隧道建设(中英文)2022,Vol.42Issue(11) :1879-1888.DOI:10.3973/j.issn.2096-4498.2022.11.007

基于GRA-SSA-Elman的隧洞TBM掘进适应性评价

Adaptability Evaluation of Tunnel Bored by Tunnel-Boring Machine Based on Grey Relational Analysis-Sparrow Search Algorithm-Elman Neural Network

赵雪 顾伟红
隧道建设(中英文)2022,Vol.42Issue(11) :1879-1888.DOI:10.3973/j.issn.2096-4498.2022.11.007

基于GRA-SSA-Elman的隧洞TBM掘进适应性评价

Adaptability Evaluation of Tunnel Bored by Tunnel-Boring Machine Based on Grey Relational Analysis-Sparrow Search Algorithm-Elman Neural Network

赵雪 1顾伟红1
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作者信息

  • 1. 兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州 730070
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摘要

为准确评价隧洞施工TBM掘进适应性,保障TBM安全、高效施工,提出一种基于灰色关联分析(GRA)与麻雀搜索算法(SSA)优化Elman神经网络的TBM掘进适应性预测模型.首先,从地质条件、掘进参数、不良地质、施工组织4个方面综合考虑,初步选取13个主要影响因素,建立隧洞TBM掘进适应性评价指标体系;然后,利用GRA分析指标与掘进适应性间的关联性,引入SSA优化Elman神经网络,提高模型性能,并采用留一交叉验证法验证模型的准确性及可靠性,使得模型最接近原始数据分布特征;最后,结合北疆水利工程某标段中待测样本对模型预测效果进行验证,同时与Elman、PSO-Elman、BP神经网络模型预测结果及现场实际结果对比分析.结果表明:SSA-Elman模型预测结果与实际工程结果吻合度较高,该模型能够正确、有效地对TBM掘进适应性进行预测评价,且具有合理性和可操作性,可为隧洞TBM适应性评价提供一种新方法.

关键词

隧洞施工/TBM掘进适应性/灰色关联分析/麻雀搜索算法/Elman神经网络

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基金项目

国家自然科学基金(51668037)

出版年

2022
隧道建设(中英文)
中铁隧道集团有限公司洛阳科学技术研究所

隧道建设(中英文)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.785
ISSN:2096-4498
参考文献量14
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