改进的卡尔曼灰色模型在隧道沉降预测中的应用

为提高地表沉降预测精度,针对灰色预测模型(GM(1,1))易受随机干扰影响致使预测精度不高的问题,建立了基于卡尔曼滤波的灰色理论预测模型。考虑到沉降量受到温度和时间因素影响较大的特点,将地表的沉降看作时间、温度的相关函数来建立卡尔曼滤波模型,并利用迭代滤波理论和LevenbergMarquardt优化滤波,构建改进的卡尔曼滤波模型。改进的卡尔曼滤波模型与灰色模型相结合,应用于地表沉降预测中,并将改进的卡尔曼滤波灰色模型预测结果与卡尔曼滤波灰色模型的预测结果进行对比。实例计算表明,使用改进的卡尔曼滤波对消除检测数据扰动误差后的数据进行灰色模型预测的精度相比于单纯灰色预测的预测精度更高。     

灰色Verhulst-BP模型在沉降分析中的应用

针对软基处理后的地基沉降情况进行分析,利用灰色Verhulst-BP模型对沉降数据进行分析预测。灰色Verhulst-BP模型是利用灰色Verhulst模型的残差值来改进BP神经网络模型,进而提高模型的模拟预测精度。在Matlab9.0平台上,通过Matlab语言编程实现实例检验分析。研究结果表明,灰色Verhulst-BP模型相对于灰色Verhulst模型更适合于S型序列的数据分析预测。该模型预测精度较高,能够较好地反映沉降趋势。     

马尔可夫残差修正模型的高铁路基变形预测

针对灰色系统模型在变形预测中存在预测结果不理想的问题,给出马尔可夫残差修正模型,首先应用灰色预测模型对未来的沉降变形进行预测,然后用马尔可夫过程对预测结果修正,提高预测精度。应用表明:马尔可夫残差修正模型的预测值与观测数据的拟合结果优于传统灰色系统预测模型以及残差修正模型,其预测精度明显提高,沉降预测值更为可靠,可为工程监测提供科学决策依据。     

改进的GM-AR组合模型在地铁沉降预测中的应用

灰色预测模型对沉降的整体趋势有很好地预测结果,时序模型针对随机性的数据进行预测,二者结合一定程度上可提高预测的精度。文中通过改进GM-AR模型并将其应用于地铁沉降预测中,同时与灰色预测模型和GM-AR组合模型的预测精度进行对比分析。结果表明,改进后GM-AR模型可以有较好的预测效果。     

基于Matlab的灰色回归组合模型在沉降监测中的应用

基于Matlab的灰色回归组合模型,是对灰色GM(1,1)模型以及线性回归模型的补充和改善,通过对某工程沉降监测数据进行分析和处理,并且与单一模型的预测精度相比较,从预测结果可知该组合模型的预测精度与单一模型相比有较大提高,这对于预测工程时间有一定的指导意义。     

基于对数变换的优化灰色模型在基坑沉降中的应用

结合青岛某火车站基坑沉降观测工程,本文运用灰色预测模型对其沉降数据进行处理,并对其未来趋势做出预测。传统灰色预测模型的优点是计算简单,但其与原始数据拟合程度较低,预测精度有时也不能满足要求。为了提高灰色模型的拟合和预测精度,本文对原始数据进行对数变换以提高原始数据序列的光滑度,并融入新陈代谢思想对模型做进一步优化。结果表明,优化后的模型预测精度较高,有较好的应用价值。     

小波分析与粒子群算法优化的灰色神经网络模型

针对灰色模型在测量数据波动较大时预测精度下降的缺陷,本文提出了采用小波分析与粒子群算法优化后的BP神经网络对灰色模型进行优化,生成了基于小波分析和粒子群算法优化的灰色神经网络预测模型。并使用青岛市航运中心的沉降观测数据对优化后的灰色模型进行精度验证,证明优化后的模型的预测精度相比于传统的灰色模型与经过小波降噪后的灰色模型,预测精度有了进一步提高。     

