基于特征树类比法的软岩巷道支护设计原理与应用
【图文】：
者同等重要，则Wij=0.5;若子特征ANode(j)比ANode(i)重要，则Wij=0。表1子特征优序Table1Precedencegraphofsubcharacteristics抽象特征节点ANode(1)ANode(2)…ANode(n)ANode(1)W11W21…W1nANode(2)W12W22…W2n鐤鐤鐤鐤ANode(n)Wn1Wn2…Wnn将对比结果填写到优序图内，则子特征ANode(i)的优序值为Ai=∑nk=1Wik而ANode(i)的权重即为其优序值与优序图内所有子特征优序值之和的比值:ANode(i)．weight=Ai∑nk=1Ak一个简单的特征树模型示意如图1所示。1.4类比量化评价指标:相似性指数(SI)相似性指数(SimilarityIndex，缩写为SI)表示两个不同客体之间的相似程度。SI的值域在0～1之间，其值越大则表示相似程度越高，SI=1表示两者完全相同，而SI=0则表示两者完全不同。为了计算相似性指数，首先引入特征贡献指数(CharacteristicContributionIndex，缩写为CCI)的概图1特征树结构示意Fig.1Sketchmapofcharacteristictreestructure念。特征贡献指数表示在进行类比时某个子特征的相似程度对其父特征相似性的贡献程度，它由特征值和特征权重共同决定:(1)对于定性特征节点QL，若其特征值相同则QL．CCI=QL．weight，否则QL．CCI=0。(2)对于定量特征节点QN，通过隶属函数量化两个特征值间的相似程度，CCI等于特征权重乘以隶属度(以正态分布隶属函数为例):QN．CCI=QN．weightexp［－(r－1)2］其中，r为两个定量特征值中较大者与较小者的比值，即r≥1。(3)对于抽象特征节点ANode，假设其有n个子节点分别为ANode(i)，i∈［1，n］，则ANode．CCI=weight∑ni=1ANode(i)．CCI综上所述，定义两个类比客体之间的相似性指数(SI)为根节点Ｒoot所有子节
怵?本课题通过整理龙口矿区自建矿以来积累的大量生产资料，研究该矿区出现或长期存在的典型地质特征、开采地质条件、巷道破坏形式及常用支护手段，建立了巷道支护设计数据库［19］(目前已存储500余个巷道断面及其支护设计方案资料)，在此基础上根据特征树类比法建立“巷道支护设计决策支持系统”，充分挖掘分析以往成功的软岩巷道支护案例，为新建软岩巷道提供可靠的支护设计方案。该系统开发工具使用微软公司集成可视化开发环境MicrosoftVisualStudio，数据库管理软件使用Mi-croSoftSQLServer，系统功能模块如图2所示。图2系统功能模块Fig.2Systemfunctionmodulediagram在“基础数据”模块中实现巷道断面属性数据的新增、修改、删除、查询等功能，待设计的巷道断面属性信息可通过此模块录取系统，也可以通过后台批量导入到基础数据库。为保证类比分析的可靠性，组织了6位经验丰富的软岩巷道支护设计专家，针对龙口矿区软岩的工程特性构建特征树模型。选劝巷道基本特征”、“围岩力学特征”、“巷道变形特征”3个影响软岩巷道支护设计的主要因素作为第1层抽象特征，并逐层向下分解为与基础数据库中的属性列相对应的具体特征。采用1.3节中所述的方法计算每个抽象特征对应子特征的权重，例如对于抽象特征“工程地质条件”来说，其6个子特征分别为:顶板围岩类别、底板围岩类别、两帮围岩类别、岩层倾角、地下水条件和巷道埋深，子特征权重的计算见表2。同理可以计算其他抽象特征的子特征权重。在“知识库”模块中创建和维护特征树模型及特征节点信息。图3所示构建根节点为“巷道特征点”的特征树模型。将每个特征节点绑定基础数据库中对应的属性字段名称，则系统可以在选定巷道断面时读取基础数据库并自动生成其特征
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本文编号：2727155
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