簡(jiǎn)要介紹了灰色模型的基本原理及建模方法,并針對(duì)具體的工程實(shí)例,通過(guò)建立灰色預(yù)報(bào)模型來(lái)預(yù)報(bào)未來(lái)幾天的沉降量。結(jié)果表明：灰色模型具有較高的預(yù)報(bào)精度,數(shù)據(jù)非?？煽?所以可以通過(guò)建立灰色模型的方法來(lái)了解建筑物短期內(nèi)的沉降變化規(guī)律。

針對(duì)傳統(tǒng)非等間距gm(1,1)模型在建筑物沉降監(jiān)測(cè)中預(yù)測(cè)精度不夠高的問(wèn)題,提出了一種新的非等間距gm(1,1)建模方法。此法基于初始條件改進(jìn)及把灰色微分方程的白化方程中的灰導(dǎo)數(shù)用離散形式進(jìn)行表示的改進(jìn)相結(jié)合、提高非等間距gm(1,1)模型的建模精度。結(jié)合桂林市某廣場(chǎng)的集商用、住房于一體的高層建筑的沉降變形監(jiān)測(cè)實(shí)例,將本模型的沉降預(yù)測(cè)的結(jié)果同文獻(xiàn)中另一非等間距gm(1,1)改進(jìn)方法進(jìn)行對(duì)比分析和檢驗(yàn),充分驗(yàn)證了建筑物沉降變形分析預(yù)報(bào)中本模型方法的可行性和優(yōu)越性,對(duì)進(jìn)一步促進(jìn)非等間距gm(1,1)模型在沉降變形預(yù)測(cè)中的應(yīng)用起到了積極的作用。

針對(duì)傳統(tǒng)灰色模型在長(zhǎng)期預(yù)測(cè)中受外界干擾影響預(yù)測(cè)精度的問(wèn)題,通過(guò)對(duì)灰參數(shù)的二次擬合以及應(yīng)用動(dòng)態(tài)新陳代謝理論改進(jìn)灰色模型,結(jié)合實(shí)際邊坡工程予以驗(yàn)證.結(jié)果表明:改進(jìn)后的灰色模型預(yù)測(cè)精度較高,具有工程應(yīng)用價(jià)值.

該文提出了穩(wěn)健灰色模型,并將其應(yīng)用于某建筑物沉降的預(yù)測(cè)。結(jié)果表明,穩(wěn)健gm(1,1)模型比常規(guī)gm(1,1)模型具有更好的抗干擾性能和受異常點(diǎn)影響小的優(yōu)點(diǎn),更具有預(yù)測(cè)應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)還編寫了計(jì)算機(jī)程序?qū)疑A(yù)測(cè)過(guò)程進(jìn)行電腦處理,大大減少了工作量。

結(jié)合穩(wěn)健估計(jì)理論和灰色模型理論,提出了穩(wěn)健灰色gm(1,1)模型。并以泰安市中醫(yī)醫(yī)院大樓為例,預(yù)報(bào)結(jié)果同常規(guī)的灰色gm(1,1)預(yù)報(bào)模型相比較,表明該模型具有較強(qiáng)的抗粗差的能力,在實(shí)際工程中得到了很好的應(yīng)用。

介紹灰色非等間距gm(1,1)模型的建立及其精度評(píng)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(gè)方面對(duì)灰色非等間距gm(1,1)模型進(jìn)行改進(jìn),結(jié)合高層建筑沉降監(jiān)測(cè)實(shí)例進(jìn)行預(yù)測(cè)結(jié)果分析,結(jié)果表明,改進(jìn)后的灰色模型具有較高的精度,在沉降預(yù)測(cè)中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

為了合理準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)出邊坡變形程度,減少邊坡不穩(wěn)定帶來(lái)的損失,針對(duì)小波變換去噪理論與灰色模型預(yù)測(cè)方法的特點(diǎn),提出了一種基于小波變換理論的灰色模型預(yù)測(cè)方法來(lái)預(yù)測(cè)邊坡變形量。首先通過(guò)小波去噪,獲得具有更小隨機(jī)誤差的觀測(cè)數(shù)據(jù),然后利用灰色模型預(yù)測(cè)變形量,最后通過(guò)結(jié)果對(duì)比分析預(yù)測(cè)精度。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,基于小波變換的灰色模型邊坡變形預(yù)測(cè)方法精度更高,效果更好,適合用于邊坡變形預(yù)測(cè)。

