公路軟土地基處理專家系統(tǒng)研究.pdf

1、公路軟土地基處理是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要技術(shù)人員利用豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和扎實(shí)的理論知識進(jìn)行合理的分析判斷與決策。在軟土地基處理技術(shù)決策中，影響因素眾多，需要計算的工作量大，而設(shè)計理論又不盡完善，經(jīng)驗(yàn)往往起著重要的作用。因此，如何使軟基處理設(shè)計與施工的決策更具科學(xué)性變得非常重要。針對這種現(xiàn)狀，本文結(jié)合公路軟土地基處理的知識特點(diǎn)，研制開發(fā)出公路軟土地基處理專家系統(tǒng)，利用人工智能、知識工程、模糊數(shù)學(xué)、決策分析、計算機(jī)技術(shù)等，進(jìn)行公路軟基處理智能

2、決策研究。 論文首先構(gòu)建分析公路軟土地基處理專家系統(tǒng)知識庫，對公路軟土地基處理中的軟土鑒別、設(shè)計計算方法選擇、處理方案決策、施工問題原因分析及對策四個方面的知識進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，根據(jù)其不同特點(diǎn)，分別建立了各自的知識庫。 根據(jù)公路軟土地基處理有關(guān)問題存在大量的不確定性、隨機(jī)性、模糊性的特點(diǎn)，論文采用基于不確定推理的專家決策對此進(jìn)行處理，進(jìn)而對不確定性推理方法中的可信度方法和模糊推理進(jìn)行了研究：提出基于產(chǎn)生式規(guī)則帶有可信度的

3、推理模型，解決軟土鑒別、設(shè)計計算方法選擇、施工問題原因分析及對策方面的問題；構(gòu)建了處理方案決策的模糊推理模型。 作為人工智能處理問題的另一方法，論文建立了軟基處理方案決策的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，確定了網(wǎng)絡(luò)輸入、輸出向量維數(shù)(節(jié)點(diǎn)數(shù))、中間隱層結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)速率等重要參數(shù)，并通過眾多測試，采用L-M(kvenberg-Marquardt)算法對模型進(jìn)行了改進(jìn)。根據(jù)大量數(shù)據(jù)(專家知識)的訓(xùn)練確定了網(wǎng)絡(luò)用于推理的權(quán)值，結(jié)果表明：軟基處理方案的

4、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的精度比較高，能夠滿足軟基處理方案設(shè)計與決策的工程需要；使用Visual C++程序語言編寫的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，能有效地解決傳統(tǒng)的利用Matlab軟件編寫的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)無法實(shí)現(xiàn)權(quán)值存儲和讀取等難題。 論文將模糊理論和層次分析法二者相結(jié)合，建立了公路軟土地基處理方案優(yōu)選的多層次模糊綜合評判模型，其中評語隸屬度采用模糊理論和專家評分法確定，各影響因素的權(quán)值采用層次分析法確定。通過工程實(shí)例的驗(yàn)證，表明采用該模型對公路軟基處

5、理方案優(yōu)選是可行的。 推理機(jī)是專家系統(tǒng)的核心，論文尋求適合于軟土地基處理領(lǐng)域的推理機(jī)建造技術(shù)，即研究該領(lǐng)域?qū)＜姨幚韱栴}的思維模式，并根據(jù)專家的思維特點(diǎn)選擇恰當(dāng)?shù)耐评砟Ｐ瓦M(jìn)行模擬，分析研究公路軟土地基處理專家系統(tǒng)推理機(jī)采用的推理理論、總體構(gòu)造、推理方向、推理過程和控制策略。結(jié)果表明，推理機(jī)使用將正向推理和逆向推理相結(jié)合的混合推理方法，有效地提高了系統(tǒng)的交互化和智能化程度，帶有提醒的推理方式能減小因用戶的失誤而造成的推理不準(zhǔn)確性；采