[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 2025, Vol. 62 Issue (2) :132-140    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] >>
基于固定分量数目的EMD-GRU盾构姿态分组预测研究
(1.中铁七局集团第三工程有限公司,西安 710000;2.河海大学 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,南京 210098;3.中山大学土木工程学院,珠海 519082;4.隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室,广州 510275)
Study on Grouped Prediction of Shield Posture Based on EMD-GRU Model with Fixed Component Number
(1. The Third Engineering Co.,Ltd of China Railway Seventh Group, Xi′an 710000; 2. Key Laboratory of Ministry of Education for Geomechanics and Embankment Engineering (Hohai University), Nanjing 210098; 3. School of Civil Engineering, Sun Yat-sen University, Zhuhai 519082; 4. Key Laboratory for Tunnel Engineering, Guangzhou 510275)
Download: PDF (5379KB)   HTML (1KB)   Export: BibTeX or EndNote (RIS)      Supporting Info
摘要 过大的盾构姿态偏差会对盾构施工安全和工程质量造成严重危害。为了准确预测盾构姿态偏差,为提前纠偏提供决策支持,提出一种基于固定分量数目的经验模态分解(Empirical Mode Decomposition ,EMD)-门控循环单元(Gate Recurrent Unit ,GRU)的机器学习算法,对不同方向盾构姿态偏差进行分组预测研究。研究结果表明:EMD可以将无规律的盾构姿态偏差信号分解为若干个有规律的分量,GRU可以提取输入数据的前后关联信息,实现对不同方向盾构姿态偏差的精准预测;采用固定EMD分解数量和分组预测的方法可以保证预测集和训练集的独立性,在与其他模型进行对比之后发现EMD-GRU模型为最优模型;通过分析不同输入参数组合对预测效果的影响,验证了同一方向上(水平或竖直)的姿态偏差存在相互影响。
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
王 恒1 胡锦健2 孙成果1 张 箭2 梁 禹3
4 丰土根2
关键词盾构施工   姿态偏差   经验模态分解   门控循环单元   分组预测     
Abstract: Excessive shield posture deviations can severely compromise the safety of shield construction and project quality. To accurately predict shield posture deviations and provide decision support for early correction, a machine learning algorithm combining Empirical Mode Decomposition (EMD) with fixed component number and Gate Recurrent Unit (GRU) is proposed for grouped prediction of shield posture deviations in different directions. The results show that EMD can decompose irregular shield posture deviation signals into several regular components, and GRU can extract temporal dependencies in the input data, enabling precise prediction of shield posture deviations in different directions. Using a fixed number of EMD decomposition components and grouped prediction method ensures the independence of the prediction and training sets. After comparison with other models, the EMD-GRU model proved to be the optimal model. The analysis of the effects of different input parameter combinations on prediction results verifies the interdependence of posture deviations in the same direction (horizontal or vertical).
KeywordsShield construction,   Posture deviation,   Empirical Mode Decomposition,   Gate Recurrent Unit,   Grouped prediction     
基金资助:国家自然科学基金项目(52378336,52178386,52378427).
作者简介: 王 恒(1976-),男,高级工程师,主要从事隧道及地下工程研究工作,E-mail:3161307520@qq.com. 通讯作者:张 箭(1989-),男,博士,教授, 博士生导师,主要从事地下空间与隧道工程研究工作,E-mail:zhangj0507@163.com.
引用本文:   
王 恒1 胡锦健2 孙成果1 张 箭2 梁 禹3, 4 丰土根2 .基于固定分量数目的EMD-GRU盾构姿态分组预测研究[J]  现代隧道技术, 2025,V62(2): 132-140
WANG Heng1 HU Jinjian2 SUN Chengguo1 ZHANG Jian2 LIANG Yu3, 4 FENG Tugen2 .Study on Grouped Prediction of Shield Posture Based on EMD-GRU Model with Fixed Component Number[J]  MODERN TUNNELLING TECHNOLOGY, 2025,V62(2): 132-140
链接本文:  
http://www.xdsdjs.com/CN/      或     http://www.xdsdjs.com/CN/Y2025/V62/I2/132
 
没有本文参考文献
[1] 张 广1 龚秋明1 谢兴飞1 裴成元2 尚 层2.基于Bootstrap-COA-BiGRU模型的TBM掘进步稳定段掘进参数区间预测[J]. 现代隧道技术, 2025,62(2): 121-131
[2] 陈友建.基于数字化地质模型的盾构隧道可视化仿真预警体系研究与应用[J]. 现代隧道技术, 2024,61(3): 166-174
[3] 陈一凡1 黄书华2 沈 翔1, 3, 4 盛 健2 陈湘生1, 3, 4, 张 良2.密集城区超大直径盾构切削群桩对上部建筑物振动影响规律分析[J]. 现代隧道技术, 2024,61(3): 266-275
[4] 王烨晟 1,2 吴 勇 1,2 赵良云 3 李 伟 3 姜宜杰 4 赵 焕 4 丁 智 5,6.城市地下工程盾构施工风险分级管控平台研发与应用分析[J]. 现代隧道技术, 2023,60(1): 76-89
[5] 胡 珉 1,2 胡星辰 1,2 宋 云 3 羌 培 3.基于知识图谱的盾构施工辅助决策系统设计和开发[J]. 现代隧道技术, 2023,60(1): 66-75
[6] 黄 辉 汤勇茂 曹赛赛.富水砂层土压盾构螺旋输送机喷涌处治技术[J]. 现代隧道技术, 2022,59(4): 234-239
[7] 高鹏鹏 1 徐 方 1 宋普涛 2 王宁宁 3 张 伟 4.高性能同步注浆材料对富水砂层盾构施工参数的影响研究[J]. 现代隧道技术, 2021,58(6): 244-250
[8] 章龙管 1 刘绥美 1 李开富 1 徐 进 2,3,4 王胜楠 3,5 李 强 3.基于故障树与贝叶斯网络的地铁盾构施工风险预测[J]. 现代隧道技术, 2021,58(5): 21-29
[9] 魏 纲 1,2 赵得乾麟 1 黄 睿 1.盾构施工对邻近隧道影响的模型试验研究综述[J]. 现代隧道技术, 2021,58(5): 1-8
[10] 张 迅 1 贺雄飞 2,3.泡沫剂对土压平衡盾构主要掘进参数的影响研究[J]. 现代隧道技术, 2021,58(3): 176-181
[11] 沈 翔 1 袁大军 2 吴 俊 3 付艳斌 1.复杂地层条件下盾构掘进参数分析及预测[J]. 现代隧道技术, 2020,57(5): 160-166
[12] 袁东锋 1,2 李方政 1, 2 周禹良 1,2 袁 辉 1, 2 高晓耕 1, 2 刘书杰 1, 2.富水砂层盾构隧道侧穿建筑物水平定向钻孔注浆技术[J]. 现代隧道技术, 2019,56(4): 154-159
[13] 王振勇 1 董震永 2 江玉生 1 董林伟 1 熊云超 1 杨佳楠 1.砂卵石地层盾构掘进中特殊泥饼的形成机理与处理控制[J]. 现代隧道技术, 2019,56(4): 175-181
[14] 季 昌 1 王 力 2.软土地区盾构穿越待改建老旧大堤的变形控制研究[J]. 现代隧道技术, 2019,56(3): 108-117
[15] 侯策源 陈 添 薛宏平.砂卵石复合地层盾构隧道施工预加固技术[J]. 现代隧道技术, 2019,56(3): 172-176
Copyright 2010 by 现代隧道技术