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基于AutoGluon-XAI的铁路无砟轨道碳排放预测及特征分析 被引量:1
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作者 鲍学英 韩通 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第6期2431-2440,共10页
为从全生命周期角度分析铁路无砟轨道碳排放,研究量化不同阶段铁路无砟轨道碳排放的差异,并提出一种自动机器框架与可解释人工智能(Explainable Artificial Intelligence, XAI)相结合的无砟轨道碳排放预测及特征分析模型。首先,划分无... 为从全生命周期角度分析铁路无砟轨道碳排放,研究量化不同阶段铁路无砟轨道碳排放的差异,并提出一种自动机器框架与可解释人工智能(Explainable Artificial Intelligence, XAI)相结合的无砟轨道碳排放预测及特征分析模型。首先,划分无砟轨道全生命周期不同阶段,构建无砟轨道全生命周期碳排放计算系统;其次,选择AutoGluon自动机器学习模型,筛选特征变量,进行全局特征排序,结合XAI进行局部解释;最后,以某铁路无砟轨道为例进行研究。结果显示,全生命周期碳排放量为124.48万t。其中,工程物化阶段、运营维护阶段、拆除阶段的碳排放占比分别为42.84%、57.11%、0.05%,人工、材料、机械产生的排放占比分别为0.7%、95.8%、3.5%。AutoGluon-XAI模型结果表明,相比于随机森林等传统机器学习模型,AutoGluon预测精准度更高,综合性能最优;在全局解释中,重要性排前4的特征变量为更新周期、地段类型、轨道结构类型、地基条件,均为影响无砟轨道全生命周期碳排放的重要因素;在局部解释中,分类变量的不同特征呈现出不同的贡献效应,路基地段、板式无砟轨道等分类特征对碳排放正向促进效应较显著,而隧道地段、石质地基等分类特征则对碳排放负向抑制效应较显著。 展开更多
关键词 环境工程学 无砟轨道 碳排放预测 autogluon-xai模型 特征分析
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