【技术实现步骤摘要】
基于多元线性自回归的泥水盾构机掘进关键参数预测方法
本专利技术属于泥水盾构机施工
，特别涉及一种基于多元线性自回归的泥水盾构机掘进关键参数预测方法。
技术介绍
泥水盾构机在机械式盾构的前部设置密封隔板，与刀盘之间形成泥水舱，泥水仓中的高压泥水或泥浆(通常为膨润土悬浮液)也通过刀盘开口渗入开挖面形成不透水的泥膜，泥膜的张力保持水压力以平衡作用于开挖面的土压力和水压力。在掘进过程中，随着刀盘旋转不断切削岩土并通过刀盘开口进入泥水舱，经搅拌装置搅拌后形成高浓度泥水，用流体输送方式送到地面泥水分离系统，将碴土、水分离后重新送回泥水仓，这就是泥水加压平衡式盾构法的主要特征。因为泥水盾构机依靠泥水压力使掘削面保持稳定平衡，故称之为泥水加压平衡盾构机，简称泥水盾构机。泥水盾构机具有耐高水压、适用地层范围广、开挖面稳定性高、对地层扰动小等优点，主要适用于地下水压大、土体渗透系数大的地质状况，广泛用于越江隧道、海底隧道和埋深大、施工环境复杂的城市隧道的施工。泥水盾构机在施工过程中，由于地层结构的多变性，操作人员需要不断调...
【技术保护点】
1.一种基于多元线性自回归的泥水盾构机掘进关键参数预测方法，其特征在于：所述方法的步骤如下：/n步骤A：提取与施工作业同类型的泥水盾构机在类似地质条件下的历史施工数据作为样本数据集data1；/n步骤B：将数据集data1中的每一环都分成启动段和正常掘进段，提取正常掘进段的数据，形成数据集data2；/n步骤C：对数据集data2进行去噪和归一化处理，形成数据集data3；/n步骤D：对数据集data3进行初步数据分析，所述初步数据分析包括统计性描述分析、相关性分析以及平稳性分析，提取与待测目标明显线性相关的属性列数据形成数据集data4；/n步骤E：将初步分析后的样本数据...
【技术特征摘要】
1.一种基于多元线性自回归的泥水盾构机掘进关键参数预测方法，其特征在于：所述方法的步骤如下：
步骤A：提取与施工作业同类型的泥水盾构机在类似地质条件下的历史施工数据作为样本数据集data1；
步骤B：将数据集data1中的每一环都分成启动段和正常掘进段，提取正常掘进段的数据，形成数据集data2；
步骤C：对数据集data2进行去噪和归一化处理，形成数据集data3；
步骤D：对数据集data3进行初步数据分析，所述初步数据分析包括统计性描述分析、相关性分析以及平稳性分析，提取与待测目标明显线性相关的属性列数据形成数据集data4；
步骤E：将初步分析后的样本数据分为观测指标和预测指标，将观测指标作为输入，预测指标作为输出，通过建立多元线性自回归模型刻画输入变量和输出变量的关联关系，获得多元线性自回归模型的拟合系数；
步骤F：通过训练好的多元线性自回归模型，对泥水盾构机的关键掘进参数分别进行实际预测。
2.根据权利要求1所述的基于多元线性自回归的泥水盾构机掘进关键参数预测方法，其特征在于：所述历史施工数据需满足如下条件：a.泥水盾构机的刀盘布局、刀盘直径参数应接近；b.对应施工路段的地质条件应类似。
3.根据权利要求1所述的基于多元线性自回归的泥水盾构机掘进关键参数预测方法，其特征在于：在步骤A中，所述样本数据包括环号、时间、刀盘转速、推进速度、总推进力、各组油缸的压力、各个同步注浆泵压力、进浆密度、排浆密度、进浆流量、排浆流量。
4.根据权利要求1所述的基于多元线性自回归的泥水盾构机掘进关键参数预测方法，其特征在于：在步骤C中，去噪处理是对数据分段之后保留的正常掘进段数据集，分别将刀盘扭矩、刀盘转速、进浆流量、排浆流量、总推进力参数值处在[Q0.1,Q0.9]区间外的数据当作噪声去除掉。
5.根据权利要求1所述的基于多元线性自回归的泥水盾构机掘进关键参数预测方法，其特征在于：在步骤C中，归一化处理是对去噪之后的数据集按照最大最小归一化方法，分别将刀盘转速、推进速度、总推进力、各组油缸的压力、各个同步注浆泵压力、进浆密度、排浆密度、进浆流量、排浆流量参数进行归一化处理，具体为：对数据集data2中除环号、时间之外的各参数列，将0.1和0.9分位点确定为正常数据区间的下界和上界，剔除异常值，然后，将这些参数列的数据按最大最小归一化原则，转化到[0，1]区间内，归一化原则如下：
归一化之后，形成数据集data3。
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【专利技术属性】
技术研发人员：洪开荣，李凤远，朱训林，万建军，孙振川，张兵，褚长海，张合沛，周振建，任莹颖，高会中，江南，
申请(专利权)人：盾构及掘进技术国家重点实验室，郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41
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