[發(fā)明專利]一種基于BIM和RS-SVR的盾構施工地表沉降預測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810989994.2
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN109242171A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設計）人: 平自要;孫鈺豐;趙翔;翁效林;楊力;劉大路;代步青;魏冀星;李寅磊;張勇;張方;辛超;楊利明;張籍升;劉怡田;陳文化;孫逍遙
• 申請（專利權）人: 河南省豫晉高速公路建設有限公司;長安大學;西安長大比目云交通信息科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/08;G06F17/50;G06F16/2458
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種基于BIM和RS-SVR的盾構施工地表沉降預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，建立基于BIM的地鐵施工模型，向地鐵施工模型錄入工程信息；

步驟二，采集m組已經(jīng)沉降穩(wěn)定的監(jiān)測點數(shù)據(jù)，建立基于幾何參數(shù)-地層參數(shù)-盾構施工參數(shù)-最大地表沉降值的地表沉降決策表；

步驟三，利用粗糙集理論RS對地表沉降決策表進行屬性約簡，得到影響地表沉降的最優(yōu)條件屬性集；

步驟四，基于支持向量回歸SVR，對屬性約簡后的最優(yōu)條件屬性集建立RS-SVR地表沉降預測模型，并進行訓練；

步驟五，從地鐵施工模型中提取與地表沉降相關的工程信息，并輸入到已經(jīng)訓練好的RS-SVR模型中進行預測；

步驟六，根據(jù)預測結(jié)果在基于BIM的地鐵施工模型上實時可視化反饋。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于BIM和RS-SVR的盾構施工地表沉降預測方法，其特征在于，工程信息包括地質(zhì)信息、管片寬度、管片環(huán)號、長度、體積、里程樁號、區(qū)域位置、監(jiān)測點編號和監(jiān)測點數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于BIM和RS-SVR的盾構施工地表沉降預測方法，其特征在于，步驟二中，地表沉降決策表中，幾何參數(shù)選取深跨比H/D，H為隧道埋深，D為斷面直徑；地層參數(shù)選取掌子面地層粘聚力c、掌子面地層內(nèi)摩擦角所處斷面地下水位L和隧道上覆土層平均重度γ；盾構施工參數(shù)選取總推力、土倉壓力、刀盤扭矩、掘進時間、貫入度、同步注漿量和出渣量。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于BIM和RS-SVR的盾構施工地表沉降預測方法，其特征在于，步驟二中，地表沉降決策表為一個四元組I＝(U,C∪D,V,f)，其中：U為論域，為一個對象非空有限集合；C為一個條件屬性非空的有限集合；D是決策屬性；V＝∪V_i，V_i是屬性C_i∪D_i的值域；f是一個信息函數(shù)，為U×C∪D→V的一個映射函數(shù)，它為每個對象的屬性賦予一個屬性值，即

5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于BIM和RS-SVR的盾構施工地表沉降預測方法，其特征在于，步驟三中，利用粗糙集理論RS對地表沉降決策表進行屬性約簡的具體方法如下：

第一步，將決策表I＝(U,C∪D,V,f)簡寫為T＝(U,C,D)，判斷T是否具有協(xié)調(diào)性，即POS_C(D)＝D是否成立，式中：POS_C(D)＝D代表C的D正域；若決策表不協(xié)調(diào)，需將原決策表分解為具有協(xié)調(diào)性與非協(xié)調(diào)性的兩個決策表；

第二步，計算C相對于D的核屬性CORE_C(D)，令B＝CORE_C(D)，當POS_B(D)≠POS_C(D)時，令(C-B)中的每一個屬性c_i，計算條件屬性c_i對條件屬性集B相對于決策屬性D的重要程度

其中，代表B∪{c_i}的D正域，POS_B(D)代表B的D正域，代表二者相減后包含的對象個數(shù)，|U|代表論域包含的對象個數(shù)；

第三步，取使sig(c_i,B；D)得到最大值的c_m添加到B中形成新屬性集B＝B∪{c_m}，若POS_B(D)≠POS_C(D)，則繼續(xù)按上述步驟添加屬性c_m，直至POS_B(D)＝POS_C(D)為止。