SVM預(yù)測技術(shù)在福建省西溪特大橋中的應(yīng)用研究

唐 浩，段 敏

(招商局重慶交通科研設(shè)計院有限公司， 重慶 400067)

SVM預(yù)測技術(shù)在福建省西溪特大橋中的應(yīng)用研究

唐 浩，段 敏

(招商局重慶交通科研設(shè)計院有限公司， 重慶 400067)

針對福建省西溪特大橋應(yīng)變長期監(jiān)測數(shù)據(jù)，采用相空間重構(gòu)與支持向量機(Support Vector Machine,SVM)技術(shù)對其進行建模處理并預(yù)測其未來發(fā)展趨勢。試驗結(jié)果顯示：采用SVM方法對西溪特大橋2016年7月的應(yīng)變量日均值進行預(yù)測，平均預(yù)測誤差為4.3 με。預(yù)測結(jié)果對于SVM預(yù)測技術(shù)在工程中的應(yīng)用具有一定參考價值，可為橋梁結(jié)構(gòu)的安全預(yù)警提供可靠的科學(xué)依據(jù)。

西溪特大橋；支持向量機；相空間重構(gòu)；預(yù)測

福建省西溪特大橋位于沈海高速公路廈漳段，是連接廈門與漳州的重要交通要道，于1997年底竣工。為保證該橋在運營期內(nèi)的安全，對其安裝了大量各類傳感器以用于在線監(jiān)測橋梁結(jié)構(gòu)的變化。本文采用相空間重構(gòu)技術(shù)與支持向量機(Support vector machine,SVM)方法對西溪特大橋的應(yīng)變監(jiān)測量建模，預(yù)測其未來發(fā)展趨勢。2組應(yīng)變監(jiān)測量預(yù)測試驗結(jié)果驗證了該方法的可行性與有效性。

1 相空間重構(gòu)

相空間重構(gòu)理論始于從時間序列研究混沌現(xiàn)象。決定系統(tǒng)長期演化的任一變量的時間演化均包含了該系統(tǒng)所有變量長期演化的信息。因此，可通過決定系統(tǒng)長期演化的任一單變量時間序列來研究其混沌行為。一般來說，非線性系統(tǒng)的相空間維數(shù)可能很高，甚至無窮，但在大多數(shù)情況下并不明確。在具體問題中，對于給定的時間序列通常是將其擴展到三維甚至更高維的空間中去，以便把時間序列中蘊藏的信息充分顯露出來，這就是延遲坐標(biāo)狀態(tài)空間重構(gòu)法。……