改进的灰色模型在高铁沉降预测中的应用

针对目前灰色模型在高速铁路沉降预测中存在的不足之处,该文提出了一种通过改善原始数据序列的光滑度来提高灰色模型预测精度的方法,并结合实例,验证了改进灰色模型在高速铁路沉降预测中的可行性,为今后高速铁路的沉降预测评估提供了更多的参考和借鉴。     

灰色-时序组合模型在地表变形预测中的应用

通过对某地铁监测点小波去噪后的数据建立灰色预测模型,分析了灰色预测的优缺点,针对灰色预测对波动性数据预测的不足,建立了灰色-时序组合模型。首先,利用灰色模型提取时间序列中的趋势项;然后,用时序模型对残差项进行建模分析,兼顾了数据的趋势性和波动性,弥补了灰色预测的不足,提高了预报精度。     

动态灰色模型在变形预测中的应用

本文在引入序列算子成功构造灰色序列的基础上,详细讨论了灰色预测模型的基本内容和两种动态灰色预测模型的实现,并成功将其应用于广州地铁变形监测的数据预报。实践及理论证明,新陈代谢灰色预测模型由于实时加入系统的最新信息,提高灰区间的白度,预测精度最高;灰数递补模型通过引入灰数,一定程度上也提高了预测的精度。新陈代谢灰色预测模型实践证明预测精度可达到一级。     

灰色最小二乘支持向量机在滑坡变形预测中的应用

结合灰色系统思想与最小二乘支持向量机构成灰色最小二乘支持向量机,根据目前灰色模型与最小二乘支持向量机结合的方法,提出并联型、串联型和残差型三种预测模型的结构.将上述三种灰色最小二乘支持向量机模型用于对三峡库区石佛寺滑坡垂直位移进行预测,模型精度和预测结果比较理想,优于单一预测模型.试验表明:灰色最小二乘支持向量机可提高预测精度,用于滑坡变形预测是有效可行的.     

基于灰色马尔科夫链预测系统的设计与实现

通过对灰色GM[1,1]模型的算法改进,将改进后的灰色模型与马尔科夫链结合,既可以发挥灰色系统预测精确的特点,又可以利用马尔科夫链对准确预测波动性数据的优势。在灰色马尔科夫链模型的算法基础上,采用Visual Studio 2005开发环境,进行灰色马尔科夫链预测系统的设计。最后利用南方某地区十年来土地利用数据进行系统验证,结果表明,灰色马尔科夫链模型能很大地提高预测的精度和效果,符合实际要求。     

改进灰色马尔科夫模型在基坑预测中的研究

基坑预测问题关系到工程施工的安全,在施工过程中对基坑进行周密的监测和变性预测分析显得尤为重要。针对传统预测模型存在固有偏差和可靠性低的缺点,采用新陈代谢的原理对无偏灰色加权马尔科夫模型进行改进。该模型先用无偏灰色模型拟合系统的总体变化趋势,然后,对拟合残差进行马尔可夫状态划分,并根据各阶权重对不同步长的转移矩阵进行加权处理,用加权后的无偏灰色马尔科夫模型进行预测。在每一步的预测中,利用新陈代谢的原理不断更新建模所使用的数据。将该模型用于基坑沉降预测,并通过实例进行验证。实验表明:基于新陈代谢的无偏灰色加权马尔科夫模型提高了基坑沉降预测的精度和可靠性,预测精度与未改进模型相比提高了8.54%。     

改进的灰色GM-AR组合模型在基坑监测数据处理中的应用

灰色预测模型在变形监测领域已得到广泛的应用和发展,灰色模型在理论上可以进行中长期预测,但实际应用中随着时间的推移预测精度也随之下降,为了解决这一问题,本文对GM(1,1)模型进行了改进并将改进后的GM(1,1)模型与时间序列模型组合,利用GM-AR模型进行预测可提高模型的预测精度,并应用实例证明了该方法的可行性。     

