1.基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的地鐵沉降預(yù)測方法,其特征在于:包括以下步驟:
S1:利用EMD分解將非平穩(wěn)的沉降信號x(t)分解為不同頻率尺度的波動;
S2:根據(jù)各頻段數(shù)據(jù)特點(diǎn),建立各頻段的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型;
S3:使用交叉驗(yàn)證法選擇BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的參數(shù);
S4:利用各個(gè)分量的預(yù)測值重構(gòu)出原始信號的預(yù)測序列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的地鐵沉降預(yù)測方法,其特征在于:所述步驟S1包括以下步驟:
S1.1:將信號a的局部均值組成序列m;
S1.2:令h=a-m,檢查序列h是否滿足本征模函數(shù)的基本條件:如果滿足,則繼續(xù)進(jìn)行步驟S1.3;否則,則令a=h,然后返回步驟S1.1;
S1.3:令ci=h,并令ri=ri-1-ci,i為分解序列的個(gè)數(shù),i>0;
S1.4:判斷迭代ri=ri-1-ci是否滿足停止條件:如果滿足,則繼續(xù)進(jìn)行步驟S1.5;否則,則令a=ri,i=i+1,然后返回步驟S1.1;
S1.5:分解完成,得到基本模式分量c1,…,ci,…,以及殘留分量r1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的地鐵沉降預(yù)測方法,其特征在于:所述步驟S2為:選擇每個(gè)頻段前兩天的分解值zt-2和zt-1分別作為輸入層x1和x2,即令x1=zt-2,x2=zt-1;將當(dāng)天的分解值zt作為輸出層y,t=2,3,4…,n,n為預(yù)測天數(shù);選取不同的隱含層數(shù)目,進(jìn)行對比預(yù)測,獲得預(yù)測值均方根誤差最小時(shí)對應(yīng)的隱含層數(shù)目,以此建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的地鐵沉降預(yù)測方法,其特征在于:所述步驟S3為:利用交叉驗(yàn)證法選取不同的參數(shù)組合,參數(shù)組合包括學(xué)習(xí)誤差、訓(xùn)練樣本次數(shù)計(jì)數(shù)器n、學(xué)習(xí)速率、精度emin中的一種或多種,選擇預(yù)測值均方根誤差最小的參數(shù)作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的地鐵沉降預(yù)測方法,其特征在于:所述步驟S4為:根據(jù)式(1)預(yù)測得到沉降數(shù)據(jù):
P=∑IMFs+r1 (1)
式(1)中,P為預(yù)測得到的沉降數(shù)據(jù),IMFS為各頻段所得預(yù)測值,r1為預(yù)測殘留分量。