灰色线性回归组合模型在沉降监测中的应用

为了在贫数据条件下准确预报中长期沉降值,采用线性回归方程和指数方程的组合方式,通过适当配置模型的某些参数来获得新的生成序列函数模型．结合工程实际算例进行预测,并和实际观测数据比较,取得了较好的效果,验证了灰色线性回归组合模型应用于沉降监测预报的可行性．通过其残差与回归分析模型和灰色预测GM（1,1）模型残差相比较,证明该模型在沉降预报中优于回归分析模型和灰色预测GM（1,1）模型．     

地面沉降模拟计算的灰色模型

地面沉降的模拟计算属于灰色问题,灰色系统模型有多种,选择合适的沉降量与时间的关系模型对模拟计算而言是很重要的,将某市地面沉降数据分为大样本和小样本序列,分别使用GM(1,1)和灰色线性回归组合模型进行了建模、预测和精度分析.研究结果表明,利用小样本数据和灰色线性回归组合模型进行模拟计算精度更好.     

高速公路路基沉降预测研究

文章讨论了灰色系统理论在公路路基沉降预测中的应用,并对等间隔的灰色模型GM(1,1)进行了改进,建立了任意时间间隔的非等时序改进灰色模型.通过具体工程实践,给出了两种模型对公路路基沉降量预测结果与实测结果的比较,结果表明非等时序改进灰色模型的预测沉降量与实际沉降量更接近,精度更高,更能满足工程需要.     

建筑物沉降预测的非等间距灰色模型

本文介绍了传统灰色GM（1,1）模型和非等间隔数列的灰色模型建模问题,并结合高层建筑物沉降观测实例进行建模、分析、预测,并与多元线性回归模型结果进行了比较,验证了该灰色模型在建筑物沉降监测分析中的实用性和有效性。     

高层建筑物沉降监测数据综合分析的几种方法

目的探求桩基基础与灰土地基基础高层建筑物沉降监测数据分析的较优方法。方法应用线性回归模型、时间序列模型、灰色系统模型对桩基基础与灰土地基基础的高层建筑物沉降实测数据进行分析。结果3种方法对桩基基础高层建筑物的数据分析均取得了良好效果,而对灰土地基基础高层建筑物沉降监测数据分析中,时间系列模型要优于线性回归模型、灰色系统模型。结论桩基基础高层建筑物的监测数据分析可以采用线性回归模型、时间序列模型、灰色系统模型,而灰土地基基础高层建筑物监测数据分析更适合选用时间序列模型。     

灰色理论在高路堤沉降预测中的应用

运用灰色理论中的GM(1,1)模型对高路堤的沉降进行了预测,取沉降观测点在相同观测时段内的沉降量为原始序列,将其作1次累加生成1次累加序列,根据GM(1,1)模型建立灰色微分方程,其参数由最小二乘法得出,解微分方程可得方程的时间响应序列,也就是所预测的随时间而变化的沉降值.并采用后验差法对模型的可靠性进行了检验.通过对京珠高速公路某段高路堤线性填土期和静载期实测沉降数据的分析,证明将灰色理论应用于预测高路堤不同填筑时期的沉降量是可行的;在实际运用过程中,为了获得更准确的结果,应不断代入新近的实测数据.     

灰多元前移线性回归组合预测模型的构建及其应用

基于灰色系统理论具有时间序列和累加的特性,将灰色理论引入到前移线性回归分析模型中,建立一种新的组合预测模型―灰多元前移线性回归组合预测模型.该模型很好地处理了灰色系统模型中难以体现线性因素的问题,同时也大大弱化了前移线性回归分析模型中异常数据对预测效果的影响,使预测能及时跟踪因变量的动态变化.本文重点将上述组合预测模型应用于湖南省电力需求的预测问题中,结果表明,该模型在实际应用中是十分有效的,预测结果可以作为管理决策的理论依据.     

