灰色-马尔科夫模型在桥梁运营状况预测中的应用

灰色-马尔科夫模型在桥梁运营状况预测中的应用

论文摘要

为了找到一种能够精确有效地预测桥梁运营状况的方法,提出一种基于灰色GM(1,1)理论模型并用马尔科夫链修正的灰色-马尔科夫预测模型.结合河北省某地区的159座桥梁数据对该方法进行应用检验,结果表明:灰色-马尔科夫模型预测数据的平均相对误差为-0.11%,相比灰色GM(1,1)理论模型预测数据的平均相对误差-0.34%,在精度上有了明显的提高,而且灰色-马尔科夫模型预测出的数据更加稳定.利用马尔科夫链优化过的灰色GM(1,1)理论模型预测出2017年至2019年该地区一类桥的数量分别为49座、39座以及34座.由此可知灰色-马尔科夫模型在已知的桥梁定期检查数据基础上可以提供较为精确的预测,相较于灰色GM(1,1)预测模型,该方法具有更高的精度和稳定性.

论文目录

  • 1 预测模型
  •   1.1 灰色GM (1, 1) 预测模型
  •   1.2 灰色-马尔科夫预测模型
  •     1.2.1 划分预测状态
  •     1.2.2 建立状态转移概率矩阵
  •     1.2.3 计算马尔科夫模型预测值
  •   1.3 模型检验
  •     1.3.1 精度检验指标
  • 2 实例分析
  •   2.1 数据来源
  •   2.2 灰色GM (1, 1) 的模型
  •     2.2.1 模型数据检验
  •     2.2.2 建立一类桥灰色GM (1, 1) 理论模型
  •   2.3 灰色-马尔科夫模型预测
  •     2.3.1 划分马尔科夫模型预测状态
  •     2.3.2 计算状态转移概率矩阵
  •     2.3.3 计算灰色-马尔科夫模型预测值
  •     2.3.4 精度检验
  •   2.4 方法及模型对比
  •     2.4.1 方法对比
  •     2.4.2 2种模型对比分析
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘历波,裴彧,裴同松

    关键词: 桥梁,灰色,模型,马尔科夫链模型,预测,转移概率矩阵

    来源: 河北大学学报(自然科学版) 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 河北工程大学土木工程学院,河北交通职业技术学院土木工程系,河北交通职业技术学院电气与信息工程系

    基金: 河北省高校百名优秀人才计划项目(BR206)

    分类号: U446

    页码: 11-17

    总页数: 7

    文件大小: 339K

    下载量: 326

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