基于卷积神经网络和动态应变的桥梁荷载预测技术
2025-02-15 10:46
No.1340273014515965952
技术概要
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本技术介绍了一种结合卷积神经网络(CNN)和动态应变数据的桥梁荷载预测技术。该技术首先收集桥梁荷载样本数据,然后构建一个多任务学习网络模型,使用这些样本数据进行训练,以实现对桥梁荷载的准确预测。
背景技术
随着城市化进程的加快,桥梁作为重要的交通基础设施,其安全性和稳定性日益受到重视。传统的桥梁监测方法主要依赖于人工检查及简单的传感器数据收集,难以满足高速公路及城市交通中复杂的车辆运行情况的需求。这些方法往往消耗大量的人力物力,且易受到环境因素的影响,导致监测结果的不准确性。 近年来,随着传感器技术和数据处理技术的发展,结构健康监测手段逐渐往智能化和自动化方向发展。动态监测技术应运而生,通过收集桥梁在车辆荷载作用下的动态响应信息,来评估桥梁的健康状态和承载能力。尤其是动应变响应对象,可以反映桥梁在实时荷载作用下的状态变化。 然而,现有技术在分析和预测动应变数据方面仍存在着一些不足之处。例如,传统方法通常依赖线性模型,容易受到外部环境变化、车辆类型及速度等多种因素的影响,无法有效捕捉复杂的非线性关系。此外,现有的预测模型往往数据量不足或者过于依赖大量历史数据,导致在实时性和准确性上的不足。 随着人工智能以及计算机技术的快速发展,人工神经网络技术开始应用于移动荷载的预测。人工神经网络拥有较强的逻辑推理能力,比较适合应用于结构荷载预测等力学反问题,且能避免安装维修传统桥梁健康监测系统所需要的昂贵费用问题。但是传统的神经网络收敛速度慢,训练样本的采集工作困难问题突出,难以获得充足且高质量的数据,这进一步限制了模型的表现。因此,提出一种新的车辆参数预测的多任务学习方法,具有十分重要的实际意义和应用位置。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
孙林浩  王斌  李晔彪  徐彩霞  徐泽斌  宗珊珊  黄静卿  吴文琦  郭攀  蔡迎春
技术所属: 河南中部建设工程有限公司  郑州大学
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