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基于人工神经网络的路面模量反算

查旭东 王秉纲

查旭东, 王秉纲. 基于人工神经网络的路面模量反算[J]. 交通运输工程学报, 2002, 2(2): 12-15.
引用本文: 查旭东, 王秉纲. 基于人工神经网络的路面模量反算[J]. 交通运输工程学报, 2002, 2(2): 12-15.
CHA Xu-dong, WANG Bing-gang. Backcalculation of pavement layer moduli based on artificial neural networks[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2002, 2(2): 12-15.
Citation: CHA Xu-dong, WANG Bing-gang. Backcalculation of pavement layer moduli based on artificial neural networks[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2002, 2(2): 12-15.

基于人工神经网络的路面模量反算

详细信息
    作者简介:

    查旭东(1970-), 男, 安徽岳西人, 长沙交通学院副教授, 博士, 从事路面工程研究

  • 中图分类号: U416.01

Backcalculation of pavement layer moduli based on artificial neural networks

More Information
    Author Bio:

    ZHA Xu-dong (1970-), male, Ph. D., an associate professor of Changsha Communication University, engaged in research of pavement engineering

  • 摘要: 根据三层BP神经网络模型和弹性层状体系理论, 结合JILS FWD研究了层状体系路面的模量反算。通过理论和实测弯沉盆的反算, 比较了精确网络与噪音网络的反算能力, 从而提出了人工神经网络实现模量反算的关键技术。噪音网络与国内外常用反算程序的比较结果表明, 神经网络法的反算结果具有良好的精度和可靠性

     

  • 图  1  三层BP网络结构

    Figure  1.  A three layer BP network architecture

    表  1  弯沉盆数据

    Table  1.   Data of deflection basins

    数据来源 序号 板厚/cm 荷载/kN 测点位置/cm, 弯沉盆数据/0.01 mm
    0 30 40 70 100 130 160
    D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
    实测数据 1 21 51.20 13.39 12.75 12.40 10.95 9.50 8.10 6.91
    2 25 51.73 11.20 10.57 10.39 9.32 8.23 7.09 6.10
    3 25 54.18 14.25 13.61 13.36 11.81 10.36 8.74 7.52
    理论数据 4 23 48.00 15.30 13.86 13.25 11.34 9.54 7.97 6.66
    5 25 50.00 13.73 12.88 12.51 11.29 10.03 8.84 7.75
    6 27 52.00 13.39 12.81 12.55 11.69 10.74 9.79 8.87
    下载: 导出CSV

    表  2  精确网络反算模量结果

    Table  2.   Results of backcalculation of moduli with the accurate BP network

    数据来源 序号 面板模量E1/地基模量E0/MPa
    精确网络 理论值
    实测数据 1 150000/237.4
    2 150000/4.4
    3 150000/0.1
    理论数据 4 30016.6/140.0 30000/140
    5 49960.3/120.0 50000/120
    6 69965.7/100.0 70000/100
    下载: 导出CSV

    表  3  模量反算结果比较表

    Table  3.   Comparisons of results for backcalculation of moduli

    数据来源 序号 面板模量E1/地基模量E0/MPa, 弯沉平均误差δ/%
    噪音网络 EVERCALC MODULUS WESDEF 遗传算法
    实测数据 1 67629.2
    138.9
    (0.90)
    64661.8
    141.2
    (0.74)
    67037.8
    140.0
    (0.85)
    67852.3
    141.5
    (0.80)
    65522.9
    140.9
    (0.81)
    2 59318.7
    153.0
    (1.27)
    56786.0
    157.5
    (0.95)
    61163.4
    154.4
    (0.85)
    59056.6
    157.9
    (0.90)
    56602.8
    157.4
    (0.96)
    3 42901.3
    130.5
    (2.00)
    41511.8
    135.3
    (1.41)
    44698.7
    132.4
    (1.40)
    43474.8
    134.9
    (1.40)
    41432.0
    135.1
    (1.42)
    理论数据 4 28921.0
    138.3
    (1.67)
    29831.2
    140.5
    (0.07)
    29585.4
    140.7
    (0.10)
    31254.8
    140.5
    (0.10)
    30047.6
    139.9
    (0.02)
    5 50691.3
    118.2
    (0.86)
    50332.1
    119.8
    (0.05)
    50711.0
    120.7
    (0.05)
    51331.6
    120.3
    (0.10)
    50028.4
    120.0
    (0.03)
    6 71550.9
    99.4
    (0.18)
    70300.8
    99.4
    (0.03)
    70685.1
    99.3
    (0.08)
    71307.5
    99.7
    (0.10)
    69993.7
    100.0
    (0.02)
    注: () 中数据为弯沉平均误差δ (%)。
    下载: 导出CSV
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    [6] 查旭东. 基于同伦方法的路面模量反算的研究[D]. 西安: 长安大学, 2001.
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  • 收稿日期:  2002-02-19
  • 刊出日期:  2002-06-25

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