[an error occurred while processing this directive]
 
       首 页  |  期刊介绍  |  编委会  |  投稿指南  |  期刊订阅  |  广告合作  |  留言板  |  联系我们 |  English
现代隧道技术 2022, Vol. 59 Issue (3) :63-71    DOI:
绿色智能建造 最新目录 | 下期目录 | 过刊浏览 | 高级检索 << [an error occurred while processing this directive] | [an error occurred while processing this directive] >>
基于SVM集成学习的隧道掌子面稳定性预测方法
(1.武汉理工大学交通与物流工程学院,武汉 430063;2.中交路桥建设有限公司,北京 100027)
Prediction of Tunnel Face Stability Based on Support Vector Machine and Ensemble Learning
(1. School of Transportation and Logistics Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan 430063; 2. Road & Bridge International Co., Ltd., Beijing 100027)
Download: PDF (1876KB)   HTML (1KB)   Export: BibTeX or EndNote (RIS)      Supporting Info
摘要  隧道掌子面稳定性受多种因素的影响。隧道开挖前需对掌子面稳定性进行评估,以制定相应措施,保证隧道施工过程的安全。为提高预测效率,提出一种基于集成学习和支持向量机的隧道掌子面稳定性快速预测方法。首先根据正交实验设计原理,选择最具代表性的训练样本;接着采用三维数值计算,对样本进行标定;然后基于支持向量机算法,采用不同的核函数,拟合隧道掌子面稳定性预测模型,并通过留一法对模型的预测精度进行验证;最后根据集成学习机制,通过投票法整合预测模型,实现隧道掌子面稳定性的综合预测。结果表明,采用集成学习机制,可以最大限度降低单个预测模型的泛化误差,提高隧道掌子面稳定性预测结果的可靠性。
Service
把本文推荐给朋友
加入我的书架
加入引用管理器
Email Alert
RSS
作者相关文章
李 斌 1 蓝元盛 1 章从旭 2
关键词掌子面稳定性   支持向量机   集成学习   强度折减法     
Abstract: The stability of a tunnel face is influenced by a variety of factors, and it is necessary to assess the stability of the tunnel face before tunnel excavation, so as to develop appropriate measures and ensure the safety of the tunnelling process. To improve the efficiency of prediction, this paper proposes a method for the fast prediction of tunnel face stability based on ensemble learning and support vector machine (SVM). First, the most typical training samples are selected based on the principle of orthogonal experimental design, and then the samples are calibrated through three-dimensional numerical calculations. Second, based on the SVM algorithm, different kernel functions are used to fit the prediction models of tunnel face stability and verify their prediction accuracy through the leave-one-out method. Finally, according to the ensemble learning mechanism, the prediction models are synthesized by the voting method to realize the integrated prediction of tunnel face stability. The results show that the ensemble learning mechanism can minimize the generalization error of individual prediction models and improve the reliability of the prediction results of tunnel face stability.
KeywordsStability of tunnel face,   Support vector machine (SVM),   Ensemble learning,   Strength reduction method     
基金资助:国家自然科学基金(51608407);中交路建科技研发项目(ZJLJ-2019-14)
作者简介: 李 斌(1984-),男,博士,副教授,主要从事隧道工程方面研究及教学工作,E-mail:phdlibin@whut.edu.cn. 通讯作者:蓝元盛(1993-),男,硕士,工程师,主要从事隧道工程掌子面稳定性方面研究工作,E-mail:yuans_l@163.com.
引用本文:   
李 斌 1 蓝元盛 1 章从旭 2 .基于SVM集成学习的隧道掌子面稳定性预测方法[J]  现代隧道技术, 2022,V59(3): 63-71
LI Bin1 LAN Yuansheng1 ZHANG Congxu2 .Prediction of Tunnel Face Stability Based on Support Vector Machine and Ensemble Learning[J]  MODERN TUNNELLING TECHNOLOGY, 2022,V59(3): 63-71
链接本文:  
http://www.xdsdjs.com/CN/      或     http://www.xdsdjs.com/CN/Y2022/V59/I3/63
 
没有本文参考文献
[1] 郑艾辰 1,2 赵浩然 1,2 谭冰心 1,2 黄 锋 1,2 何兆益 1.基于SVM的隧道衬砌空洞填充物雷达图像识别研究[J]. 现代隧道技术, 2022,59(2): 45-52
[2] 陈国栋 1 甘目飞 2 刘 科 2.铁路隧道钻爆法机械化修建设计关键技术[J]. 现代隧道技术, 2022,59(2): 200-209
[3] 蒋武军 1 李得建 2,3 瞿拓宇 3.基于强度折减法的浅埋隧道掌子面三维主动稳定性上限解析[J]. 现代隧道技术, 2020,57(6): 55-62
[4] 唐晓松 1,2 郑颖人 3 王永甫 1.有限元强度折减法在隧道施工稳定分析与控制中的应用[J]. 现代隧道技术, 2020,57(3): 49-55
[5] 覃 晖 1 唐 玉 2 谢雄耀 3,4 王峥峥 1.基于支持向量机的隧道衬砌空洞机器识别方法[J]. 现代隧道技术, 2020,57(2): 13-19
[6] 杨志强 1 方 晶 2 刘湘林 1 郑余朝 2.基于工期目标的单跨四车道市政隧道施工优化研究[J]. 现代隧道技术, 2020,57(2): 184-191
[7] 朱宝合 郑邦友 戴亦军 刘 灿.基于非线性支持向量机的隧道煤与瓦斯突出危险性预测[J]. 现代隧道技术, 2020,57(2): 20-25
[8] 郑余朝 1 张文胜 1 孙克国 1 蔡佳良 1 李 杰 2 冷 彪 1 赵瑞文 2 赵晓勇 3 罗 勇 3.基于离散元强度折减法的大跨隧道稳定性研究[J]. 现代隧道技术, 2020,57(1): 18-25
[9] 邱陈瑜 1,4 郑颖人 1 张艳涛 2 谭万鹏 3 赵尚毅 1.岩质隧道深浅埋划分方法及判别标准探讨[J]. 现代隧道技术, 2019,56(1): 14-21
[10] 朱庆华 1 黄剑锋 2 何 勇 3 邵 勇 3.基于强度折减法的穿江管道抗浮稳定性分析[J]. 现代隧道技术, 2019,56(1): 94-98
[11] 赵智涛 1,2 曹伍富 1,2 王 霆 1,2.隧道爬坡开挖与水平开挖掌子面稳定性对比分析[J]. 现代隧道技术, 2018,55(6): 94-100
[12] 胡 军 1 曹进海 1 葛凯华 2 王凯凯 1.基于 IAF-SVM的隧道位移反分析研究[J]. 现代隧道技术, 2017,54(5): 54-60
[13] 周 磊 朱哲明 李元鑫.基于有限元强度折减法分析主应力方向对隧道稳定性的影响[J]. 现代隧道技术, 2017,54(2): 61-67
[14] 徐国文 何 川 王 维.围岩流变模型参数识别的启发式-支持向量机方法[J]. 现代隧道技术, 2016,53(4): 43-51
[15] 章慧健 仇文革 孔 超.新建隧道近接既有建筑物施工的破坏模式研究[J]. 现代隧道技术, 2016,53(4): 97-101
Copyright 2010 by 现代隧道技术