一种基于PCA-PANN模型的边坡稳定性预测方法及应用技术

本发明专利技术涉及边坡稳定性预测技术领域，具体涉及一种基于PCA‑PANN模型的边坡稳定性预测方法及应用，S1：收集与边坡稳定性相关因素作为输入变量，用于训练和开发ML模型以预测FoS。S2：通过PCA消除步骤S1建立的数据库中各影响因素之间的相关性，建立新的预测样本数据；S3：构建并训练ANN模型，模型由相互连接的神经元组成，构建多层神经元网络。输入变量通过神经元连接和激活函数进行传输和训练。S4：使用PSO算法优化ANN。本发明专利技术模型不需要复杂的计算，只需要提供相关特征参数，即可快速获得边坡的安全系数和稳定状态。此外，PCA‑PANN模型用于边坡稳定性分析的预测精度达到0.97以上，与其他神经网络模型的对比表明，所提模型在边坡稳定性评价中具有显著的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及边坡稳定性预测，具体涉及一种基于pca-pann模型的边坡稳定性预测方法及应用。

技术介绍

1、边坡是工程建设中常用的地质环境和荷载载体。如图1所示，在矿山、公路、铁路、水利、建筑工程建设过程中，会形成大量边坡。稳定性分析是任何边坡设计研究中最重要的部分。边坡发生失稳将给经济建设和人民的生命带来巨大损失。因此，构建可靠、有效的边坡稳定性预测模型，具有重要的理论和现实意义。

2、为了评价边坡的稳定性，需要建立在合适的岩土模型基础上的安全系数。术语安全系数(fos)是评价边坡稳定性的重要指标。一般来说，安全系数(fos)大于1.20的边坡被认为是安全的。自terzaghi发表了经典著作《滑坡的机制》以来，许多研究人员为更好地理解边坡稳定性与fos做出了贡献。传统的边坡稳定性分析方法主要包括极限平衡法和定性评价法。极限平衡法最早由费伦纽斯提出，是边坡稳定性研究中提出最早、应用最广泛的方法。极限平衡法的原理是从力平衡出发，通过计算边坡滑体抗剪强度与滑动力之间的关系来计算fos以评价边坡稳定性。常用的极限平衡法包括瑞典弧法、简化bishop本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于PCA-PANN模型的边坡稳定性预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的基于PCA-PANN模型的边坡稳定性预测方法，其特征在于：所述步骤S1还包括：将整个数据集随机分成两个独立的子集：训练集和测试集；训练集用于构建和训练模型，测试集用于验证ML模型的预测性能；将整个数据集的80％纳入训练集，其余20％纳入测试集。

3.如权利要求1所述的基于PCA-PANN模型的边坡稳定性预测方法，其特征在于：所述步骤S2具体包括：

4.如权利要求1所述的基于PCA-PANN模型的边坡稳定性预测方法，其特征在于：所述步骤S3具体包括：A...

【技术特征摘要】

1.一种基于pca-pann模型的边坡稳定性预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的基于pca-pann模型的边坡稳定性预测方法，其特征在于：所述步骤s1还包括：将整个数据集随机分成两个独立的子集：训练集和测试集；训练集用于构建和训练模型，测试集用于验证ml模型的预测性能；将整个数据集的80％纳入训练集，其余20％纳入测试集。

3.如权利要求1所述的基于pca-pann模型的边坡稳定性预测方法，其特征在于：所述步骤s2具体包括：

4.如权利要求1所述的基于pca-pa...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷大星，张耀平，卢志刚，刘波，徐新木，邹雄刚，
申请(专利权)人：赣南科技学院，
类型：发明
国别省市：