為準(zhǔn)確預(yù)測(cè)地鐵開挖引起的地表沉降,采用小波去噪與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組合預(yù)測(cè)的方法,對(duì)不同小波去噪?yún)?shù)的去噪效果進(jìn)行對(duì)比分析,得到最佳去噪模型,再對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪處理,最后結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行地鐵沉降預(yù)測(cè)。未降噪處理的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)值、經(jīng)小波降噪處理的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)值與實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析表明,小波降噪與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組合預(yù)測(cè)的精度最高,為地鐵沉降預(yù)測(cè)提供一種新的方法。 

【文章來(lái)源】：水力發(fā)電. 2020,46(10)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

監(jiān)測(cè)點(diǎn)GCJ-01-07位置

小波分析是近年來(lái)迅速發(fā)展的信號(hào)處理技術(shù)，能對(duì)多分辨率進(jìn)行時(shí)頻分析，被譽(yù)為數(shù)學(xué)顯微鏡[22-23]。由于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中真實(shí)信號(hào)和噪聲的時(shí)頻特性不同，通過(guò)小波分析可對(duì)其進(jìn)行有效分離，從而減小誤差，獲得真實(shí)的變形信息[24]。一般情況下，小波去噪的步驟為[25-30]:(1)根據(jù)工程的實(shí)際特點(diǎn)選擇去噪?yún)?shù);(2)閾值處理;(3)通過(guò)小波變換重構(gòu)信號(hào)。本文在對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪之前，首先研究了各種去噪?yún)?shù)對(duì)去噪效果的影響，從而獲得最優(yōu)的去噪模型，以期達(dá)到最佳去噪效果。衡量小波去噪效果的指標(biāo)主要有均方根誤差(RMSE)和信噪比(SNR)。RMSE指降噪信號(hào)與原始信號(hào)的均方誤差，RMSE越小則去噪效果越好。SNR指原始信號(hào)與噪聲的能量比值，SNR越大則去噪效果越好。

在小波去噪的過(guò)程中，閾值的選取方法主要有硬閾值和軟閾值，選取標(biāo)準(zhǔn)主要有固定閾值(sqtwolog)、極大極小閾值(minimaxi)、無(wú)偏風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)閾值(rigrsure)和啟發(fā)式閾值(heursure)�；谙嚓P(guān)文獻(xiàn)的研究，采用工程中廣泛使用的小波函數(shù)db N和sym N進(jìn)行3層分解，以無(wú)偏風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)閾值rigrsure為選取標(biāo)準(zhǔn)，scal=sln，分別用上述閾值對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪處理，用SNR和RMSE衡量去噪效果。去噪結(jié)果見圖3。圖3中，(1)代表db小波系SNR;(2)代表db小波系RMSE;(3)代表sym小波系SNR;(4)代表sym小波系RMSE。從圖3可知，無(wú)論在db小波系和sym小波系中選取何種閾值去噪，RMSE均相差不大，但硬閾值去噪的SNR明顯大于軟閾值，且rigrsure的SNR最高，說(shuō)明硬閾值、rigrsure標(biāo)準(zhǔn)的去噪效果最好。2.2 不同scal對(duì)去噪效果的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]地鐵施工變形對(duì)鄰近建筑物安全影響分析[D]. 秦東平.北京交通大學(xué) 2016

碩士論文
[1]基于小波去噪的灰色BP模型在深基坑變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[D]. 黃振.成都理工大學(xué) 2018
[2]基于小波和時(shí)間序列分析組合模型的地鐵隧道變形預(yù)測(cè)研究[D]. 朱志楓.南京師范大學(xué) 2017
[3]地鐵隧道開挖對(duì)地表及建筑物的損害研究[D]. 王靜.青島理工大學(xué) 2014
[4]基于小波去噪的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在變形預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[D]. 嚴(yán)容.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2014
[5]青島地鐵3號(hào)線暗挖段地表變形BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)研究[D]. 徐星星.中國(guó)海洋大學(xué) 2012
[6]隧道開挖引發(fā)的地表變形對(duì)上部建筑物的影響研究[D]. 邢賓.青島理工大學(xué) 2010
[7]地鐵隧道開挖誘發(fā)的地表沉降與變形預(yù)測(cè)分析[D]. 袁杰.北京交通大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3513808