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时间:2018-07-07
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1、基于灰色-模糊马尔可夫链模型的滑坡变形预测朱惠群陈洪凯(重庆交通大学岩土工程研究所,重庆400074)摘要:滑坡演变表现出力学参数及力学现象具有明显的不确定性和随机性,使得滑坡位移变形分析成为工程技术难题之一.在传统的灰色GM(1,1)模型基础上,对误差修正方面运用模糊数学思维,采用GM(1,1)-Fuzzy-Markov模型对相对误差进行二次预测.在对云阳凉水井滑坡变形监测成果的分析中,上述模型在一定程度上避免了单一GM(1,1)理论无法预测波动性的局限,实现了较好的预测,整体精度进一步得到提高
2、,证明了该模型在滑坡变形预测方面的可行性与适用性,为滑坡变形预测问题的解决提供了有益的思考与探索.关键词:滑坡;预测;灰色;模糊;马尔可夫链中图分类号:P642.22文献标识码:A文章编号:1672-948X(2013)02-0053-03LandslideDeformationPredictionBasedonGreyandFuzzy-MarkovChainModelZhuHuiqunChenHongkai(ResearchInstituteofGeotechnicalEngineering,C
3、hongqingJiaotongUniv.,Chongqing400074,China)AbstractLandslideevolutiondisplayedmechanicalparametersandmechanicalphenomenonhaveobviousun-certaintyandrandomness;sothatthedisplacementoflandslidedeformationanalysishasbecomeoneofthetechnicalproblemsofengin
4、eering.InthetraditionalgreyGM(1,1)onthebasisofthemodel,theerrorcor-rectionusingfuzzymathematicsthought,putforwardbyGM(1,1)-fuzzy-Markovmodeltopredictrelativeerrorsecondarily.ForthecoldwaterwellinYunyanglandslidedeformationmonitoringresultsanalysis,the
5、modelinacertainextent,toavoidasingleGM(1,1)theorycannotpredictvolatilitylimitstoachievebetterprediction;theoverallaccuracyisfurtherimproved.Itisprovedthatthemodelfordeformationpredictionoflandslideisfeasibleandapplicable,soastosolvetheproblemofprovidi
6、ngusefulreflectionandexploration.Keywordslandslide;prediction;grey;fuzzy;Markovchain滑坡的演变对人类的生活生产活动有着巨大的影响,准确地预报滑坡系统的演变具有重要的现实意义.而滑坡系统是一个受地质条件、地下水以及人类工程活动等多种因素影响的非线性动力系统,其演变规律极为复杂,表现出的力学参数及力学现象带有明显的不确定性和随机性.滑坡位移变形的分析也成了工程技术难题之一[1-3].灰色理论由邓聚龙教授[4]提出,常见
7、的GM(1,1)模型被广泛地应用到社会、工业、地质等众多学科.但是单一的GM(1,1)模型对于滑坡位移预测具有较大的误差,无法达到预测精度要求.各方学者也曾提出许多修正方法[5-7].本文在误差修正方面运用模糊数学思维,提出采用GM(1,1)-Fuzzy-Markov模型对相对误差进行二次预测,相比单一GM(1,1)模型预测的精度得到提升,效果显著.1GM(1,1)-fuzzy-Markov模型1.1滑坡变形的GM(1,1)预测设滑坡中某一点的等时间位移监测得到的序列收稿日期:2012-11-28
8、基金项目:国家科技攻关项目(GYHY201006039)通信作者:朱惠群(1989-),男,硕士研究生,主要从事水工工程与地质灾害研究.E-mail:83814248@qq.com54三峡大学学报(自然科学版)2013年4月为{dt},t=0,1,2…n,n为观测次数.对序列{dt}进行(m)状态Ee的初始状态Pe为t(m)(m)MeMe一阶叠加生成序列{xt},其中xt=∑di,t=0,1,2…i=1n.基于灰色模型理论假设xt具有近似指数的增长规律,从而xt可以视为某一特定的一
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