基于自适应神经元模糊推理系统的岩质边坡稳定性评价方法

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1、第25卷增1岩石力学与工程学报Vol.25Supp.12006年2月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringFeb.，2006基于自适应神经元模糊推理系统的岩质边坡稳定性评价方法1，223郭瑞清，木合塔尔·扎日，刘新喜(1.中国地质大学工程学院，湖北武汉430074；2.新疆大学资源与环境科学学院，新疆乌鲁木齐830046；3.武汉理工大学土木工程与建筑学院，湖北武汉430070)摘要：模糊理论在岩质边坡稳定性评价中存在的知识获取和自适应能力较低等方面不足，而神经网络在模糊推理方面欠缺，因此，提出基于自适应神

2、经元模糊推理系统的边坡稳定性评价方法。通过模型结构的建立、模型训练和测试，得到可用于边坡稳定性评价的基于自适应神经元模糊推理系统模型。测试结果表明，该模型计算结果与边坡实际稳定系数十分接近，对边坡稳定性的预测结果也与实际相符。与基于神经网络方法的计算结果比较，该方法在建模简便程度及计算精度等方面明显具有优势。关键词：边坡工程；自适应神经元模糊推理系统；岩质边坡；稳定性评价中图分类号：P642.22文献标识码：A文章编号：1000–6915(2006)增1–2785–05STABILITYEVALUATIONMETHODOFROCKMASSSLOPEBAS

3、EDONADAPTIVENEURAL-NETWORKBASEDFUZZYINTERFERENCESYSTEM1，223GUORuiqing，MuhtarZARI，LIUXinxi(1.FacultyofEngineering，ChinaUniversityofGeosciences，Wuhan，Hubei430074，China；2.CollegeofResourcesandEnvironmentSciences，XinjiangUniversity，Urumqi，Xinjiang830046，China；3.InstituteofCivilEngine

4、eringandArchitecture，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan，Hubei430070，China)Abstract：Byestablishingmodelstructure，trainingandtesting，theadaptiveneural-network-basedfuzzyinterferencesystemmodelisobtainedtoevaluatethestabilityofslope.Thetestingresultsshowthatthecalculationbythemodelal

5、mostreachesthepracticalstabilityfactoroftheslope，andthepredictionisalsocoincidentwiththepracticalsituation.Thecomparisonwiththeneuralnetworkshowsthatthenewmodelhastheadvantageofsimplicityandhighaccuracy.Keywords：slopeengineering；adaptiveneural-networkbasedfuzzyinterferencesystem(

6、ANFIS)；rockslope；stabilityevaluation多种因素的综合影响，各影响因素不但具有不确定1引言性，且与边坡稳定性之间呈非线性关系，这就导致了确定性及线性分析方法难以准确对边坡的稳定性边坡稳定性评价方法经历了从确定性到非确定做出评价。为弥补确定性方法的不足，作为一种非性、从线性到非线性的发展过程。由于边坡稳定受确定性和非线性方法，基于模糊理论和神经网络的收稿日期：2005–11–03；修回日期：2005–12–06作者简介：郭瑞清(1964–)，男，1984年毕业于长春地质学校矿产普查与勘探专业，现为高级工程师、博士研究生，主要

7、从事岩体力学方面的研究工作。E-mail：guoruiqing@xju.edu.cn•2786•岩石力学与工程学报2006年边坡稳定性评价方法有了长足的发展。贺少辉和李参数。ANFIS中最常用的是Takagi和Sugeno于1985[1]中林通过建立边坡工程性能指标“安全时效性及年提出的Sugeno模型，其典型模糊推理规则为适用性”的隶属函数，将模糊概率测度理论用于边z=f(x，y)(x=A，y=B)(1)坡工程模糊可靠度研究，建立了边坡工程模糊可靠式中：A和B为作为前提的模糊数，z=f(x，y)为结度数学模型，研究了开挖过程这一因素的模糊性对[2]论中

8、的精确数。通常z=f(x，y)为x和y的多项式。边坡稳定性的影响；汪益敏在考虑影