問題,提出采用主成分分析(pca)和bp神經網絡相集成的方法對傳統(tǒng)模型加以改進,即先利用pca對特征變量進行降維并消除變量之間的相關性,然后運用bp神經網絡的非線性適應性信息處理能力對樣本數(shù)據(jù)進行仿真.最后用青島市西海岸新區(qū)70套商品住宅樣本數(shù)據(jù)對改進模型進行了檢驗,檢驗結果表明,改進模型的平均預測誤差為0.75%,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的特征價格模型.

bp神經網絡具有自適應機制,通過訓練和學習,達到對知識進行分類、模式判別、聯(lián)想記憶等能力,巖土工程的災害預測問題可以看作是一個模式識別問題,而巖土工程中變形情況的監(jiān)測和預測模型的研究是礦山、建筑、水利等工程的一項重要課題,近年來安全監(jiān)測技術發(fā)展有了巨大的飛躍,呈現(xiàn)出"實時"、"遠程"、"非接觸"的特點。針對bp神經網絡預測模型監(jiān)測在巖土工程方面的應用,應用bp人工神經網絡實現(xiàn)了對巖土工程安全監(jiān)測數(shù)據(jù)的預測預報,并對預測結果進行了分析,說明了隱含層數(shù)對預測結果誤差的影響。通過比對,選擇了誤差最小的較優(yōu)組合對巖土工程進行預測。

快速、準確地進行工程造價估算對控制工程成本具有重要的現(xiàn)實意義。根據(jù)神經網絡原理和對工程特征的分析,確定了6個工程特征類目作為神經網絡的輸入向量,提出了基于bp神經網絡的工程造價快速估算模型,并選取已建住宅工程為估價實例。經驗算,其精度可以滿足實際工程投資估算和設計概算的需要。因此,用bp神經網絡快速估算工程造價是行之有效的。

在分析普通混凝土強度影響因素基礎上,選取混凝土配料中7個因素作為輸入值,混凝土28d強度作為輸出值建立了混凝土強度預測的bp網絡模型。討論了模型的學習樣本、網絡參數(shù)對預測精度的影響,選出最佳網絡參數(shù)配置。實例證明模型預測精度高。

海綿城市的建造正吻合了我國可長遠穩(wěn)定發(fā)展的要求,還將城市、人與自然這三者緊密的融合在一起,可較大程度的處理好城市排水難、排水污、排水浪費的問題,實現(xiàn)最大化的利用自然降水與節(jié)省水資源,保證了城市的可持續(xù)發(fā)展理論。在城市園林建造中,在展開設計時要聯(lián)合每一個城市的生態(tài)環(huán)境,最大程度的運用海綿城市建設理論,從多個方面進行優(yōu)化,從而合理的配置園林植物,確保其特點能夠得到充分的發(fā)揮,進一步促進城市園林工程的健康發(fā)展。