基于局部线性嵌入和支持向量机回归的TBM施工参数预测

• 作者: 李建斌 武颖莹 李鹏宇 郑霄峰 徐剑安 鞠翔宇
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 关键词: 隧道掘进机(TBM) 施工参数 掘进性能 预测 局部线性嵌入(LLE) 支持向量机回归(SVR)
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 土木工程、交通工程|Civil Engineering, Traffic Engineering
• 页码范围: 1426-1435
• 页数: 10页
• 分类号: U45
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2021.08.003

摘要

依托吉林引松工程开展隧道掘进机(TBM)施工参数预测研究,提出TBM施工数据分段提取算法,提取上升段前30 s的总推进力、刀盘转速、推进速度、刀盘扭矩、刀盘转速电位器设定值、推进速度电位器设定值、贯入度、贯入度指数(FPI)、扭矩切深指数(TPI)9个参数作为输入;通过局部线性嵌入(LLE)完成对上升段数据特征的降维;基于支持向量机回归(SVR)建立TBM施工控制参数(推进速度、刀盘转速)和负载参数(总推进力、刀盘扭矩)预测模型.分析是否结合前一掘进循环的FPI、TPI指数进行预测对预测效果的影响.结果表明,上述方法在推进速度、刀盘转速、总推进力、刀盘扭矩的预测中均取得了较好的预测效果,平均预测绝对百分比误差均小于15％,验证了该预测方法的有效性,该方法可以为TBM现场施工提供指导.