基于改進(jìn)支持向量機(jī)的深基坑變形預(yù)測模型研究.pdf

1、隨著城市化進(jìn)程的快速發(fā)展,多層及高層建筑的建造及大量地下空間的開發(fā),大量的深基坑工程不斷涌現(xiàn)。深基坑變形監(jiān)測與預(yù)測是深基坑設(shè)計(jì)施工中的一個(gè)重要的環(huán)節(jié),也是基坑工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題之一。準(zhǔn)確地預(yù)測深基坑未來的變形,是深基坑變形監(jiān)測的最終目的。針對(duì)傳統(tǒng)常用預(yù)測方法存在一定的局限性,結(jié)合支持向量機(jī)的研究現(xiàn)狀,提出將能夠有效地解決小樣本、非線性、高維數(shù)、局部極小等問題的支持向量機(jī)模型應(yīng)用于深基坑變形預(yù)測。
　　首先,闡述了深基坑變形預(yù)測

2、的意義,對(duì)深基坑變形預(yù)測研究現(xiàn)狀作了全面的闡述,分析了深基坑施工過程中的變形,提出了預(yù)測誤差最小法來確定樣本集的嵌入維數(shù)以及時(shí)間延遲,實(shí)現(xiàn)對(duì)樣本數(shù)據(jù)的構(gòu)造,針對(duì)傳統(tǒng)支持向量機(jī)預(yù)測模型參數(shù)難以確定的問題,提出采用粒子群算法,通過種群隨機(jī)初始化、適應(yīng)度函數(shù)設(shè)置、粒子更新、終止條件設(shè)置,對(duì)支持向量機(jī)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行尋優(yōu),得到基于粒子群算法的改進(jìn)支持向量機(jī)預(yù)測模型。
　　其次,結(jié)合深基坑圍護(hù)樁樁體兩個(gè)不同深度的實(shí)例測斜數(shù)據(jù),根據(jù)預(yù)測誤差最小

3、法求出樣本集的嵌入維數(shù)以及時(shí)間延遲,對(duì)變形數(shù)據(jù)序列進(jìn)行坐標(biāo)延遲相空間重構(gòu),利用相空間域的相點(diǎn),通過建立的相空間結(jié)構(gòu)得到學(xué)習(xí)樣本;然后,在Matlab7.14平臺(tái)上結(jié)合MicrosoftVisualC++6.0編譯器,利用libsvm工具箱進(jìn)行擴(kuò)展編程實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)支持向量機(jī)模型和改進(jìn)支持向量機(jī)模型的訓(xùn)練和預(yù)測。
　　最后,根據(jù)編制的Matlab程序,將改進(jìn)支持向量機(jī)預(yù)測模型與傳統(tǒng)的支持向量機(jī)模型以及Elman動(dòng)態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的預(yù)測結(jié)果

4、,采用均方誤差、平方和誤差、平均相對(duì)誤差對(duì)預(yù)測效果進(jìn)行評(píng)價(jià),得出改進(jìn)支持向量機(jī)預(yù)測模型的均方誤差、平方和誤差、平均相對(duì)誤差分別為0.0155和0.0164、0.1550和0.1639、1.2511％和4.2205%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基于改進(jìn)支持向量機(jī)預(yù)測模型的預(yù)測結(jié)果均方誤差、平方和誤差、平均相對(duì)誤差均優(yōu)于傳統(tǒng)的支持向量機(jī)模型和Elman網(wǎng)絡(luò)模型,通過粒子群算法優(yōu)選支持向量機(jī)預(yù)測模型的相關(guān)參數(shù),能夠得到較好的改進(jìn)支持向量機(jī)預(yù)測模型,且擬合