[发明专利]基于混合多模型的盾构掘进过程中喷涌工况软测量建模方法

摘要

本发明公开了一种基于混合多模型的盾构掘进过程中喷涌工况软测量建模方法。混合多模型是由（1）利用置信规则库方法建立数据驱动的基于勘探信息与施工数据的土质软测量模型、（2）利用支持向量机方法建立数据驱动的渗流量软测量模型、（3）利用支持向量机方法建立数据驱动的渗透系数模型和（4）利用简化机理建立的喷涌工况软测量模型构成。其中土质软测量模型、渗流量软测量模型、渗透系数软测量模型是喷涌工况软测量模型的输入。本发明的优点：采用机理建模与数据驱动建模相结合的混合建模方法，所建模型简单、可解释性强，可靠性高，外推性好。

主权项

1.一种基于混合多模型的盾构掘进过程中喷涌工况软测量建模方法，其特征在于混合多模型是由基于勘探信息与施工数据的土质软测量模型、基于数据驱动的渗流量软测量模型、基于数据驱动的渗透系数软测量模型和基于机理的喷涌工况软测量模型构成，其中土质软测量模型、渗流量软测量模型、渗透系数软测量模型是喷涌工况模型的输入；建模方法的具体步骤如下：1)选择推进速度、刀盘转速、刀盘扭矩、刀盘推力、在土组群为CL_X、CL_Y、CL_Z或CL_A的不同土组中，包含特定地层A与土层X、Y和Z四种土层的联合分布土组数量在土组群为CL_X、CL_Y、CL_Z或CL_A的不同土组中，仅包含土层X、Y和Z的联合分布的土组数量隧道轴线上一点T(t_x，t_y，t_z)到附近地质钻孔BH_i处的水平投影距离、土的相关参数作为辅助变量，根据地质勘探信息计算出特定点处土层的随机分布概率，进而利用置信规则库方法，建立基于勘探信息与施工数据的土质软测量模型，土的相关参数是指土的定容比热、过筛重量占10％的土的粒径、土的初始渗流系数、土的初始压力、土的压缩系数、土的容重、土的不均匀系数、土的塑性指数、土的液限、土的初始孔隙比；2)选择土比热、刀盘转速、刀盘扭矩、土舱压力、推力、推进速度、土舱温度、螺旋排土器转速作为辅助变量，利用支持向量机方法，建立基于数据驱动的渗流量软测量模型；选择土舱压力、初始孔隙比、土压缩系数、初始土压力、过筛重量占10％的土的粒径、初始渗透系数作为辅助变量，利用支持向量机方法，建立基于数据驱动的渗透系数软测量模型；3)选择渗透系数、渗流量、过筛重量占10％的土的粒径、土重度作为简化机理模型的输入，建立喷涌工况的软测量模型。