基于GEP的高速铁路路基沉降预测系统研究
[Abstract]:As the foundation structure of ballastless track, the most important link in the course of railway track laying is to strictly control the post-construction settlement of subgrade and predict it scientifically. At present, there are some problems such as strict requirement of data, large error caused by human factors and low precision of prediction, which are commonly used in theoretical calculation method and practical data analysis method. In view of the shortcomings of traditional settlement prediction methods, this paper puts forward the application of cloud adaptive GEP algorithm in subgrade settlement prediction, which is of great significance to promote the development of high-speed railway subgrade settlement prediction. In this paper, the basic theory of subgrade settlement is studied, and several common prediction models, such as regression analysis model, time series model, gray model and BP neural network model, are analyzed and discussed. On this basis, an evolutionary algorithm-gene expression programming (GEP),) is introduced, and its algorithm flow and implementation method are analyzed in detail. It is found that the mutation rate, crossover rate and numerical constant have great influence on the performance of GEP algorithm. However, the traditional algorithm still uses the fixed crossover rate and mutation rate, and the numerical constant processing method is complex, which leads to the existence of local convergence and the low accuracy of the operation results. In this paper, an improved algorithm combining cloud model with GEP is proposed, which is called cloud adaptive GEP algorithm (CAGEP),). The cloud crossover operator strategy and population effective crossover strategy are used to improve the traditional GEP algorithm. By dynamically adjusting the mutation and crossover probability of fitness, the GEP algorithm can jump out of the local optimum and improve the convergence speed and accuracy. Thus the search performance of the algorithm is optimized. The validity of the cloud adaptive GEP algorithm is verified by the comparison of the function discovery experiments. The cloud adaptive GEP algorithm is applied to the construction of railway subgrade settlement prediction model, and the roadbed settlement prediction model based on cloud adaptive GEP is developed by programming language. Using traditional GEP algorithm, cloud adaptive GEP algorithm, BP neural network and gray scale algorithm respectively to forecast and compare the sample data of subgrade settlement deformation, the experimental results show that the cloud adaptive GEP algorithm has the highest prediction accuracy. More suitable for subgrade settlement deformation prediction, has a good use value.
【学位授予单位】:哈尔滨理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U213.157;TP18
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 王华凯;;公路路基沉降的成因与防治对策研究[J];黑龙江科技信息;2008年22期
2 仲先强;;高速公路路基沉降的多项式数学模型研究[J];山西建筑;2008年31期
3 王婧;;应用非线性有限元软件模拟路基沉降的研究[J];河南科技;2011年23期
4 王晓奇;;路基沉降因素与处理措施探讨[J];科技资讯;2012年17期
5 丁勇;郑传昌;;有关高速公路施工路基沉降观测及评价研究[J];交通建设与管理;2013年01期
6 丰伟;董喜燕;伍金理;代冰;;加宽路基沉降有限元分析[J];中国水运(下半月);2014年03期
7 裴亚强;;浅谈高速公路施工路基沉降观测及评价研究[J];企业技术开发;2014年02期
8 费正华,邓水明;应用邓肯-张非线性模型近似计算路基沉降[J];中南公路工程;2001年03期
9 冯金根;高速公路路基沉降观测现场工作要点[J];筑路机械与施工机械化;2001年01期
10 刘绳平;消除路基沉降的几种处理方法[J];山西建筑;2002年11期
相关会议论文 前7条
1 丁洲祥;龚晓南;李又云;谢永利;;应力变形协调分析新理论及其在路基沉降计算中的应用[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(下册)[C];2003年
2 叶楠;高金康;范厚彬;;无偏等维新息模型在拓宽路基沉降预测中的应用[A];和谐地球上的水工岩石力学——第三届全国水工岩石力学学术会议论文集[C];2010年
3 陈星光;;高速公路扩建路基沉降特性及其影响因素[A];第十届中国科协年会论文集(四)[C];2008年
4 龚文惠;雷红军;宁虎;;基于误差传播理论的膨胀土路基沉降可靠度分析[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年
5 吕红松;;贵州省道212线K355前后段路基沉降治理[A];开拓进取 再创辉煌——贵州省公路学会2008年技术交流论文集[C];2008年
6 向一鸣;凌桂香;杜镔;;背景值优化的MGM(1,n)模型在路基沉降预测中的应用[A];贵州省岩石力学与工程学会2013年学术年会论文集[C];2013年
7 杨滕;张娴;韩波;;基于ABAQUS动荷载作用下路基沉降数值模拟分析[A];2013年2月建筑科技与管理学术交流会论文集[C];2013年
相关重要报纸文章 前3条
1 本报记者 李学平 梅宁生 通讯员 吕金蓉;宁夏:钱少照样修好路[N];中国交通报;2007年
2 记者 杨伟鸣 通讯员 戴绍火;湖北杭瑞提前建成156公里[N];湖北日报;2010年
3 本报记者 范玉蕾 通讯员 王建勋 田旭;筑精品工程 为国庆献礼[N];石家庄日报;2009年
相关博士学位论文 前3条
1 杨婧;路基沉降全方位监测方法与技术的研究[D];北京交通大学;2014年
2 金生吉;高填方多级挡土墙路基沉降规律与稳定性数值模拟研究[D];东北大学;2009年
3 李国恒;季冻区填土路基沉降预测及其附加应力分析[D];吉林大学;2013年
相关硕士学位论文 前10条
1 刘昕雨;广珠城际铁路运营期路基沉降的时参反演分析[D];西南交通大学;2015年
2 张尧;高速公路路基沉降远程监测系统设计[D];长安大学;2015年
3 张建伟;地铁隧道下穿既有线地表沉降风险监控研究[D];北方工业大学;2016年
4 郝莹莹;基于公路下伏采空区相对位置的路基沉降研究[D];郑州大学;2016年
5 辜永超;路基沉降条件下无砟轨道整治措施研究[D];西南交通大学;2015年
6 赵国庆;钢花管注浆法在石太线路基沉降病害处治中的应用分析[D];西安科技大学;2015年
7 王文博;龙怀高速公路某路段路基沉降变形规律研究[D];长安大学;2016年
8 候沙沙;基于GEP的高速铁路路基沉降预测系统研究[D];哈尔滨理工大学;2017年
9 丁礼磊;路基沉降无线监测系统关键技术研究[D];长安大学;2009年
10 田宁;高速铁路运营期路基沉降监测与沉降验算平台开发[D];西南交通大学;2012年
,本文编号:2216775
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/2216775.html