基于DBN的隧道地质超前预报自动解释算法
[Abstract]:In the process of ahead prediction of tunnel geology, the interpretation of ground penetrating radar (ground penetrating radar,GPR) line mapping only depends on the experience of experts, and the accuracy is not high. This paper studies the principle of GPR imaging and the geological characteristics of tunnel. Based on the analysis of computing complexity of depth confidence network (deep belief networks,DBN), an improved classification and interpretation model of GPR line mapping based on compressed sensing and DBN is proposed. Firstly, the compression sensing technology is used to compress the original GPR line map, and a reasonable compression image is obtained by selecting the compression ratio of the image. Then the compressed images are put into the DBN model for classification, and the original GPR line maps are interpreted according to the classification results. Finally, the validity of the model is verified by using the measured tunnel data of Liuyi (Liuzhai-Yizhou) Expressway in Guangxi. The experimental data are 20,000 GPR images, including 6 tunnel geological types, of which 15,000 images are used as training sample set. Five thousand images were used as a test sample set. The results show that when the compression ratio of GPR line mapping is 256, the reverse fine-tuning data is 1,000 images, and the iterative times of DBN model is 30, the classification accuracy of GPR line map of 6 kinds of GPR lines in test data is 100%, and the classification accuracy of GPR line mapping is 100% when the number of iterations of GPR model is 30. The single training time was reduced to about 8% of the original DBN model. A large number of simulation experiments show that the reasonable image compression ratio interval of GPR line mapping is 64 ~ 1024, in which the compressed image can minimize the dimension of the image and retain the original image information. The model has the advantages of high interpretation accuracy and fast training speed. It can provide a reasonable basis for making tunnel construction and excavation plan.
【作者单位】: 西北工业大学航海学院;长安大学信息工程学院;西安公路研究院;
【基金】:国家自然科学基金项目(61271143)
【分类号】:U452.11
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,本文编号:2445534
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