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船撞桥最小二乘支持向量机预测方法

罗伟林 邹早建

罗伟林, 邹早建. 船撞桥最小二乘支持向量机预测方法[J]. 交通运输工程学报, 2007, 7(4): 30-33.
引用本文: 罗伟林, 邹早建. 船撞桥最小二乘支持向量机预测方法[J]. 交通运输工程学报, 2007, 7(4): 30-33.
Luo Wei-lin, Zou Zao-jian. Prediction method of ship impacting bridge based on least square support vector machines[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2007, 7(4): 30-33.
Citation: Luo Wei-lin, Zou Zao-jian. Prediction method of ship impacting bridge based on least square support vector machines[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2007, 7(4): 30-33.

船撞桥最小二乘支持向量机预测方法

基金项目: 

高等学校博士学科点专项科研基金项目 20050248037

国家自然科学基金项目 10572094

详细信息
    作者简介:

    罗伟林(1973-), 男, 福建宁化人, 上海交通大学工学博士研究生, 从事船舶操纵与控制研究

    邹早建(1956-), 男, 江西抚州人, 上海交通大学教授, 工学博士

  • 中图分类号: U447

Prediction method of ship impacting bridge based on least square support vector machines

More Information
    Author Bio:

    Luo Wei-lin (1973-), male, doctoral student of engineering, +86-21-62933645, wlluo@sjtu.edu.cn

    Zou Zao-jian (1956-), male, EngD, professor, +86-21-62933645, zjzou@sjtu.edu.cn

  • 摘要: 为了提高桥梁与桥区通航船舶的安全性, 提出了一种船撞桥概率智能预测方法。以桥墩跨径、水流速度、水流方向与桥墩连线法线方向夹角以及航道弯曲度为系统输入, 以单航次船撞桥事故率为系统输出, 应用最小二乘支持向量机进行了船撞桥概率估算。结合实际航道, 选择了长江和黑龙江上12座桥梁的洪水期、中水期和枯水期3个时段的样本数据进行验算, 并与神经网络船撞桥概率估算结果进行对比。对比结果表明: 支持向量机方法能准确地预报船撞桥概率, 具有全局最优解, 并且收敛性和学习效率均优于神经网络。

     

  • 图  1  最小二乘支持向量机预报概率

    Figure  1.  Prediction probability of LS-SVM

    图  2  三层前馈神经网络预报概率

    Figure  2.  Prediction probability of three-layer feedforward neural network

    图  3  四层前馈神经网络预报概率

    Figure  3.  Prediction probability of four-layer feedforward neural network

    表  1  三层前馈BP网络训练误差

    Table  1.   Training errors of three-layer feedforward neural network

    迭代次数 均方差 迭代次数 均方差
    4 100/5 000 6.039 54 4 600/5 000 1.513 91
    4 200/5 000 7.789 51 4 700/5 000 0.807 20
    4 300/5 000 1.244 49 4 800/5 000 2.668 63
    4 400/5 000 1.492 09 4 900/5 000 0.438 80
    4 500/5 000 1.146 96 5 000/5 000 0.792 37
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出版历程
  • 收稿日期:  2007-01-13
  • 刊出日期:  2007-08-25

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