基于遗传算法初值优化的反向灰色模型在沉降监测中的应用

反向灰色模型在具有单调递减趋势的时间序列预测中取得了较好的效果,但是初始值较为陈旧,影响了模型的精度。利用遗传算法对x(1)(n)序列初始值进行全局搜索,确定最优初始值,对反向灰色模型进行了优化。并利用高层建筑实际沉降观测数据对该方法进行了验证。结果表明,该优化灰色模型提高了原模型的预测精度,具有较高的实用价值。     

等维新息灰色模型在深基坑变形预测中的应用

分析了改进的等维新息灰色预测模型用于深基坑变形预测的合理性。应用深基坑实际变形监测资料,对其预测精度及可行性进行了验证。结果表明,等维新息灰色模型的预测精度较高,模型的预测结果基本上能满足要求。灰色预测模型的预测精度与监测的时间间隔是否固定、数据变化的规律性是否明显有关。当规律明显时预测精度较高,而当监测时间间隔波动大、数据有大的跳跃突变时,预测精度较低。     

基于小波去噪的灰色Verhulst模型在高铁路基沉降预测的应用

高铁路基需严格控制工后不均匀沉降。鉴于高铁路基沉降预测值精度受观测噪声和预测拟合函数的影响,本文提出了基于小波函数去噪,对去噪数据进行灰色Verhulst模型预测的方法,并阐述了高铁路基沉降预测评价方法。通过工程实例对比分析了去噪灰色Verhulst模型、GM(1,1)模型、双曲线模型在沉降数据处理中的拟合精度和预测精度。结果表明:GM(1,1)模型拟合精度高,预测精度低,不适用于长期预测;双曲线法预测精度最低,预测曲线不包含路基饱和发展过程;小波去噪灰色Verhulst模型符合高铁路基沉降规律,预测精度高,可以广泛用于路基沉降预测。     

灰色GM(1,1)与Kalman滤波模型用于变形预测的比较分析

通过运用灰色GM(1,1)和Kalman滤波模型分别对某高层建筑物的沉降变形趋势进行分析,得出灰色GM(1,1)适用于短期且变形趋势呈线性变化的变形分析与预测,而Kalman滤波模型不仅适用于短期预测,对于长周期预测也有较高的精度。因此,在观测周期较短时,灰色GM(1,1)和Kalman滤波模型对线性变化的高层建筑物都有较高的预测精度,但是对于较长周期的观测,Kalman滤波模型预测的精度和可靠性要高于灰色GM(1,1)模型。     

改进不等时距权重的灰色残差组合修正模型及其应用

为提高传统不等时距灰色模型（TUTGM）的预测精度，提出了一种改进不等时距权重的灰色残差组合修正模型（IUTWGM-RCC）。首先在传统不等时距灰色模型中引入时距权重分配系数，按照累加生成和累减还原过程的生成序列不同，构建了4种不同的预测模型，并依据相似度准则确定最优拟合序列和预测值；然后采用正弦函数和谐波变化生成的周期序列函数修正残差序列，进一步提高模型的预测精度；最后对建筑物3个观测点的沉降量进行预测。结果表明，累减还原过程引入不等时距权重的灰色模型预测精度最高，经残差组合修正后，预测结果的后验差比分别为0.04、0.11和0.05，精度等级为1级。     

灰色自回归模型的建筑物沉降预测探讨

在建筑物施工及运营期间,掌握建筑物变形规律并及时预测其变形趋势在保障建筑物的安全使用方面发挥着重要作用。由于单一的灰色GM(1,1)模型预测精度不高,本文提出了一种预测模型——灰色自回归组合模型,该模型结合了灰色GM(1,1)模型和自回归模型的优点。为验证该模型预测精度优于灰色GM(1,1)模型,本文通过某工程实例中的2个变形观测点的观测数据进行建模,结果表明,组合模型的预测精度高于单一灰色GM(1,1)模型。