本文關(guān)鍵詞：基于改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法的邊坡穩(wěn)定性分析

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【摘要】：滑坡是一種不僅給人類(lèi)帶來(lái)威脅,而且還對(duì)環(huán)境、資源等具有破壞性的重要地質(zhì)災(zāi)種。因此,如何經(jīng)濟(jì)、安全可靠地設(shè)計(jì)合理的邊坡工程或分析評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定性,其重大意義越發(fā)顯得突出。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有非線性好、自學(xué)習(xí)能力、泛化能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),因此其能夠很好描述邊坡穩(wěn)定性與其影響因素之間復(fù)雜性的非線性關(guān)系,但是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有容易陷入局部最優(yōu),收斂速度慢等缺陷,為改善BP網(wǎng)絡(luò)的性能,將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與粒子群算法相結(jié)合,粒子群算法有全局優(yōu)化能力強(qiáng),尋優(yōu)速度快等特性,由于其收斂過(guò)快,在后期粒子會(huì)失去多樣性,針對(duì)粒子群這樣的缺點(diǎn),提出了雙階段相互交流的粒子群算法,該算法將粒子群算法的尋優(yōu)過(guò)程分成兩個(gè)階段,第一個(gè)階段是標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法階段,是為了保證粒子群的收斂,第二階段是粒子之間相互交流的階段,這個(gè)階段增加粒子的多樣性,增強(qiáng)跳出局部最優(yōu)的能力。采用改進(jìn)后的粒子群算法去優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),使BP網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮,并利用改進(jìn)粒子群優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了邊坡穩(wěn)定性的智能評(píng)估模型。論文介紹了邊坡穩(wěn)定性研究背景以及其評(píng)價(jià)方法的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,并對(duì)滑坡的形成條件和作用因素進(jìn)行了簡(jiǎn)介;介紹了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組成、網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)過(guò)程、以及其缺陷,為彌補(bǔ)其缺陷,引入粒子群算法對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化,介紹了粒子群算法的思想、基本原理、尋優(yōu)流程以及該法的缺陷,采用了雙階段相互交流的模式對(duì)粒子群算法改進(jìn),改善該算法的性能,利用改進(jìn)后的粒子群算法對(duì)BP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化,使BP網(wǎng)絡(luò)更好的發(fā)揮其優(yōu)勢(shì);介紹了夏比公路K85段邊坡的主要影響因素并使用改進(jìn)粒子群算法優(yōu)化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行預(yù)測(cè),結(jié)果證明改進(jìn)粒子群優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型比BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型有更好的適用性,是邊坡評(píng)價(jià)的一種新方法。
【關(guān)鍵詞】：邊坡穩(wěn)定性 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 粒子群算法
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TU43
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1.緒論9-15
• 1.1 研究的背景9-10
• 1.2 邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法發(fā)展歷程10
• 1.2.2 定性分析方法10-11
• 1.2.3 定量分析方法11-12
• 1.2.4 物理模型方法12
• 1.2.5 智能分析法12-13
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)及技術(shù)路線13-15
• 2.滑坡的形成條件及其作用因素15-20
• 2.1 滑坡的形成條件15-17
• 2.1.1 地形條件15
• 2.1.2 地質(zhì)條件15-17
• 2.2 滑坡的作用因素17-20
• 2.2.1 自然因素17-18
• 2.2.2 人為因素18-20
• 3.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和粒子群算法原理20-44
• 3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理20-28
• 3.1.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)20
• 3.1.2 人工神經(jīng)元模型20-22
• 3.1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型22
• 3.1.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)規(guī)則22-23
• 3.1.5 BP算法23-24
• 3.1.6 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)過(guò)程24-25
• 3.1.7 BP網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法25-27
• 3.1.8 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的性能分析27-28
• 3.2 粒子群算法原理28-42
• 3.2.1 群智能算法簡(jiǎn)介28-29
• 3.2.2 粒子算法29
• 3.2.3 粒子群算法的基本原理29-30
• 3.2.4 標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法30-31
• 3.2.5 標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法流程31-32
• 3.2.6 改進(jìn)粒子群算法32-37
• 3.2.7 仿真實(shí)驗(yàn)37-41
• 3.2.8 結(jié)果分析：41-42
• 3.3 改進(jìn)粒子群算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)42-44
• 4.邊坡穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)44-57
• 4.1 案例分析44
• 4.2 邊坡評(píng)價(jià)的思路44-45
• 4.3 模型的確定45-47
• 4.3.1 粒子群優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸入的確定45
• 4.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型層數(shù)的確定45-46
• 4.3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型隱含節(jié)點(diǎn)的確定46
• 4.3.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)激活函數(shù)的確定46
• 4.3.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出變量的確定46
• 4.3.6 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出變量的確定46-47
• 4.4 邊坡穩(wěn)定性數(shù)據(jù)的收集與歸一化處理47-52
• 4.4.1 改進(jìn)粒子群BP網(wǎng)絡(luò)樣本的選擇47-49
• 4.4.2 原始數(shù)據(jù)歸一化的源代碼如下49-52
• 4.5 邊坡穩(wěn)定性預(yù)測(cè)52-56
• 4.6 結(jié)果分析56-57
• 5.結(jié)論及展望57-59
• 5.1 結(jié)論57-58
• 5.2 展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況62-63
• 致謝63-64
• 作者簡(jiǎn)介64-65

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1 齊云龍;周勇;黃棟;;地震和降雨作用下的邊坡穩(wěn)定性分析[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2010年26期

2 陳新民,羅國(guó)煜,夏佳;邊坡穩(wěn)定性類(lèi)比評(píng)價(jià)的定量實(shí)現(xiàn)[J];工程地質(zhì)學(xué)報(bào);2000年02期

