[發(fā)明專利]隧道地層力學(xué)參數(shù)獲取方法、裝置、電子設(shè)備及存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211289730.9
• 申請日: 2022-10-20
• 公開（公告）號: CN115563831B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆鵬洋;王長欣;田淑明;趙洪斌
• 申請（專利權(quán)）人: 北京云廬科技有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/27;G06F119/14
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 唐正瑜

1.一種隧道地層力學(xué)參數(shù)獲取方法，其特征在于，包括：

根據(jù)地層力學(xué)反演參數(shù)和有限元CAE仿真模型構(gòu)建關(guān)聯(lián)的有限元CAE地層力學(xué)反演參數(shù)-地表沉降數(shù)據(jù)集，所述地層力學(xué)反演參數(shù)為預(yù)設(shè)范圍內(nèi)多個地層相應(yīng)的力學(xué)參數(shù)；

通過所述地表沉降數(shù)據(jù)集中的參數(shù)構(gòu)建PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行模型訓(xùn)練；

將原始地表沉降數(shù)據(jù)輸入訓(xùn)練后的所述PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以獲得隧道地層力學(xué)參數(shù)；

其中，所述原始地表沉降數(shù)據(jù)為預(yù)設(shè)地表沉降測點(diǎn)處獲取的沉降數(shù)據(jù)；

所述根據(jù)地層力學(xué)反演參數(shù)和有限元CAE仿真模型構(gòu)建關(guān)聯(lián)的有限元CAE地層力學(xué)反演參數(shù)-地表沉降數(shù)據(jù)集，包括：

根據(jù)所述地層力學(xué)反演參數(shù)和相應(yīng)的地層力學(xué)反演參數(shù)分級水平情況確定正交試驗(yàn)表；

根據(jù)所述正交試驗(yàn)表對所述地層力學(xué)反演參數(shù)進(jìn)行分級，以獲得多組正交試驗(yàn)組合參數(shù)；

將所述多組正交試驗(yàn)組合參數(shù)輸入所述有限元CAE仿真模型構(gòu)建關(guān)聯(lián)的有限元CAE地層力學(xué)反演參數(shù)-地表沉降數(shù)據(jù)集；

所述多組正交試驗(yàn)組合參數(shù)包括分級后的力學(xué)參數(shù)，所述通過所述地表沉降數(shù)據(jù)集中的參數(shù)構(gòu)建PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行模型訓(xùn)練之前，所述方法還包括：

將所述分級后的地層力學(xué)反演參數(shù)進(jìn)行歸一化處理；

所述通過所述地表沉降數(shù)據(jù)集中的參數(shù)構(gòu)建PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行模型訓(xùn)練，包括：

根據(jù)歸一化處理后的所述分級后的力學(xué)參數(shù)構(gòu)建PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行模型訓(xùn)練；

所述根據(jù)歸一化處理后的所述分級后的力學(xué)參數(shù)構(gòu)建PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，包括：

根據(jù)PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入?yún)?shù)和PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出參數(shù)確定所述PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的超參數(shù)；

根據(jù)所述超參數(shù)和預(yù)設(shè)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)建所述PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；

其中，所述PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出參數(shù)根據(jù)所述歸一化處理后的所述分級后的力學(xué)參數(shù)確定，所述PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入?yún)?shù)根據(jù)地表沉降仿真值確定，所述地表沉降仿真值通過所述多組正交試驗(yàn)組合參數(shù)和所述有限元CAE仿真模型計(jì)算獲得。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

將所述隧道地層力學(xué)參數(shù)輸入所述有限元CAE仿真模型驗(yàn)證所述隧道地層力學(xué)參數(shù)的準(zhǔn)確性，以根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果更新所述地層力學(xué)反演參數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述將所述隧道地層力學(xué)參數(shù)輸入所述有限元CAE仿真模型驗(yàn)證所述隧道地層力學(xué)參數(shù)的準(zhǔn)確性，以根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果更新所述隧道地層力學(xué)參數(shù)，包括：

根據(jù)地表沉降仿真值和所述原始地表沉降數(shù)據(jù)確定評判函數(shù)；

根據(jù)所述評判函數(shù)驗(yàn)證所述隧道地層力學(xué)參數(shù)的準(zhǔn)確性，以根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果更新所述隧道地層力學(xué)參數(shù)；

其中，所述地表沉降仿真值通過所述多組正交試驗(yàn)組合參數(shù)和所述有限元CAE仿真模型計(jì)算獲得。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述評判函數(shù)驗(yàn)證所述隧道地層力學(xué)參數(shù)的準(zhǔn)確性，以根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果更新所述隧道地層力學(xué)參數(shù)，包括：

判斷所述評判函數(shù)是否不大于第一預(yù)設(shè)數(shù)值；

若所述評判函數(shù)大于所述第一預(yù)設(shè)數(shù)值，根據(jù)迭代次數(shù)與第二預(yù)設(shè)數(shù)值的大小關(guān)系更新所述隧道地層力學(xué)參數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)迭代次數(shù)與第二預(yù)設(shè)數(shù)值的大小關(guān)系更新所述隧道地層力學(xué)參數(shù)，包括：

判斷所述迭代次數(shù)是否不大于第二預(yù)設(shè)數(shù)值；

若所述迭代次數(shù)不大于所述第二預(yù)設(shè)數(shù)值，更新所述迭代次數(shù)，并重新構(gòu)建PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行模型訓(xùn)練；將原始地表沉降數(shù)據(jù)輸入訓(xùn)練后的所述PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以獲得隧道地層力學(xué)參數(shù)直至所述評判函數(shù)不大于所述第一預(yù)設(shè)數(shù)值；

若所述迭代次數(shù)大于所述第二預(yù)設(shè)數(shù)值，更新地層力學(xué)反演參數(shù)分級水平數(shù)，并根據(jù)更新后的地層力學(xué)反演參數(shù)和有限元CAE仿真模型重新構(gòu)建關(guān)聯(lián)的有限元CAE地層力學(xué)反演參數(shù)-地表沉降數(shù)據(jù)集；通過所述地表沉降數(shù)據(jù)集中的參數(shù)構(gòu)建PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行模型訓(xùn)練；將原始地表沉降數(shù)據(jù)輸入訓(xùn)練后的所述PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以獲得隧道地層力學(xué)參數(shù)直至所述評判函數(shù)不大于所述第一預(yù)設(shè)數(shù)值。