基于GRU算法的长距离矩形顶管顶进力智能预测

刘田双; 谭勇; 樊冬冬; 赵帅; 郝忠杰

doi:10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2025.0701

广西大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 50 ›› Issue (04) : 701 -711. DOI: 10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2025.0701

基于GRU算法的长距离矩形顶管顶进力智能预测

刘田双, 谭勇, 樊冬冬, 赵帅, 郝忠杰

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摘要

顶管顶进力的可靠预测对保证顶管工程顺利施工十分关键。受地质参数和施工条件等多因素影响，顶进力的发展具有复杂性、随机性和不确定性，进而造成准确预测顶管顶力十分困难。引入门控循环单元(GRU)算法来预测顶进力，首先详细描述GRU预测模型的构建方法，其次对模型中神经元个数和学习速率2项超参数进行探究，以提高模型预测的准确度，最后依托某下穿运河矩形顶管实例，采用GRU模型预测顶进力，并与传统时序预测模型作对比，分析模型预测值与实测值的差异。顶进力数据分析结果表明，GRU预测模型拥有较高的准确度和鲁棒性，对长距离矩形顶管顶进力预测方法的改进和优化具有参考作用。