基于PSO-RVM模型的大壩安全監(jiān)控研究

宋培玉 ，楊浩東 ，王嘉華

（1. 中煤科工集團(tuán)南京設(shè)計研究院有限公司，江蘇 南京 210019；

2. 江蘇南水科技有限公司，江蘇 南京 210012；

3. 河海大學(xué)理學(xué)院，江蘇 南京 210098）

0 引言

利用實測數(shù)據(jù)建立監(jiān)控模型是實現(xiàn)大壩工程安全預(yù)警的有效途徑[1]，目前逐步回歸法、時間序列法、灰色系統(tǒng)理論等一系列傳統(tǒng)的統(tǒng)計模型已經(jīng)被應(yīng)用到大壩安全監(jiān)控中。朱劭宇等[2]利用馬爾科夫鏈適應(yīng)大波動的特點，將逐步回歸和馬爾科夫模型相結(jié)合并應(yīng)用于大壩變形監(jiān)測。針對多重共線性問題，姚遠(yuǎn)等[3]建立了偏最小二乘回歸法的逐步回歸模型，但模型系數(shù)難以解釋。陳宏玉[4]在偏最小二乘法的基礎(chǔ)上引入了半?yún)?shù)模型，有效地分離出觀測數(shù)據(jù)中的系統(tǒng)誤差，但模型處理過程較復(fù)雜。為避免灰色模型在長期預(yù)測的有效性受系統(tǒng)時間序列長短及數(shù)據(jù)變化的影響，魏迎奇等[5]建立等維 GM（1，1）動態(tài)預(yù)測模型對大壩變形進(jìn)行了預(yù)測。針對大壩安全監(jiān)控中數(shù)據(jù)的隨機擾動誤差影響，蘇觀南等[6]利用卡爾曼濾波消除原始數(shù)據(jù)擾動誤差，再對大壩變形進(jìn)行灰色預(yù)測。李萌等[7]利用灰色模型預(yù)測分形維數(shù)，建立了改進(jìn)的大壩分形幾何監(jiān)控模型。針對大壩監(jiān)測中常出現(xiàn)的非等間距數(shù)據(jù)，付浩雁等[8]通過引進(jìn)指數(shù)平滑法構(gòu)建了改進(jìn)的非等間距灰色預(yù)測模型。

這些統(tǒng)計模型計算簡捷，已被廣泛應(yīng)用到大壩安全監(jiān)控的各個領(lǐng)域，但針對自變量因子與效應(yīng)量之間非線性和小樣本問題都存在一定的不足，特別是模型的泛化能力更嚴(yán)重影響到模型的預(yù)警。……