[发明专利]一种基于贝叶斯网络的隧道衬砌结构服役状况评价方法

摘要

本发明公开了一种基于贝叶斯网络的隧道衬砌结构服役状况评价方法。本方法包括以下步骤：首先确定隧道服役过程中的典型病损类型及其特征，采用贝叶斯网络结构学习TAN方法和专家经验知识确定隧道衬砌结构服役状况评价的贝叶斯网络结构，根据检测数据和专家经验确定各节点特征，采用贝叶斯网络的参数学习EM方法和统计数据进行各节点特征先验概率确定。然后根据实际隧道衬砌结构服役环境和现场检测资料，采用贝叶斯网络逻辑推理得到隧道服役状况的评价结果。本发明建立的贝叶斯网络能够考虑相互关联因素之间的相互影响，充分体现了隧道衬砌结构的系统性，能够客观的描述隧道衬砌服役状态和可靠性。

主权项

1.一种基于贝叶斯网络的隧道衬砌结构服役状况评价方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）确定贝叶斯网络的节点及类型：确定与隧道衬砌结构服役状况相关的因素变量作为节点，并依据变量性质来区分节点的类型，其中隧道衬砌服役状况作为目标节点，并将其评价结果分为四级，分别为1级、2级、3级和4级，对应着好、较好、一般和差；病损类型作为子节点即证据节点，子节点按安全影响程度分为三级，分别为严重、一般和轻微，代表了父节点对于子节点的影响程度；对病损类型进行特征描述得到的病损特征作为父节点即中间节点，并对其进行等级划分；（2）确定贝叶斯网络结构：依据隧道衬砌结构病损特征，结合专家知识和树扩展朴素贝叶斯网络计算方法建立隧道衬砌结构服役状况评价的贝叶斯网络结构模型；（3）贝叶斯网络参数学习：依据隧道衬砌结构服役过程中的检测数据和环境信息，确定父节点的先验概率值和父节点对于子节点的条件概率；（4）贝叶斯网络的概率推理：根据步骤（3）中得到先验概率值和条件概率，采用步骤（2）中建立的贝叶斯网络结构模型推理进行隧道衬砌结构服役状况综合评价。