優(yōu)化灰色模型的紫金山排土場邊坡位移預測

為了合理準確的預測出邊坡變形程度,減少邊坡不穩(wěn)定帶來的損失,針對小波變換去噪理論與灰色模型預測方法的特點,提出了一種基于小波變換理論的灰色模型預測方法來預測邊坡變形量。首先通過小波去噪,獲得具有更小隨機誤差的觀測數(shù)據(jù),然后利用灰色模型預測變形量,最后通過結(jié)果對比分析預測精度。通過實驗證明,基于小波變換的灰色模型邊坡變形預測方法精度更高,效果更好,適合用于邊坡變形預測。

灰色模型預測高邊坡施工期變形初探

灰色模型預測高邊坡施工期變形初探

對工程開挖巖質(zhì)高邊坡進行實時監(jiān)測,科學預測預報邊坡變形規(guī)律,對工程防災減災具有十分重要的實際意義?；疑到y(tǒng)理論是通過生成變換弱化原始序列的隨機性,將無規(guī)序列轉(zhuǎn)換成有規(guī)序列,能有效地對生成序列進行預測。本文構(gòu)建了基于gm(1,1)模型的等時間間距及非等時間間距的公路高邊坡變形預測模型,并結(jié)合貴州省某高速公路工程高邊坡變形監(jiān)測實例,利用該高邊坡實際監(jiān)測數(shù)據(jù)序列建立非等時間距離的gm(1,1)沉降和平面位移預測模型,模型計算結(jié)果表明,沉降預測精度較好,可推廣應用,平面預測精度有待提高。

近年來,隨著礦山持續(xù)的開采,深部的礦巖被不斷揭露和采剝,越來越多的邊幫臺階到達設計境界,露天采場目前已經(jīng)形成444m的高邊坡。在頂部礦巖被揭露的同時,開采區(qū)域工程地質(zhì)與水文地質(zhì)特征變得更加清晰與明確,這為分析礦山最終邊坡角優(yōu)化研究奠定了更加有利的基礎條件。但是,只有結(jié)合尚未被揭露區(qū)域的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特征,才能進一步提高終了邊坡穩(wěn)定性分析的可靠程度,才能更好地指導下一步礦山發(fā)展方向。

公路邊坡由于施工的影響,監(jiān)測點時升時降,累計沉降量是震蕩序列。本文采用三種模型對累計沉降量進行預測。結(jié)果表明gm(1,1)和dgm(1,1)預測曲線并不能反映實測值曲線走勢,預測值與實測值的偏離程度較大,預測精度較低。sdgm(1,1)模型無論在與實測值曲線走勢、與實測值接近程度還是在殘差平方和或者平均相對誤差上精度要高于其他兩種模型,在p,c值上,sdgm(1,1)模型實現(xiàn)'級'的跳躍,是一個非常理想的預測模型。

紫金山金礦露天邊坡穩(wěn)定性計算分析結(jié)果表明,原設計邊坡的穩(wěn)定性不能滿足工程要求。為達到邊坡穩(wěn)定性的目的,提出了適當降低邊坡角度,或用錨索加固,或兩者相結(jié)合的邊坡治理方案。計算了各方案的工程造價,確定了最優(yōu)方案。

針對傳統(tǒng)的灰色模型在負荷增長速度較快時預測精度低的問題,提出了采用交叉遺傳粒子群優(yōu)化算法代替最小二乘法來優(yōu)化gm(1,1)模型中參數(shù)a、b的方法;介紹了灰色預測原理及其數(shù)學模型、cgpso算法及基于cgpso算法的優(yōu)化灰色模型,并根據(jù)實際負荷數(shù)據(jù)進行了仿真實驗。結(jié)果表明,在負荷增長速度較快時,優(yōu)化灰色模型的預測精度明顯高于gm(1,1)模型,能夠應用于電力系統(tǒng)的中長期負荷預測,拓展了灰色模型的適用范圍。

