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题名基于遗传规划的山体地表-埋地管道协同变形预测
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作者
路露
张艳美
程志良
田野
惠文颖
曹玉鹏
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机构
中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院
潍坊学院土木与交通学院
国家管网集团联合管道有限责任公司西部分公司
国家石油天然气管网集团有限公司甘肃分公司
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出处
《工程地质学报》
北大核心
2025年第4期1579-1590,共12页
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基金
山东省自然科学基金青年基金项目(资助号:ZR2023QE004)。
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文摘
本文基于遗传规划构建了山体地表位移预测模型和埋地管道应变预测模型,以提高对地质灾害和管道安全的预测能力。针对山体地表位移预测,设计了分别针对X轴和Y轴的DX和DY两类模型,用于预测地表水平和竖直方向的位移情况。针对埋地管道在受拉和受压状态下的应变特性,提出了L、U、R方向的不同应变模型,用于预测埋地管道的变形情况。通过对现场实际监测数据的采集和分析,确定了所构建模型的变量、参数及其影响因素,运用遗传规划将山体地表沉降量、埋地管道应变之间的相关性进行量化,通过遗传规划模型拟合出最优的关系式,选取适应度函数平均均方根误差(RMSE)和平均绝对百分比误差(MAPE)评估预测模型的准确性。结果表明,本文所建立的两类模型在预测山体地表位移和管道应变方面误差较小,模型表现出了较高的准确性和鲁棒性,可以较好地捕捉和处理变形过程中涉及到的非线性和多变性问题,在提取特征和规律方面表现良好,数据适应性较强,有助于提高地质灾害预警的可靠性和实用性。
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关键词
遗传规划
山体地表
埋地管道
机器学习
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Keywords
Genetic programming
Mountain surface
Buried pipelines
Machine learning
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分类号
P642
[天文地球—工程地质学]
TE832
[石油与天然气工程—油气储运工程]
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