為了保證隧道工程施工和運(yùn)營(yíng)的安全,避免造成經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡,隧道的變形監(jiān)測(cè)已成為隧道工程防災(zāi)減災(zāi)的一個(gè)重要方面。運(yùn)用非等間隔序列的灰色模型進(jìn)行隧道沉降預(yù)測(cè),并通過(guò)實(shí)例計(jì)算分析,證明預(yù)測(cè)值和觀測(cè)值的誤差較小,表明該模型有較強(qiáng)可靠性和較高精度,可為隧道工程的信息化施工提供必要的技術(shù)保證。

邊坡工程中,由于材料的非連續(xù)性、非均質(zhì)性以及對(duì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的不完全性,難以用確定的函數(shù)形式對(duì)邊坡變形趨勢(shì)進(jìn)行描述。應(yīng)用灰色系統(tǒng)的原理和方法,對(duì)邊坡的變形發(fā)展進(jìn)行預(yù)測(cè)是一種有效手段。本文結(jié)合gps變形監(jiān)測(cè)所獲得的原始數(shù)據(jù),建立灰色預(yù)測(cè)gm(1,1)模型,分析邊坡巖體變形趨勢(shì)與邊坡穩(wěn)定性。結(jié)果顯示:灰色預(yù)測(cè)的變形數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)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(yù)測(cè)是切實(shí)可行的。

以湖南省懷新(懷化—新晃)高速公路k1469+545—745邊坡為研究對(duì)象,分別采用灰色gm(1,1)和灰色-馬爾科夫模型對(duì)邊坡位移實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析,計(jì)算邊坡位移變形預(yù)測(cè)值,并分析兩種模型的預(yù)測(cè)精度,進(jìn)而確定兩種模型的預(yù)測(cè)適用時(shí)間。結(jié)果顯示,灰色gm(1,1)模型適用于4個(gè)月內(nèi)邊坡位移預(yù)測(cè)；灰色-馬爾科夫模型可用于9個(gè)月內(nèi)邊坡位移預(yù)測(cè),且預(yù)測(cè)時(shí)間內(nèi)邊坡穩(wěn)定。

在傳統(tǒng)gm(1,1)模型的基礎(chǔ)上考慮初始條件選取的理論缺陷,提出了改進(jìn)的灰色預(yù)測(cè)模型。通過(guò)在隧道開(kāi)挖后上方建筑物沉降預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值的對(duì)比分析得出,該模型具有良好的精度,并具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。

以秀山湖二期工程為例,運(yùn)用灰色預(yù)測(cè)系統(tǒng),建立了兩種非等間隔灰色gm(1,1)模型,并對(duì)建筑物進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè),通過(guò)對(duì)沉降數(shù)據(jù)的對(duì)比分析,指出采用數(shù)據(jù)變換的非等間隔gm(1,1)模型要優(yōu)于加權(quán)處理的非等間隔gm(1,1)模型。

針對(duì)建筑物出現(xiàn)的變形問(wèn)題,提出在現(xiàn)有建筑物觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,在mtalab的語(yǔ)言環(huán)境下,建立gm(1,1)模型,來(lái)預(yù)測(cè)該建筑物的沉降量。分析結(jié)果表明,把灰色gm(1,1)模型和matlab結(jié)合起來(lái)預(yù)測(cè)建筑物的沉降發(fā)展趨勢(shì)，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

高層建筑物在施工中,主體荷載不斷增加會(huì)導(dǎo)致建筑物下沉。如果沉降不穩(wěn)定,則會(huì)在施工階段造成人員傷亡影響正常的工作計(jì)劃,同時(shí)也會(huì)影響建筑物的安全使用。該文通過(guò)工程實(shí)例,將灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)應(yīng)用在高層建筑物沉降中,并建立兩種非等間隔灰色系統(tǒng)gm(1,1)模型對(duì)沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及預(yù)測(cè),選出最優(yōu)模型進(jìn)行分析。

基于傳統(tǒng)的灰色verhulst模型在基坑沉降預(yù)測(cè)中精度較低的問(wèn)題,提出優(yōu)化的灰色離散verhulst模型。在基坑沉降監(jiān)測(cè)中,由于有新的監(jiān)測(cè)沉降值不斷補(bǔ)充到原始數(shù)據(jù)序列中,各種因素會(huì)帶來(lái)新的擾動(dòng),原來(lái)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(jìn)行比較。研究結(jié)果表明:該模型通過(guò)采用離散化思維對(duì)原數(shù)據(jù)序列進(jìn)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(guò)程中從微分方程到差分方程帶來(lái)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(duì)基坑進(jìn)行沉降預(yù)測(cè)。