基于等时距处理和IOWHA算子的路基沉降预测

为避免随机因素对单一预测模型影响,建立更符合软土路基沉降规律的模型和方法以提高预测模型的精度和可靠性,分别以原始沉降数据、经三次样条插值和经分段三次Hermite插值处理的数据为样本值建立Gompertz模型、Logistic模型和灰色Verhulst模型3种预测模型,将每种模型的3种情况的预测值同实测值进行对比分析,选出每种模型对样本处理的优势方法。以每种模型的优势方法为单一模型,建立基于IOWHA算子的组合模型,该组合模型按照每个时刻单一模型的预测精度的高低对最优权系数进行求解。研究结果表明:在沉降速率发生明显变化时刻的数据作为最后一组样本值进行预测时,Gompertz模型和Logistic模型以分段三次Hermite插值等时距处理的数据为样本值预测效果更好,灰色Verhulst模型以原始沉降数据为样本值预测结果精度更高。求解基于IOWHA算子的组合预测模型的赋权系数时,GA比使用MATLAB的非线性优化的工具箱的求解方法更为可靠,得到的组合模型预测精度更高。     

灰色系统与时序组合模型在高层建筑沉降预测中的应用

将高层建筑沉降监测数据视为具有确定性趋势的非平稳时间序列，运用灰色GM(1，1)模型提取其中的趋势项，用AR(n)模型表示随机残差项，利用灰色-时序组合模型进行沉降预测．算例结果表明，该组合模型具有较高的预测精度，是一种简单、实用的高层建筑沉降预测方法．     

不等时距灰色Verhulst模型及其在沉降预测中的应用

在分析全过程沉降量与时间的关系、Verhulst模型的特点以及沉降观测数据有时出现非连续性特点的基础上，通过在区间上求积分给出模型背景值的一个确切的计算公式，提出了预测今后不同时刻沉降量的不等时距灰色Verhulst模型，工程实例分析表明，灰色Verhulst模型的预测精度较高，具有良好的适应性。     

基于非线性灰模型下贮油罐上水变形分析

大罐上水过程中的沉降变形具有规律性.利用灰色系统理论,把离散的沉降观测数据按某种序列(或某一约束条件)排列,考虑到大罐充水过程变形形式,分别建立了基于线性和非线性关系下的一阶连续灰微分沉降模型;同时选择上水水位高和上水时间序列作为模型变量分别进行解算,显示了软基础下的大罐,上水速度与罐体沉降变化基本呈线性的特点,就此推导了以连续时间变量序列来拟合与预测大罐上水过程的沉降变形模型.所提出的解算方法,可以方便大罐沉降变形的过程和规律分析,对指导同类上水试验工作具有一定意义.     

灰色模型结合神经网络预测高速公路路基沉降

为了提高高速公路路基沉降的预测精度,考虑到神经网络强大的非线性映射功能,提出了"灰色模型+神经网络"对高速公路路基沉降进行预测分析的组合方法。以湖南省某高速公路路基沉降多个断面实测数据构建灰色GM(1,1)预测模型,在采用构建的灰色模型预测出相应结果的基础上,运用神经网络对预测结果做误差补偿。研究结果表明,采用实测数据拟合的灰色模型预测值的最大相对误差与运用神经网络对预测结果做误差补偿之后的优化预测值的最大相对误差分别为19.193%和0.865%,用神经网络对灰色模型预测结果做误差补偿之后的优化预测值与实测值更接近。     

基于BP网络与WPGM(1,1)组合模型的地面沉降预测

文章针对区域性地面沉降问题,从传统灰色模型出发,对其背景值进行改进,建立动态定权灰色模型,并结合BP神经网络建立组合预测模型。该组合模型克服了单一灰色模型或BP网络模型不能很好地处理原始沉降数列波动较大的问题。对某地一水准点的连续多年沉降量建立组合模型,对后期沉降进行预测,将预测结果与二等水准测量结果进行比较,主要采用后验差检验法和相对误差比较对模型模拟和预测结果进行了检验,结果表明该组合预测模型可以大大提高预测精度和鲁棒性。     

