[发明专利]考虑参数不确定性影响的混凝土坝压实质量快速预测方法

权利要求书

1.考虑参数不确定性影响的混凝土坝压实质量快速预测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1)、构建碾压混凝土坝压实质量评价指标的原始数据集：包括碾压参数和混凝土料源参数；

2)、建立碾压混凝土坝压实质量评价模型的评价指标体系：通过对各项参数与压实度进行相关性分析，选择显著影响因子作为评价指标；

3)、分析和量化碾压混凝土坝料源参数存在的不确定性，用信息熵理论对其进行分析，将混凝土料源参数的不确定性表示成“信息熵”，实现量化参数不确定性；

4)、建立采用随机森林算法求解的碾压混凝土坝压实质量快速评价模型，采用五折交叉验证验证对随机森林求解结果的误差进行分析；

5)、建立采用随机森林算法求解的碾压混凝土坝压实质量全坝面评快速价模型；

所述步骤1)具体包括：

(1)根据碾压混凝土坝碾压实时监控系统、现场检测、取样检测和钻孔取芯进行指标的选取和收集；

(2)对指标数据进行坐标匹配，选取能够准确反映压实质量的压实度作为评价指标：a、通过碾压混凝土坝碾压实时监控系统获取的指标包括下列碾压参数：碾压遍数n、压实厚度h、碾压速度v；b、通过现场试验获取的指标为压实度P：现场通过核子密度仪监测获取的指标；c、通过取样检测获取混凝土VC值、Gs值、骨料级配、含水率料源参数值；

(3)根据指标之间的影响关系，构建碾压混凝土坝压实质量评价指标的原始数据集；

所述步骤2)具体包括：

(1)应用SPSS软件的Pearson相关性分析方法分析各项指标参数与压实度之间的相关关系；

(2)建立各指标间的相关系数矩阵图；

(3)通过相关性分析指标选择显著性较大指标作为主要影响因子；

所述步骤3)具体包括：

(1)将整理好的料源参数按照大小顺序排列；

(2)对参数的取值范围进行平均分组，得到每一组数值出现的频数，并计算每一组数值出现的频率；

(3)根据熵的定义计算参数的熵值；

(4)最后重复以上步骤，得到所有料源参数的熵值；

所述步骤4)具体包括：

(1)将原始数据集通过不放回随机取样均分成五份，将其中4份作为训练集1份作为测试集；

(2)利用训练数据集训练随机森林模型，运用生成的随机森林模型对测试集进行预测，得到压实质量模型的求解结果；

(3)计算随机森林算法对压实质量评价模型求解结果的精度表征参数；

(4)重复前两个步骤5次，对5次得到的精度表征参数取平均，得到最终随机森林算法对压实质量评价模型求解结果的误差分析指标，通过各项指标对随机森林进行验证；

所述步骤5)具体包括：

(1)考虑全仓面料源参数的不确定性，首先把整个施工坝面划分成网格；

(2)采用碾压混凝土坝碾压实时监控系统，采集到每个网格的碾压参数；

(3)对现场试验得到的料源参数的频率分布函数进行拟合，并随机生成该分布函数的随机数，将生成的随机数与碾压参数代入随机森林算法分别得到压实度的求解结果；

(4)重复上一步骤100次，取每一个点的100次求解结果置信度在95％以上的求解结果作为最后的评价值；生成压实度分布云图。