馬爾科夫預(yù)測(cè)報(bào)告

馬爾科夫鏈修正灰色理論模型在梁橋監(jiān)控中的應(yīng)用探究指導(dǎo)老師：教授報(bào)告人：劉慶昌報(bào)告時(shí)間：2016.06.22研究背景研究意義理論與方法對(duì)案列分析結(jié)論研究背景1、橋梁施工監(jiān)控過程產(chǎn)生誤差

前期結(jié)構(gòu)分析計(jì)算預(yù)告立模標(biāo)高與應(yīng)力進(jìn)行主梁節(jié)段施工線形、應(yīng)力、溫度量測(cè)誤差分析誤差響應(yīng)掛籃定位誤差澆筑混凝土誤差彈性模量誤差溫度影響徐變影響計(jì)算公式誤差進(jìn)入下一節(jié)段施工研究背景

2、對(duì)誤差分析作出響應(yīng)預(yù)測(cè)

細(xì)化誤差預(yù)測(cè)

誤差被放大監(jiān)控人員工作量加大研究背景3、誤差預(yù)測(cè)方法最小二乘法、灰色系統(tǒng)理論、卡爾曼濾波法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法研究意義1.提出誤差計(jì)算式2.改進(jìn)預(yù)測(cè)模型，提高精度3.指導(dǎo)同類預(yù)測(cè)項(xiàng)目據(jù)模型計(jì)算分析，與公式理論推倒，得出新的計(jì)算式采用馬爾科夫殘差對(duì)GM(1，1)模型再修正，進(jìn)行誤差分析與判斷，使得橋梁成橋狀態(tài)逼近理想狀態(tài)。理論與方法1、灰色系統(tǒng)理論選用新陳代謝GM（1,1）模型灰色理論模型2、對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，采用后驗(yàn)差檢驗(yàn)灰色理論模型對(duì)C和p按后驗(yàn)差精度參照表確定精度等級(jí)，分為1-4級(jí)，對(duì)于這項(xiàng)預(yù)測(cè)，為了提高精度，我認(rèn)定3，4級(jí)為不合格。馬爾科夫鏈

因略去設(shè)計(jì)參數(shù)敏感性分析及其修正過程，常會(huì)導(dǎo)致后驗(yàn)差檢驗(yàn)不合格，有必要對(duì)GM(1，1)模型改進(jìn)；

一般工程師將選用殘差灰色模型對(duì)原模型修正，但由于殘差序列中常出現(xiàn)正負(fù)交替的狀況，迫于殘差灰色模型的局限性，本文將選用馬爾科夫鏈與殘差模型結(jié)合以提高預(yù)測(cè)模型GM（1,1）精度。馬爾科夫鏈確定待定參數(shù)K轉(zhuǎn)移概率過程的狀態(tài)分布K的值只有兩種情況：1和-1轉(zhuǎn)移概率轉(zhuǎn)移矩陣

工程實(shí)例鄆城新河大橋主橋上部結(jié)構(gòu)為65m+110m+65m三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，采用掛籃懸澆施工，為三向預(yù)應(yīng)力體系，箱梁為單箱雙室截面，橋面寬15m。預(yù)測(cè)所用參數(shù)節(jié)段中跨立模標(biāo)高(m)中跨實(shí)測(cè)標(biāo)高(m)中跨理論標(biāo)高（m）中跨誤差(mm)邊跨立模標(biāo)高(m)邊跨實(shí)測(cè)標(biāo)高(m)邊跨理論標(biāo)高（m）邊跨誤差(mm)1號(hào)塊47.68647.66247.556647.51347.48747.49142號(hào)塊48.11048.09348.085847.86447.83547.839-43號(hào)塊48.50348.48148.479248.18448.15448.160-64號(hào)塊48.86148.84448.839548.47048.45548.46275號(hào)塊49.18449.16849.163548.72448.70748.7114誤差=立模標(biāo)高-實(shí)測(cè)標(biāo)高-掛籃變形-預(yù)拱度且實(shí)測(cè)標(biāo)高是在每一個(gè)節(jié)段張拉完成后量測(cè)的。預(yù)測(cè)數(shù)值分析邊跨誤差預(yù)測(cè)比較結(jié)果圖中跨誤差預(yù)測(cè)比較結(jié)果圖預(yù)測(cè)數(shù)值分析測(cè)點(diǎn)

箱室左箱室右左1左2左3右1右2右311#墩中跨(m)(m)50.44150.43950.43850.43750.43950.43912#墩中跨(m)(m)50.43950.43450.43650.43750.43650.433相對(duì)高差(mm)252036中跨合龍前實(shí)測(cè)表

合龍精度是評(píng)價(jià)施工監(jiān)控預(yù)測(cè)精度的重要依據(jù)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量合龍前的數(shù)據(jù)，合龍段左右兩廂室最大相對(duì)位移6mm，可以直接說明該誤差調(diào)整方法行之有效。預(yù)測(cè)數(shù)值分析合龍后底板高程圖實(shí)測(cè)高程與設(shè)計(jì)高程之差結(jié)論（1）運(yùn)用此模型對(duì)鄆城新河大橋施工實(shí)時(shí)控制、預(yù)測(cè)，結(jié)果表明該模型精度較高，充分驗(yàn)證了該方法的合理性與有效性，保證該橋順利安全的合攏，可作為以后類似工程誤差分析、預(yù)測(cè)工作的參考。

（2）施工過程對(duì)監(jiān)控?cái)_動(dòng)較大，該修正模型對(duì)各種噪聲集中處理，替代誤差分類、分層調(diào)整的繁瑣程序，使得監(jiān)控工作在保證精度、安全的前提下方便快捷有序進(jìn)行，通過預(yù)測(cè)結(jié)果可以看出馬爾科夫殘差修正灰色模型的預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)更接近原始數(shù)據(jù)，說明精度已經(jīng)