改进灰色时序模型在建筑物变形监测中的应用

建筑物变形监测数据中存在着随机干扰和不确定性因素,而单一的数学模型预测结果精度较低,制约了变形预测的准确性。针对这一问题,文中采用了一种自适应Kalman滤波的灰色时序组合预测模型。首先,通过自适应Kalman滤波算法对原始数据进行去噪处理,动态的去除数据内部的随机干扰误差;然后,将灰色模型(GM模型)与时间序列分析模型(AR模型)相结合,得到拟合时间序列中的沉降量趋势项和沉降量随机时间序列剩余项,生成一种非线性组合模型;最后,对变形监测数据进行整理预测,并将该预测模型应用于建筑变形工程实例中,与GM(1,1)预测模型、GM(1,1)-AR预测模型通过平均残差、残差的方差和后验差比值进行对比分析。结果表明:该模型后验差比值可达到0.045 1,所得数据结果明显减小,预测精度显著提高,结果更加准确可靠。     

基于灰色线性回归组合模型的火炮身管寿命预测

为了准确预测出火炮身管寿命终止时的最大射弹数,提高火炮的实用性能,该文对火炮身管内径磨损量的数学模型进行了研究.该文提出采用灰色系统理论分析的方法,将灰色模型与线性回归模型相融合,建立了灰色线性回归组合模型,得到了身管内径磨损量与射弹数的数学关系式.将该新模型与传统的灰色模型分别应用于某型火炮的身管寿命预测,通过数据对比表明了该灰色线性回归组合模型方法的有效性,使预测精度得到了提高.     

复合地基沉降的模型预测

通过对复合地基沉降发展机理和规律的分析,结合Verhulst灰色预测模型的特点,建立了复合地基沉降的Verhulst灰色预测模型,反映了复合地基沉降 时间曲线的单调递增性、有界性和呈"S"形的特点·模型精度检验表明,利用较少的沉降观测数据,通过数学推理过程建立的沉降Verhulst预测模型具有可靠的预测精度,反映了复合地基沉降发展的长期过程·     

软土地基沉降非线性组合预测模型及应用

软土地基沉降预测是建筑物主要考虑的问题之一.基于软土地基上建筑物沉降的一些实测数据,提出了一种幂函数曲线线性回归-灰色理论相结合的非线性组合预测模型.理论分析和实例预测表明,该模型的预测值更接近真实值,预测结果的可靠度更高.     

灰色模型GM(1.1)在高层建筑沉降监测中的应用

介绍了灰色模型系统,并重点论述了灰色模型GM(1.1)在高层建筑的沉降预测中的应用.通过对高层建筑不同周期得到的沉降预测数据与实际数据进行对比分析,成果精度均符合要求,结果表明该模型在高层建筑的沉降监测具有很好的适用性.     

软土路基沉降发展规律及其预测

通过对软土路基沉降发展规律及其特点进行分析与研究,得出软土路基沉降发展基本经历了发生-发展-稳定-极限4个阶段,其固结沉降-时间过程曲线的特点与社会经济预测中的"S"型成长曲线极其相似.基于3种"S"型成长曲线模型,引入组合预测的思想,提出了一种预测路基沉降发展规律的变权重组合预测方法,并建立了软土路基沉降的变权重组合"S"型成长模型,通过数学规划方法求解,从而可根据有限的沉降实测数据预测路基沉降发展过程.工程实例分析结果表明,使用该模型,其预测曲线与实测数据曲线基本吻合,且分析方法灵活,可用于软土路基沉降发展预测,对防治公路路基沉降,保证公路营运质量具有一定的理论与工程意义.     

隧道下穿时基于傅里叶时间序列预测临近结构沉降发展

隧道下穿临近结构时,目前仅能基于现有沉降判定结构是否安全,缺乏对未来短期内沉降发展的预测方法.通过测量某隧道右线下穿临近某水库时水库逐小时的沉降,分析得出水库短期沉降主要由隧道下穿引起的趋势项和每日温度波动导致的周期项组成,并根据以上特点提出一种基于傅里叶时间序列的结构短期沉降预测方法.该方法采用傅里叶级数和线性函数对周期项和趋势项分别进行拟合,并通过数据的新陈代谢保证一旦沉降发生突变后,该方法所得预测沉降对突变具有较好的灵敏度.采用该水库在同一隧道左线下穿时的沉降实测数据对该方法和GM(1,1)灰色模型的预测精度进行比较.结果表明,该方法的预测精度高于GM(1,1)灰色模型.