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隧道现场施工监控量测数据分析中回归模型的选择与优化
| 论文题名： | 隧道现场施工监控量测数据分析中回归模型的选择与优化 |
| 关键词： | 监控量测;回归趋势添加法;灰色局势决策法;监测频率;数据处理;隧道施工现场 |
| 摘要： | 隧道施工现场监控量测最重要的目的之一是通过对监测数据的分析处理与必要的计算和判断后,进行预测和反馈,以保证施工安全和隧道围岩及支护结构的稳定。实现这一目的需要有较为准确的反馈信息,而有效的监控数据处理方法直接关系到反馈信息的准确性和可靠性。回归分析法因其简单易懂与操作方便等特点,成为现今隧道监控量测中最常用的数据处理方法之一。然而,回归分析法中回归模型的选择往往具有很大的主观性,且对于监测数据发生突变的情况现今仍缺乏科学而合理的分析方法。针对上述问题,本文作者提出了隧道现场施工监控量测数据分析中回归模型的选择与优化研究课题,并基于大量隧道现场施工监控量测资料,在已有研究工作基础上进行了深入系统的研究。 首先,对隧道施工监控量测数据分析方法进行了归纳总结,重点分析了回归分析法、时间序列分析法、灰色预测法以及突变理论的原理和计算方法,指出了回归分析法用于隧道施工监控量测数据分析中的优势与不足,创造性地提出了综合利用多种分析方法的优点对传统回归分析法中回归模型进行选择与优化的解决方法。 通过对大量隧道现场监测数据进行回归分析,获得了不同监测对象相应的回归模型,探索了各监测对象随时间的变化规律。在此基础上,针对隧道施工监控量测数据回归模型覆盖面较窄的问题,建立了隧道监控量测回归模型集;针对回归模型客观评价指标量少、概念不明确以及相应的评价标准不统一的问题,建立了隧道施工监控量测回归模型评价指标集。 利用灰色局势决策法量化评价标准、选择回归模型,综合考虑了回归模型的简单性和适应性,较好地解决了传统回归分析法选择与优化回归模型时具有过多的主观性的缺点。以拱顶下沉监测数据为算例,验证了该方法的可行性与优异性。 基于回归分析理论和指数平滑加权理论,提出回归趋势添加法,在灰色局势决策法优选回归模型的基础上,对回归模型进一步优化,并以隧道地表下沉实测数据为例,对监控量测数据进行分析处理。该方法不仅能很好地确定隧道现场监控量测频率,还能对可能发生突变的时间做出较准确地预测。回归趋势添加法较其它方法操作更加简单,反馈信息更为准确,对隧道现场监控量测数据进行预测、预警具有明显的优越性。 本文研究工作立足学科前沿,采用先进的数学方法和手段,对隧道监控量测数据的处理方法进行了研究,具有较高的理论和实用价值,为系统地对隧道施工进行动态信息反馈分析提供了理论依据与技术手段。 |
| 作者： | 李品钰 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 凌同华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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