SVM預(yù)測(cè)技術(shù)在福建省西溪特大橋中的應(yīng)用研究

唐 浩，段 敏

(招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司， 重慶 400067)

SVM預(yù)測(cè)技術(shù)在福建省西溪特大橋中的應(yīng)用研究

唐 浩，段 敏

(招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司， 重慶 400067)

針對(duì)福建省西溪特大橋應(yīng)變長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采用相空間重構(gòu)與支持向量機(jī)(Support Vector Machine,SVM)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行建模處理并預(yù)測(cè)其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。試驗(yàn)結(jié)果顯示：采用SVM方法對(duì)西溪特大橋2016年7月的應(yīng)變量日均值進(jìn)行預(yù)測(cè)，平均預(yù)測(cè)誤差為4.3 με。預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)于SVM預(yù)測(cè)技術(shù)在工程中的應(yīng)用具有一定參考價(jià)值，可為橋梁結(jié)構(gòu)的安全預(yù)警提供可靠的科學(xué)依據(jù)。

西溪特大橋；支持向量機(jī)；相空間重構(gòu)；預(yù)測(cè)

福建省西溪特大橋位于沈海高速公路廈漳段，是連接廈門與漳州的重要交通要道，于1997年底竣工。為保證該橋在運(yùn)營(yíng)期內(nèi)的安全，對(duì)其安裝了大量各類傳感器以用于在線監(jiān)測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)的變化。本文采用相空間重構(gòu)技術(shù)與支持向量機(jī)(Support vector machine,SVM)方法對(duì)西溪特大橋的應(yīng)變監(jiān)測(cè)量建模，預(yù)測(cè)其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。2組應(yīng)變監(jiān)測(cè)量預(yù)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該方法的可行性與有效性。

1 相空間重構(gòu)

相空間重構(gòu)理論始于從時(shí)間序列研究混沌現(xiàn)象。決定系統(tǒng)長(zhǎng)期演化的任一變量的時(shí)間演化均包含了該系統(tǒng)所有變量長(zhǎng)期演化的信息。因此，可通過(guò)決定系統(tǒng)長(zhǎng)期演化的任一單變量時(shí)間序列來(lái)研究其混沌行為。一般來(lái)說(shuō)，非線性系統(tǒng)的相空間維數(shù)可能很高，甚至無(wú)窮，但在大多數(shù)情況下并不明確。在具體問(wèn)題中，對(duì)于給定的時(shí)間序列通常是將其擴(kuò)展到三維甚至更高維的空間中去，以便把時(shí)間序列中蘊(yùn)藏的信息充分顯露出來(lái)，這就是延遲坐標(biāo)狀態(tài)空間重構(gòu)法。……