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1、 灰色预测模型在大坝安全监测中的应用研究 梁妍张勇敢贾凡【摘 要】在大坝安全监测中引入灰色预测方法,进而建立基于灰色预测理论的大坝安全监测模型。首先,根据灰色预测模型对数据的要求,将监测数据无量纲化,进而通过灰色关联分析得到数据中的潜在规律,最后根据得到的规律进行仿真预测。根据实测资料检验仿真预测结果的合理性,并对关联参数进行合理优化,从而找到合适的预测参数,输出结果。【关键词】灰色预测模型;关联度方法;大坝变形;监测模型0 引言我国大坝众多,从二十世纪五六十年代开始,大批重力式拱坝纷纷兴建,它们在发电,防洪,灌溉等领域为经济社会发展贡献了巨
2、大的作用1。时至今日,许多大坝都经历了六七十年的风风雨雨,周期性的水荷载作用,以及环境的侵蚀,使得大坝的安全性逐渐降低。因此,对大坝进行安全监测,并采用数学方法对监测资料进行合理分析与预测,对保证大坝运行的安全十分必要2,3。灰色预测理论4基于对客观系统的新的认识,在信息不够充分的条件下,依然能够依靠其系统内在的特定功能与有序性,在看似随机的无规则的数据列中找到其本质规律,并能够合理预测其走势。桂祥友5 等运用灰色理论建立了巷道瓦斯涌出量的預测模型,预测了某矿井工作面瓦斯涌出量。王宝阔6将灰色理论运用到船舶交通事故预测中,为船舶交通的管理提供了参考。常规的灰色预测因素分析常常采用回归分析等办法
3、,回归分析办法的弊端有很多,比如对数据量的要求很大,计算较为复杂且可能出现反常情况导致预测失败7。本文采用关联度方法进行分析,克服了常规因素分析方法存在的种种缺陷。针对以上问题,在大坝安全监测中引入灰色预测方法,建立了基于灰色预测理论的大坝安全监测模型。1 灰色预测模型用来预测的原始数据会随着时间有动态变化,前一次预测出来的结果又要作为下一次的原始数据,从而使我们的数据滚动前进,始终保持用最新的10个数据来预测。这种变化我们可以在程序编写中加入二维循坏实现。对于变量数列,其中代表第i组原始数据。根据公式,对原始数列做一次累加生成,得累加生成数:2 基于灰色预测理论的大坝安全监测模型的建立本节将
4、灰色预测模型引入到大坝安全监测中,建立基于灰色预测理论的大坝安全监测模型。首先,根据灰色预测模型对数据的要求,将监测数据无量纲化,进而通过灰色关联分析得到数据中的潜在规律,最后根据得到的规律进行仿真预测。根据实测资料检验仿真预测结果的合理性,并对关联参数进行合理优化,从而找到合适的预测参数,输出结果。步骤流程图如图1所示。图1 基于灰色预测理论的大坝安全监测模型仿真流程图3 总结本文在大坝安全监测中引入灰色预测方法,克服常规的灰色预测因素分析中对数据量的要求很大,计算较为复杂且可能出现反常情况等弊端,进而建立基于灰色预测理论的大坝安全监测模型。首先,根据灰色预测模型对数据的要求,将监测数据无量
5、纲化,进而通过灰色关联分析得到数据中的潜在(下转第37页)(上接第45页)规律,最后根据得到的规律进行仿真预测。根据实测资料检验仿真预测结果的合理性,并对关联参数进行合理优化,从而找到合适的预测参数,输出结果。【参考文献】1潘家铮,郑顺炜.我国水电站的大坝建设j.水力发电, 1982(8):16-25.2su huaizhi,hu jiang,wu zhongru.a study of safety evaluation and early-warning method or dam global behaviorj. structural health monitoring,2012,11(
6、3):269-279.3su huaizhi,hu jiang,wu zhongru.a study of safety evaluation and early-warning method or dam global behaviorj. structural health monitoring,2012,11(3):269-279.4邓聚龙.灰色预测与决策m.华中理工大学出版社, 1988.5桂祥友,郁钟铭,孟絮屹.贵州煤矿瓦斯涌出量灰色预测的应用j.采矿与安全工程学报,2007,24(4):449-452.6王宝阔.船舶交通事故量灰色预测应用研究j.中国航海,2011,34(1):59-62.7赵静,但琦.数学建模与数学实验.第4版m.高等教育出版社,2014.endprint科技视界2017年31期科技视界的其它文章对使用tensorrt加速ai深度学习推断效率的探索文化生态保护
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