利用智能方法對邊坡形變進行預測,進而對礦區(qū)安全進行評估近年來成為研究的熱點。針對邊坡形變數(shù)據(jù)小樣本、貧信息、高非線性等特點,本文將灰色理論與神經(jīng)網(wǎng)絡方法相結(jié)合構(gòu)建灰色神經(jīng)網(wǎng)絡,充分利用灰色模型處理小樣本和神經(jīng)網(wǎng)絡處理非線性的能力,對礦區(qū)邊坡形變進行預測。實驗分析表明,利用灰色神經(jīng)網(wǎng)絡進行形變預測是正確有效的,預測精度取得了較好的效果。

邊坡位移控制與監(jiān)測——邊坡位移監(jiān)測與控制是保證邊坡在施工和使用期內(nèi)安全的重要手段和措施，只有首先在設計過程中明確了邊坡變形的允許范圍，才能選擇合理的計算模型和支護體系。并采取有效措施對邊坡位移進行控制，保證其安全和正常使用。本文主要通過對現(xiàn)有...

邊坡表面位移是滑坡研究的常用物理量，國內(nèi)外相關(guān)研究多以位移—時間特征曲線為基礎，采用滑坡后驗的手段開展滑坡研究。指數(shù)平滑法能夠?qū)哂汹厔葑兓谋砻嫖灰七M行較好的預測，計算過程簡單，而且能夠降低不穩(wěn)定因素對監(jiān)測數(shù)據(jù)的影響。

邊坡工程中,由于材料的非連續(xù)性、非均質(zhì)性以及對結(jié)構(gòu)認識的不完全性,難以用確定的函數(shù)形式對邊坡變形趨勢進行描述。應用灰色系統(tǒng)的原理和方法,對邊坡的變形發(fā)展進行預測是一種有效手段。本文結(jié)合gps變形監(jiān)測所獲得的原始數(shù)據(jù),建立灰色預測gm(1,1)模型,分析邊坡巖體變形趨勢與邊坡穩(wěn)定性。結(jié)果顯示:灰色預測的變形數(shù)據(jù)與實測變形數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)度較好,灰色理論用于邊坡巖體變形預測是切實可行的。

伴隨著地下空間工程大量興建,在基坑開挖階段,定期觀測周邊建筑物沉降,分析預測其未來的沉降變化規(guī)律、發(fā)展趨勢,對保證建筑物與人民生命財產(chǎn)安全具有重要意義。為科學合理預測基坑周邊建筑物沉降值,在綜合常用灰色預測模型,即verhulst模型、gm(1,1)模型和scgm(1,1)_c模型優(yōu)點的基礎上,建立灰色組合模型,通過挖掘各單一模型的有效信息,優(yōu)化擬合結(jié)果,從而對基坑周邊建筑物的沉降值進行有效預測。實例應用表明:灰色組合模型的預測值與觀測數(shù)據(jù)的擬合結(jié)果優(yōu)于單一預測模型,其預測精度明顯提升,沉降預測值更為可靠,可為采取相應的預防或處理措施提供科學決策依據(jù)。

基于傳統(tǒng)的灰色verhulst模型在基坑沉降預測中精度較低的問題,提出優(yōu)化的灰色離散verhulst模型。在基坑沉降監(jiān)測中,由于有新的監(jiān)測沉降值不斷補充到原始數(shù)據(jù)序列中,各種因素會帶來新的擾動,原來的模型精度降低,為避免由此產(chǎn)生的誤差,用新陳代謝方法建立優(yōu)化灰色離散verhulst一維、二維新陳代謝模型。將傳統(tǒng)verhulst模型、優(yōu)化的灰色離散verhulst模型及優(yōu)化灰色離散verhulst一維、二維新陳代謝模型進行比較。研究結(jié)果表明:該模型通過采用離散化思維對原數(shù)據(jù)序列進行倒數(shù)變換,從連續(xù)形式向離散形式變化,減小了傳統(tǒng)verhulst模型建模過程中從微分方程到差分方程帶來的誤差;采用新陳代謝方法的優(yōu)化灰色離散verhulst模型精度更高,可選用該模型對基坑進行沉降預測。

制定準確的單耗定額是促使企業(yè)提高用電效率的有效途徑,傳統(tǒng)的灰色預測模型只能反映單耗的總體變化趨勢,不能反映單耗隨季節(jié)的波動特征,為此,基于月調(diào)節(jié)系數(shù)提出了優(yōu)化的灰色預測模型,算例表明,與傳統(tǒng)的預測方法相比,優(yōu)化的預測方法提高了預測的精度,使企業(yè)月單耗定額的制定更為合理、科學.

