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8西部探矿工程2007年第12期

BP网络预测边坡稳定性的对比分析

11,222

姜德义,谢世平,李光扬,蒋再文

(1.重庆大学西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室,重庆400030;

2.重庆高速公路发展有限公司东南分公司,重庆400060)

摘要:基于灰色系统的灰色关联和BP人工神经网络分析理论,分别选取影响土质、岩质边坡稳定

性的一些主要因素,对边坡是否失稳进行了预测。针对重庆地区高速公路一些边坡工程实例进行了

分析计算,结果与实际情况符合的很好,说明了利用灰色关联分析方法和BP人工神经网络预测边坡

稳定性是可行的。

关键词:灰色关联度;BP神经网络;边坡;边坡稳定性

中图分类号:TU435文献标识码:B文章编号:1004)5716(2007)12)0008)04

1概述2灰色关联理论

重庆市高速公路建设自20世纪90年代开始,近年灰色系统理论是一门以/部分信息已知、部分信息

来高速公路建设得到了快速的发展。由于重庆地区为未知0的/小样本0、/贫信息0不确定性系统为研究对象,

四川盆地,地形地质条件非常复杂,在高速公路建设中主要通过对/部分0已知信息的生成、开发、提取有价值

填挖工程不可避免,从而形成大量的路堑边坡工程,因的信息,实现对系统运行的正确认研识和有效控制。灰

此进行边坡护理同样具有一定的必要性。色预测法是一种对含有不确定因素系统进行预测的常

边坡稳定性预测是众所周知的边坡工程研究的根用定量方法。

本问题,也是边坡研究中最难和最迫切的课题之一,它灰色关联理论是灰色系统理论的一个重要组成部

是判断边坡失稳与否,加固与否的主要依据。但是由于分。灰色关联理论的基本思想是根据序列曲线几何形

边坡组成的地质条件、岩体力学性质、环境因素等具有状的相似程度来判断其联系是否紧密,曲线几何形状越

不确定性、模糊性等特点,要准确地预测边坡稳定性程接近,变化趋势也就越接近,相应序列之间的关联度就

度是非常困难的。BP人工神经网络和灰色理论的应用越大,反之就越小。因此可以将曲线间差值的大小,作

已经相当广泛,本文将灰色理论和BP人工神经网络应为关联程度的衡量尺度。从而定义关联系数的计算公

用于边坡领域,以寻求一种对边坡稳定性进行分析的有式(1):

效方法。

minmin|x(k)-x(k)|+Qmaxmax|x(k)-x(k)|

0i0i

N(k)=C[x(k),x(k)]=jImkIniImkIn(1)

0i|x(k)-x(k)|+Qmaxmax|x(k)-x(k)|