【目的】针对降雨诱发型滑坡位移序列在阶跃型突变阶段呈现强非平稳性、跨尺度耦合及动力学突变失配的特征,现有基于单一分解或纯数据驱动的深度学习模型在突变起始时刻普遍出现相位滞后、幅值削弱甚至虚假振荡失效,难以同时兼顾长期蠕...【目的】针对降雨诱发型滑坡位移序列在阶跃型突变阶段呈现强非平稳性、跨尺度耦合及动力学突变失配的特征,现有基于单一分解或纯数据驱动的深度学习模型在突变起始时刻普遍出现相位滞后、幅值削弱甚至虚假振荡失效,难以同时兼顾长期蠕滑演化与短期突变响应的预测精度,本文提出一种融合改进二次分解与物理特征约束的深度学习预测模型,以解决滑坡位移在突变触发阶段的结构性预测失真问题。【方法】首先,针对原始位移序列的模态混叠问题,采用完备集合经验模态分解(CEEMDAN)提取趋势项与非平稳分量;其次,为解决高频降雨响应信号的提取难题,引入冠豪猪优化算法(CPO)自适应寻优变分模态分解(VMD)的关键参数,实现高频残差的精细化二次分解;进而,构造速度、加速度及改进切向角等运动学特征,通过LSTM-Transformer串联网络捕捉时序依赖与跨尺度全局关联,并在损失函数中引入物理一致性正则项以约束预测结果的动力学合理性。【结果】以湖北省十堰市郧西县枣树洼滑坡为例的实验表明:该模型在强降雨突变段的相位滞后小于1 d,综合预测精度(RMSE=2.975 mm, R^(2)=0.985)较单一分解模型提升约38%,有效克服了纯数据驱动模型在非降雨期易产生虚假波动的缺陷。【结论】研究不仅验证了物理特征约束策略的有效性,更为解决滑坡中突变信号的精细化分离提供了新范式,同时显著增强了深度学习模型在地质灾害预测中的物理可解释性与工程应用信度。展开更多
交叉跨越是特高压架空输电线路的施工难点与重点,同一项目中各交叉跨越分项工程的施工难度根据现场情况差异很大,根据现场特点在各个分项工程之间进行合理的资源分配是一个复杂的多目标决策问题。首先通过建立评价体系,利用层次分析法(a...交叉跨越是特高压架空输电线路的施工难点与重点,同一项目中各交叉跨越分项工程的施工难度根据现场情况差异很大,根据现场特点在各个分项工程之间进行合理的资源分配是一个复杂的多目标决策问题。首先通过建立评价体系,利用层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)计算各维度影响因素的权重;其次通过收集多个分项工程的现场数据,结合AHP计算结果构建加权规范化矩阵,利用逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)模型计算各分项工程与负理想解的相对贴近度;鉴于施工系统的复杂性和信息的不完全性,再引入灰关联分析弥补TOPSIS仅考虑空间距离的不足,计算得到各分项工程与理想解的灰色关联度。将模型耦合计算综合贴近度得到项目施工难度排名。对排名不同的项目进行对比分析,提出资源分配建议。展开更多
文摘【目的】针对降雨诱发型滑坡位移序列在阶跃型突变阶段呈现强非平稳性、跨尺度耦合及动力学突变失配的特征,现有基于单一分解或纯数据驱动的深度学习模型在突变起始时刻普遍出现相位滞后、幅值削弱甚至虚假振荡失效,难以同时兼顾长期蠕滑演化与短期突变响应的预测精度,本文提出一种融合改进二次分解与物理特征约束的深度学习预测模型,以解决滑坡位移在突变触发阶段的结构性预测失真问题。【方法】首先,针对原始位移序列的模态混叠问题,采用完备集合经验模态分解(CEEMDAN)提取趋势项与非平稳分量;其次,为解决高频降雨响应信号的提取难题,引入冠豪猪优化算法(CPO)自适应寻优变分模态分解(VMD)的关键参数,实现高频残差的精细化二次分解;进而,构造速度、加速度及改进切向角等运动学特征,通过LSTM-Transformer串联网络捕捉时序依赖与跨尺度全局关联,并在损失函数中引入物理一致性正则项以约束预测结果的动力学合理性。【结果】以湖北省十堰市郧西县枣树洼滑坡为例的实验表明:该模型在强降雨突变段的相位滞后小于1 d,综合预测精度(RMSE=2.975 mm, R^(2)=0.985)较单一分解模型提升约38%,有效克服了纯数据驱动模型在非降雨期易产生虚假波动的缺陷。【结论】研究不仅验证了物理特征约束策略的有效性,更为解决滑坡中突变信号的精细化分离提供了新范式,同时显著增强了深度学习模型在地质灾害预测中的物理可解释性与工程应用信度。
文摘交叉跨越是特高压架空输电线路的施工难点与重点,同一项目中各交叉跨越分项工程的施工难度根据现场情况差异很大,根据现场特点在各个分项工程之间进行合理的资源分配是一个复杂的多目标决策问题。首先通过建立评价体系,利用层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)计算各维度影响因素的权重;其次通过收集多个分项工程的现场数据,结合AHP计算结果构建加权规范化矩阵,利用逼近理想解排序法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)模型计算各分项工程与负理想解的相对贴近度;鉴于施工系统的复杂性和信息的不完全性,再引入灰关联分析弥补TOPSIS仅考虑空间距离的不足,计算得到各分项工程与理想解的灰色关联度。将模型耦合计算综合贴近度得到项目施工难度排名。对排名不同的项目进行对比分析,提出资源分配建议。