工程項目在實施階段都在實際進度與計劃進度之間存在偏差,為了更加準確的確定出具體工序的工期,結(jié)合施工企業(yè)的統(tǒng)計資料,提出采用基于灰色理論的gm(1,1)模型形成工期預測的方法,從而為科學合理的編制進度計劃提供有效依據(jù)。

針對高層建筑的沉降變形預測問題,根據(jù)灰色系統(tǒng)為理論,以楊凌示范區(qū)某高層建筑沉降觀測的工程為例,對工程案例的觀測數(shù)據(jù)采用灰色gm（1,1）模型進行預測,并將預測結(jié)果與實例數(shù)據(jù)進行比照分析。結(jié)果表明：預測值與實測值吻合度良好,預測精度為一級,充分說明灰色模型對高層建筑沉降變形預測行之有效,為高層建筑沉降變形預測提供典型案例,也可為設計與施工等方面提供借鑒。

針對高層建筑的沉降變形預測問題,根據(jù)灰色系統(tǒng)為理論,以楊凌示范區(qū)某高層建筑沉降觀測的工程為例,對工程案例的觀測數(shù)據(jù)采用灰色gm(1,1)模型進行預測,并將預測結(jié)果與實例數(shù)據(jù)進行比照分析。結(jié)果表明:預測值與實測值吻合度良好,預測精度為一級,充分說明灰色模型對高層建筑沉降變形預測行之有效,為高層建筑沉降變形預測提供典型案例,也可為設計與施工等方面提供借鑒。

根據(jù)灰色系統(tǒng)理論、verhulst模型和建筑工后沉降規(guī)律,建立建筑工后沉降灰色verhulst預測模型,給出模型精度評定方法和殘差修正預測模型,并提出非等時距沉降序列的lagrange多項式等時距插值轉(zhuǎn)換方法。通過工程實例計算分析,取得較好的效果。

介紹灰色非等間距gm(1,1)模型的建立及其精度評定方法,著重探討模型精度的主要影響因素,并從模型背景值的構(gòu)造以及初值選取兩個方面對灰色非等間距gm(1,1)模型進行改進,結(jié)合高層建筑沉降監(jiān)測實例進行預測結(jié)果分析,結(jié)果表明,改進后的灰色模型具有較高的精度,在沉降預測中具有較高的應用價值。

由于非等間隔gm(1,1)灰色模型對于處理數(shù)據(jù)量小且表達信息不確定的數(shù)據(jù)具有優(yōu)越性,因此廣泛應用于石油天然氣勘探、機床故障診斷、電力負荷預測、大壩安全監(jiān)測等領域?；诜堑乳g隔gm(1,1)灰色模型理論,利用某小區(qū)建筑物沉降觀測的實測數(shù)據(jù),建立了適合該小區(qū)建筑物沉降預測的灰色模型。通過對比理論預測值和實測值,并進行模型對應的精度評定分析,結(jié)果表明,此模型適用于該建筑物沉降預測分析的研究。

本文根據(jù)已知的數(shù)據(jù)對房地產(chǎn)價格未來的發(fā)展趨勢做出預測分析.采用灰色預測法,主要以灰色理論中的gm(1,1)模型對房地產(chǎn)商品價格走勢進行預測.首先,我們對數(shù)據(jù)進行了檢驗和處理,然后基于灰色理論的房地產(chǎn)預測模型建模,最后用參差檢驗法對模型做出檢驗,得到假設模型成立,從而做出了關(guān)于鄭州房地產(chǎn)商品房銷售價格預測預報.