[发明专利]一种基于时空信息融合的地铁盾构施工地表变形的预警方法

摘要

本发明公开了一种基于时空信息融合的地铁盾构施工地表变形的预警方法，该方法根据信息融合理论和分层融合思路，结合地表变形监测信息，通过基于RBF神经网络的特征融合算法和基于D-S证据理论的决策融合算法，分别实现了盾构施工地表变形警兆融合、区域预警决策融合。为施工现场提供了具有警情识别、警情分析、警情预测、警情评价、警情决策与一体的预警手段和信息化工具，对于加强盾构施工地表变形安全风险监控，提高盾构施工安全风险管理水平具有重要意义。

主权项

一种基于时空信息融合的地铁盾构施工地表变形的预警方法，其特征在于包括以下步骤：（1）预警区域划分将工点范围内的施工区域按照变形时空演化的规律进行合理分解，以分解后的工程、环境实体和施工过程作为警情评价和决策的单元，划分方式如下：微小变形区域，盾构掌子面前1倍隧道埋深以前区域；变形剧增区域，盾构掌子面前1倍隧道埋深至盾构掌子面后3倍隧道埋深区域；变形缓慢区域，盾构掌子面后3倍隧道埋深至盾构掌子面后5倍隧道埋深区域；变形稳定区域，盾构掌子面后5倍隧道埋深以后区域；（2）数据获取包括实测数据、预测数据和巡视数据三类数据的获取，其中实测数据指地质参数、施工参数、设计参数、工程环境信息、各监测点的监测数据；预测数据指基于施工地表变形时空演化智能预测方法，利用监测点的监测到的实测数据，实现盾构施工地表变形时空演化智能预测，获取地表沉降、断面变形空间分布的预测数据；巡视数据包括现场巡视项目、安全监测项目的数据信息；（3）警情征兆融合针对每一个警情征兆子空间设计一个警兆融合RBF神经网络，分别完成各自的警兆子空间到警情状态空间的非线性映射关系；（4）预警决策融合利用每个RBF神经网络的输出结果作为证据理论的基本信任分配函数，运用D‑S证据理论合成法则对这些警情状态空间进行融合，得到区域预警决策结果。