3 莊云,萬(wàn)波,谷曉曦,仲桂清;吉林核電站廠址邊坡穩(wěn)定性分析[J];遼寧師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年02期

4 薛新華;姚曉東;;邊坡穩(wěn)定性預(yù)測(cè)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[J];工程地質(zhì)學(xué)報(bào);2007年01期

5 謝特華;李祥云;;模糊數(shù)學(xué)在邊坡穩(wěn)定性評(píng)判中的應(yīng)用[J];西部探礦工程;2007年06期

6 盛初根;沈榮生;;某邊坡穩(wěn)定性模糊評(píng)價(jià)方法探討[J];中國(guó)科技信息;2007年18期

7 周宏磊;;對(duì)“關(guān)于邊坡穩(wěn)定性分析中幾個(gè)問(wèn)題的討論”討論的答復(fù)[J];工程勘察;2008年12期

8 何暉宇;李春雷;;邊坡穩(wěn)定性分析理論和研究方法的發(fā)展與現(xiàn)狀[J];交通科技;2008年S1期

9 張先亮;;深圳某既有邊坡穩(wěn)定性分析與評(píng)價(jià)[J];巖土工程界;2008年05期

10 張先良;李夕兵;;邊坡穩(wěn)定性分析研究[J];西部探礦工程;2009年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李毅;茅獻(xiàn)彪;李三壽;李益煥;;邊坡穩(wěn)定性的試驗(yàn)研究[A];全國(guó)巖石邊坡、地下工程、地基基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)及處理技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文選集[C];1993年

2 曹慶林;;邊坡穩(wěn)定性各影響因素敏感性的灰色理論分析[A];首屆全國(guó)青年巖石力學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];1991年

3 劉雄;;天然土石堆積邊坡穩(wěn)定性的一種新分析計(jì)算方法[A];自然邊坡穩(wěn)定性分析暨華鎣山形變體形變趨勢(shì)研討會(huì)論文摘要集[C];1991年

4 鄭宏;;三維邊坡穩(wěn)定性分析的嚴(yán)格方法[A];第九屆全國(guó)巖土力學(xué)數(shù)值分析與解析方法討論會(huì)特邀報(bào)告[C];2007年

5 侯曉亮;譚曉慧;;灰色關(guān)聯(lián)理論在邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用[A];自主創(chuàng)新與持續(xù)增長(zhǎng)第十一屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)論文集（1）[C];2009年

6 劉高揚(yáng);鄭文博;李耀基;蔡永昌;;基于流形方法的邊坡穩(wěn)定性分析及工程應(yīng)用[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

7 蔡中民;武軍;;邊坡穩(wěn)定性分析[A];第五屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第三卷）[C];1996年

8 姜永東;鮮學(xué)福;許江;周軍平;;降雨及地下水對(duì)三峽庫(kù)區(qū)邊坡穩(wěn)定性的探討[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2005論文摘要集（下）[C];2005年

9 王旭華;陳守煜;陳雄;;邊坡穩(wěn)定性主客觀權(quán)重模糊模式識(shí)別分析[A];東北巖石力學(xué)與工程分會(huì)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2005年

10 邊亞?wèn)|;張玉國(guó);祝彥知;;邊坡穩(wěn)定性分析集成系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[A];第二屆全國(guó)巖土與工程學(xué)術(shù)大會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2006年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 周麗珍;荊州市熊家冢遺址土化學(xué)加固和墓坑邊坡穩(wěn)定性研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2014年

2 趙建軍;公路邊坡穩(wěn)定性快速評(píng)價(jià)方法及應(yīng)用研究[D];成都理工大學(xué);2007年

3 劉沐宇;基于范例推理的邊坡穩(wěn)定性智能評(píng)價(jià)方法研究[D];武漢理工大學(xué);2002年

4 王輝;珠三角花崗巖殘積土邊坡穩(wěn)定性分析及非線性預(yù)測(cè)[D];吉林大學(xué);2011年

5 李小強(qiáng);最小勢(shì)能原理在邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所）;2004年

6 王軍;多重作用的邊坡穩(wěn)定性及分析方法的研究[D];中南大學(xué);2010年

7 王建強(qiáng);云南龍江特大橋橋基區(qū)邊坡穩(wěn)定性研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）;2010年

8 劉勝利;風(fēng)化和降雨作用下軟巖邊坡穩(wěn)定性研究[D];華中科技大學(xué);2012年

9 劉楚喬;邊坡穩(wěn)定性攝影監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)研究[D];武漢理工大學(xué);2008年

10 劉金龍;邊坡穩(wěn)定性及路堤變形與破壞機(jī)理研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所）;2007年

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1 劉琳;研山鐵礦高富水特厚沖積層邊坡穩(wěn)定性研究[D];河北聯(lián)合大學(xué);2014年

2 陳思帆;尖山鐵礦西部邊坡穩(wěn)定性研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

3 金棟;凍融循環(huán)作用對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

4 楊磊;某鐵礦露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采邊坡穩(wěn)定性分析[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

5 吳璽;基于數(shù)值模擬方法的黃土邊坡穩(wěn)定性研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

6 付玉寧;邊坡形態(tài)與巖層產(chǎn)狀對(duì)反傾向邊坡穩(wěn)定性影響的數(shù)值分析[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

7 郭寧;某巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析與樁錨支護(hù)應(yīng)用研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

8 張磊;降雨條件下土體潛蝕機(jī)制及誘發(fā)滑坡研究[D];上海交通大學(xué);2015年

9 廖偉成;某離子型稀土礦邊坡穩(wěn)定性分析及治理方案研究[D];江西理工大學(xué);2015年

10 付強(qiáng);基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高邊坡穩(wěn)定性預(yù)測(cè)與加固研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2015年

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