灰色模型預(yù)測(cè)高邊坡施工期變形初探

灰色模型預(yù)測(cè)高邊坡施工期變形初探

為提高地表沉降預(yù)測(cè)精度,針對(duì)灰色預(yù)測(cè)模型(gm(1,1))易受隨機(jī)干擾影響致使預(yù)測(cè)精度不高的問(wèn)題,建立了基于卡爾曼濾波的灰色理論預(yù)測(cè)模型?？紤]到沉降量受到溫度和時(shí)間因素影響較大的特點(diǎn),將地表的沉降看作時(shí)間、溫度的相關(guān)函數(shù)來(lái)建立卡爾曼濾波模型,并利用迭代濾波理論和levenbergmarquardt優(yōu)化濾波,構(gòu)建改進(jìn)的卡爾曼濾波模型。改進(jìn)的卡爾曼濾波模型與灰色模型相結(jié)合,應(yīng)用于地表沉降預(yù)測(cè)中,并將改進(jìn)的卡爾曼濾波灰色模型預(yù)測(cè)結(jié)果與卡爾曼濾波灰色模型的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。實(shí)例計(jì)算表明,使用改進(jìn)的卡爾曼濾波對(duì)消除檢測(cè)數(shù)據(jù)擾動(dòng)誤差后的數(shù)據(jù)進(jìn)行灰色模型預(yù)測(cè)的精度相比于單純灰色預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)精度更高。

灰色模型在軟土地基沉降預(yù)測(cè)中的應(yīng)用——準(zhǔn)確預(yù)測(cè)地基的最終沉降量，對(duì)道路工程的設(shè)計(jì)和施工極其重要，但目前尚無(wú)能夠全面反映各種情況的理論公式和數(shù)值方法。利用灰色理論建立不等時(shí)距gm(1，1)模型，對(duì)軟土地基沉降進(jìn)行預(yù)測(cè)，取得了較高的準(zhǔn)確度。為了滿足應(yīng)用...

0引言高鐵路基沉降變形監(jiān)測(cè)是高鐵運(yùn)營(yíng)維護(hù)觀測(cè)的重要內(nèi)容[1]。合蚌高鐵淮南東站路基觀測(cè)地段位于淮南東站小里程方向,屬高路堤地段?；疑到y(tǒng)是指部分信息已知而部分信息未知的系統(tǒng),灰色系統(tǒng)所要考察和研究的是對(duì)信息不完備的系統(tǒng),通過(guò)已知信息來(lái)研究和預(yù)測(cè)未知領(lǐng)域從而達(dá)到了解整個(gè)系統(tǒng)的目的[2-3]?；疑Ｐ蚚4]在進(jìn)行趨勢(shì)預(yù)測(cè)方面并不需要典型的和較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)列,為此將其引入淮南東站路基沉降監(jiān)測(cè)中,進(jìn)行沉降變形預(yù)測(cè)。

傳統(tǒng)非等間距灰色模型通常采用非等間隔數(shù)據(jù)進(jìn)行分段線性插值,從而求得等間隔序列;但是實(shí)際基坑沉降并不是線性變化的,利用此法生成的等間隔序列較實(shí)際數(shù)據(jù)存在較大誤差。針對(duì)傳統(tǒng)非等間距灰色模型缺陷,分別利用rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)插值與三次樣條插值生成等間距序列進(jìn)而求得模型參數(shù),并運(yùn)用優(yōu)化的非等間距灰色模型對(duì)某基坑的沉降量進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。計(jì)算結(jié)果表明:優(yōu)化后的模型具有更高的精度,故本模型可作為基坑沉降預(yù)測(cè)的一種新方法。

多變量灰色mgm(1,n)模型對(duì)建筑物的沉降監(jiān)測(cè)將會(huì)產(chǎn)生更好的預(yù)測(cè)結(jié)果,但是灰色mgm(1,n)預(yù)測(cè)模型存在著自身的缺陷,具有系統(tǒng)的誤差.基于此,通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)mgm(1,n)模型的殘差序列進(jìn)行修正,建立優(yōu)化的灰色emgm(1,n)模型.最后,以某建筑物的沉降實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),建立灰色gm(1,1)、mgm(1,n)和emgm(1,n)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果并進(jìn)行比較,結(jié)果表明:灰色emgm(1,n)模型的預(yù)測(cè)精度優(yōu)于灰色gm(1,1)和mgm(1,n)模型,新模型使預(yù)測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確、可靠.