基于LM-BD-ESN模型的路面抗滑性能预测

作     者：薛维龙 周汉明 高博 易灿灿 XUE Weilong;ZHOU Hanming;GAO Bo;YI Cancan

作者机构：中交第二公路勘察设计研究院有限公司武汉430056 武汉科技大学机械自动化学院武汉430080 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51805382) 湖北省重点研发计划项目(2021BAA194) 湖北省交通运输厅科技项目(2020-186-1-6) 

出 版 物：《中国科技论文》 (China Sciencepaper)

年 卷 期：2023年第18卷第10期

页      码：1137-1143,1152页

摘      要：针对路面抗滑性能预测任务中存在的指标单一和预测精度差等问题,在传统回声状态网络(echo state network,ESN)模型的基础上,提出了逻辑映射(logistic mapping,LM)和偏差丢失(bias dropout,BD)优化的改进回声状态网络模型(LM-BD-ESN)。其中,LM模块能够优化输入权重矩阵,从而与多变量非平稳序列数据产生更高的契合度;BD模块能够自主删除多余的存储单元,从而降低模型复杂度。针对路面材料与抗滑性能之间存在的非线性关系描述,基于三维测量仪采集路面的多组三维形貌数据,分别利用支持向量机(support vector machine,SVM)、相关向量机(relevance vector machine,RVM)、极限学习机(extreme learning machine,ELM)、ESN及LM-BD-ESN对路面抗滑数据进行分析验证。结果表明,所提LM-BD-ESN算法在预测任务中的均方根误差和平均绝对百分比误差分别为0.0858和0.0664,相较于其他算法具有更高的效率和精度。

主 题 词：路面性能 抗滑预测 多变量时间序列分析 LM-BD-ESN模型 

学科分类：08[工学] 082303[082303] 082302[082302] 0823[工学-农业工程类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.2095-2783.2023.10.013

馆 藏 号：203124231...