15187.改進遺傳bp網(wǎng)絡(luò)的地表沉降預(yù)測方法研究

1、分類號：密級：UDC：學(xué)號：碩士學(xué)位論文年月日改進遺傳改進遺傳BPBP網(wǎng)絡(luò)的地表沉降預(yù)測方法研究網(wǎng)絡(luò)的地表沉降預(yù)測方法研究ResearchonthePredictionofSurfaceSubsidencebyImprovingGeicBPwk學(xué)位類別：工學(xué)碩士作者姓名：李辰風(fēng)學(xué)科、專業(yè)：測繪工程指導(dǎo)教師：李沛鴻教授研究方向：變形監(jiān)測與災(zāi)害預(yù)警江西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要I摘要隨著經(jīng)濟的發(fā)展與人口的增長，我國的各項基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正在漸漸地

2、完善和優(yōu)化，尤其是在現(xiàn)代化的交通建設(shè)方面，國家每年都投入巨大的人力、財力和物力，以保障人們安全、便捷、舒適的出行。然而，在北京、上海、廣州、天津、深圳等各大城市，地面上的公共交通依然較難滿足市民們的通勤要求，為緩解交通壓力，我國地鐵的修建正緊鑼密鼓地進行。首先，地鐵的建設(shè)與運行都在地下空間，將大量的地面交通量分散到地下，極大地緩解了地面的公共交通壓力；其次，在人口流動密集的城市，地鐵在速度、穩(wěn)定性、便捷性和運輸力等方面都要優(yōu)于地面的公共

3、交通；最后，重要的是，地鐵依靠電力來驅(qū)動，這不但可以節(jié)約煤炭和石油等不可再生能源、減少環(huán)境污染，而且還符合國家倡導(dǎo)的“低碳生活，綠色出行”的理念，這也正好符合我國建設(shè)現(xiàn)代化交通的目標(biāo)。但是，近年來由于地質(zhì)環(huán)境的破壞和其他原因引起的地表沉降都對地鐵的安全運行產(chǎn)生了巨大的危害，因此，地鐵地表沉降問題的研究尤為必要和重要。地鐵周邊的地表沉降是一個涉及到測繪、巖土、水文、地質(zhì)和力學(xué)等各種學(xué)科交錯的綜合性問題，而變形監(jiān)測的數(shù)據(jù)極易受到地質(zhì)條件，氣

4、候變化等因素的影響，還存在著參考資料不足、作用機理不明等問題，采用傳統(tǒng)常規(guī)的建模方法沒有辦法高效準(zhǔn)確地進行預(yù)測和分析。本文采用遺傳算法中的選擇算子、交叉算子和變異算子來對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行權(quán)值和閾值的改進，并將BP網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進行調(diào)整優(yōu)化，充分利用了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型具有較高容錯性、自適應(yīng)性和處理具有非結(jié)構(gòu)性、非精確性規(guī)律的數(shù)據(jù)時表現(xiàn)出的超強的非線性映射能力等優(yōu)點，同時針對標(biāo)準(zhǔn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)初始化具有隨機性、訓(xùn)練過程收斂速度慢、結(jié)果易陷入局

5、部最優(yōu)等缺點，應(yīng)用自適應(yīng)的遺傳算法來對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的閥值參數(shù)進行全局優(yōu)化，并結(jié)合蘇州地鐵一號線的濱河路站4號出口的地表沉降工程，將改進的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型與傳統(tǒng)常規(guī)的灰色Verhulst模型以及BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進行了對比，定量地分析了三種模型的預(yù)測精度。結(jié)果證明，采用遺傳算法改進的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型不僅能夠較好地利用原始監(jiān)測數(shù)據(jù)進行復(fù)雜的學(xué)習(xí)和信息處理，并且具有較高的容錯性和魯棒性，同時也表明了該方法能夠綜合考慮多種因素的影響，可以將其