[发明专利]一种基于桩锤激震和决策树模型的地下溶洞探测方法有效
| 申请号： | 201910653024.X | 申请日： | 2019-07-19 |
| 公开（公告）号： | CN110515117B | 公开（公告）日： | 2020-11-17 |
| 发明（设计）人： | 陈敬松;李浩祖;王东明;周立成;刘方刚;刘泽佳;汤立群;周玉锋;刘逸平;蒋震宇;杨帅;彭寅;罗德泉;李杏林;任明龙 | 申请（专利权）人： | 广州市高速公路有限公司;华南理工大学;广州广佛肇高速公路有限公司 |
| 主分类号： | G01V1/00 | 分类号： | G01V1/00;G01V1/28;G01V1/30;G06N20/00 |
| 代理公司： | 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 | 代理人： | 冯炳辉 |
| 地址： | 510000 广东省广州市萝岗区*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于桩锤激震和决策树模型的地下溶洞探测方法，首先建立包含不同溶洞位置与直径的模型库；其次，对模型库进行有限元计算，得到在桩锤激震下，不同溶洞位置与直径情况下地表特定位置的加速度响应；随后，通过对加速度响应数据进行分析，提取加速度响应的特征量；接着将所提取的特征值与标签组合成数据库，将其随机分成训练集与测试集，然后将测试集数据输入决策树模型进行机器学习，初步得到溶洞探测模型；最后根据测试准确率对模型进行参数调整，从而得到最佳的基于决策树模型与有限元模拟计算的溶洞探测模型。本发明方法可有效实现对地下溶洞位置和几何尺寸的准确识别，且较现有的溶洞探测技术，成本更低，效率更高。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 基于 桩锤激震 决策树 模型 地下 溶洞 探测 方法 | ||
【主权项】：
1.一种基于桩锤激震和决策树模型的地下溶洞探测方法，其特征在于：首先，利用数值仿真的手段，建立包含不同溶洞位置与直径的模型库；其次，对模型库进行有限元计算，得到在桩锤激震下，不同溶洞位置与直径情况下地表特定位置的加速度响应；随后，通过对加速度响应数据进行分析，提取加速度响应的特征量；接着将所提取的特征值与标签组合成数据库，将其随机分成训练集与测试集，然后将测试集数据输入决策树模型进行机器学习，初步得到溶洞探测模型；最后根据测试准确率对模型进行参数调整，从而得到最佳的基于决策树模型与有限元模拟计算的溶洞探测模型；其包括以下步骤：/n1)通过有无溶洞及不同位置与尺寸的溶洞多种工况下的响应信息，确定可预测的溶洞位置与尺寸；随后基于预测的范围建立包含不同溶洞尺寸与位置的模型库，模型库的激震源设置为桩锤在规定高度下自由落体砸向地表，即采用打桩激震作为激震源；/n2)在建立的模型库施加激震后进行有限元计算，从而得到桩锤激震附近地表特定位置的加速度响应；/n3)通过对加速度响应数据进行分析，提取相应的特征值，并将特征值与标签组合成数据库，再将数据库随机分成训练集与测试集后，将训练集数据放入决策树模型进行机器学习中，初步得到基于测试集数据的溶洞探测模型；/n4)对初步得到的溶洞探测模型相关参数进行调整，得到最佳的基于决策树模型与有限元模拟计算的溶洞探测模型。/n
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