[發(fā)明專利]一種精確預(yù)測大壩壩體垂直變形量的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310189139.0
• 申請日: 2013-05-20
• 公開（公告）號: CN103353295A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張志偉;靳璐巖;胡伍生
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32;G06F19/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王華

1.一種精確預(yù)測大壩壩體垂直變形量的方法，包括以下步驟：

第一步、將監(jiān)測數(shù)據(jù)按時間順序分為兩部分：一部分為時間在前的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)M，且M的個數(shù)必須大于或等于10；另一部分為其余時間的檢驗數(shù)據(jù)J；

第二步、利用學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)M建立i種預(yù)測方法的數(shù)學(xué)模型，其中i=1,2,…m；i≥2；

第三步、計算各種預(yù)測方法的穩(wěn)定度：

a、大壩時間序列監(jiān)測值為y_t(t＝1,2,Λn),根據(jù)第二步建立的m種不同的單項預(yù)測模型，y_it＝(i＝1,2,Lm)為第i種單項模型在t時刻的學(xué)習(xí)值或預(yù)測值，按公式（1）計算第i種單項模型在第t期誤差e_it：

e_it＝y(tǒng)_t-y_it???（1）

按公式（2）計算第i種單項模型在第t期的精度A_it：

Ait=1,0≤|eityt|≤α1-|eityt|,α<|eityt|<β0,|eityt|≥β---(2)]]>

其中，0≤α＜β≤1,α默認(rèn)取0值，β默認(rèn)取1值；

b、若第i種單項模型首先進(jìn)行N期學(xué)習(xí)，然后進(jìn)行T期預(yù)測，按公式（3）計算第i種模型的平均學(xué)習(xí)精度ε_i，第i種模型的平均預(yù)測精度η_i：

ϵi=Σt=1NAit/N(i=1,2,Λm)---(3)]]>

ηi=Σt=N+1N+TAit/T(i=1,2,Λm)]]>

c、然后，通過公式（4）計算第i種模型穩(wěn)定度S_i:

Si=ηi|ηi-ϵi|+σ---(4)]]>

σ為任意無窮?。?/p>

第四步、確定組合方法模型權(quán)系數(shù)：

令w_i為第i種模型在m種單項模型中所占的權(quán)重，則組合模型權(quán)系數(shù)通過公式（5）確定為：

wi=siΣi=1ms---(5)]]>

第五步、根據(jù)公式（6），建立基于穩(wěn)定度的大壩壩體垂直變形量預(yù)測模型：

yt=Σi=1mwiyit---(6)]]>

式中，y_t為t時刻的壩體垂直變形量預(yù)測值，w_i為組合模型中第i種模型的權(quán)重，y_it為第i種模型t時刻的壩體垂直變形量預(yù)測值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述精確預(yù)測大壩壩體垂直變形量的方法，其特征在于：第二步所述預(yù)測方法的數(shù)學(xué)模型包括逐步回歸方法預(yù)測模型、灰色GM（1,1）方法預(yù)測模型、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法預(yù)測模型。