[发明专利]基于随机森林模型的意外爆炸对桥梁毁伤评估方法

权利要求书

1.一种基于随机森林模型的意外爆炸对桥梁毁伤评估方法，其特征在于，所述方法包括：

基于有限元建模技术，对桥梁进行三维建模得到桥梁模型，以冲击波荷载为输入，对所述桥梁模型进行不同工况下的毁伤响应模拟，得到不同工况下的桥梁毁伤响应数据；

对所述不同工况下的桥梁毁伤响应数据进行线性插值，构建桥梁毁伤效应数据库；

将所述桥梁毁伤效应数据库中的不同工况下的桥梁毁伤响应数据分为训练数据集和测试数据集，进行随机森林模型方法的学习，获取模型参数，根据所述模型参数构建随机森林模型，基于所述随机森林模型实现意外爆炸对桥梁毁伤评估。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不同工况下的桥梁毁伤响应数据包括冲击波载荷和桥梁毁伤响应，根据所述冲击波载荷确定工况，所述桥梁毁伤响应包括桥梁不同构件梁的主梁顶板、主梁底板、主梁腹板和桥墩的破坏面积比。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述随机森林模型包括一个由多个决策树分类器{h(X,θ),k＝1,2,...,k}组合而成的集成分类器；其中，h(X,θ)是决策树分类器，θ是随机森林模型参数，需训练集进行训练确定，{θ}服从独立分布，X是载荷输入，其为服从独立分布的随机变量，K为决策树的总个数，k是决策树序号；在变量X下，每颗决策树首先对预测的样本独立进行判定，最后由K个决策树投票表决最终的分类结果。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述桥梁毁伤效应数据库中的不同工况下的桥梁毁伤响应数据分为训练数据集和测试数据集，进行随机森林模型方法的学习，获取模型参数，根据所述模型参数构建随机森林模型，基于所述随机森林模型实现意外爆炸对桥梁毁伤评估，具体包括：

在所述训练数据集中，有放回地随机抽样训练样本子集，构造K个决策树；

假定共计n个特征，每个决策树的每个节点均随机抽取m_try个特征，分别计算m_try个特征对应的信息增益，然后开始节点分裂，确定每个决策树的判定次序思路，所述特征包括冲击波载荷；

每个决策树无限增长，且不进行剪枝；

将测试样本放入每个决策树，每个决策树独立分类和预测，随机森林最终的分类结果由所有决策树投票并表决，所述随机森林最终的分类结果为冲击波载荷所对应的桥梁毁伤响应。