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基于神经网络方法的高速公路养护决策优化问题研究

作　者: 邢海
导　师: 田扬
学　校: 东北大学
专　业: 会计学
关键词: 桥梁养护决策优化指标体系 BP神经网络
分类号: U418.2;F542
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 17次
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内容摘要

高速公路的概念最早是于1962年11月,在日内瓦召开的联合国欧洲经济委员会运输部会议上,将其定义为：利用分隔的车行道,往返行驶交通的道路,它的两个车行道用中央分隔带分开,与其他任何铁路、公路不允许有平面交叉,禁止从路侧的任何地方直接进入公路,禁止汽车以外的任何交通工具出入。随着交通事业的发展,大量的旧有公路桥梁的改造已成为一个迫切的问题。面对我国交通事业资金短缺的现状,如何客观、科学、合理地分析桥梁养护的经济性,显得尤为重要。本文的主要研究工作是结合辽宁省高速公路桥梁养护的现状及特点,以实体项目为依托,力求解决桥梁养护经济评价中养护目标的选择问题。选择的依据是,在综合考虑资金限制、成本费用、经济影响、社会影响、环境影响等因素下,构建经济评价模型对桥梁预养护实施方案进行排序,为维修加固时机选择和路段选择提供理论依据,实现养护决策优化。本文在国内外桥梁养护评价指标体系和评价方法的研究基础上,针对当前桥梁养护评价方法所存在的不足,提出一种基于BP神经网络的评价方法,通过建立桥梁养护的评价指标体系和BP神经网络模型,给出了可行的评价程序,在计算方法上,用MATLAB的神经网络工具箱(NNT)来进行网络设计和计算,由学习样本的训练和测试,使模型的误差达到预定的范围内。最后,以实例验证了这种方法的有效性和可操作性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-16
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 研究目的和意义  10-11
  1.3 国内外研究现状  11-14
    1.3.1 国外研究发展概况  11-12
    1.3.2 国内研究发展概况  12-14
  1.4 文章主要内容及研究方法  14-16
    1.4.1 主要研究内容  14-15
    1.4.2 本文的研究方法  15-16
第2章决策优化相关理论及评价方法  16-21
  2.1 工程经济分析原理  16-17
  2.2 费用效益分析原理  17-18
  2.3 决策优化已有方法综述  18-21
    2.3.1 主成分分析法  18
    2.3.2 因子分析法  18-19
    2.3.3 层次分析法  19
    2.3.4 模糊评价法  19-21
第3章桥梁养护单因素决策优化模型分析  21-25
  3.1 单因素决策优化依据的原则  21
  3.2 影响养护时机的主要因素  21-23
  3.3 桥梁养护单因素决策优化模型的实现  23-25
    3.3.1 桥梁养护时机的选择  23-24
    3.3.2 桥梁养护成本计算流程  24-25
第4章基于神经网络的决策优化模型建立  25-52
  4.1 人工神经网络评价方法的提出  25-26
  4.2 决策优化指标体系的构建  26-31
    4.2.1 指标体系的设计原则  26-27
    4.2.2 影响桥梁养护决策优化的主要因素  27-30
    4.2.3 桥梁养护决策优化指标的确定  30-31
  4.3 人工神经网络模型的选择—BP神经网络模型  31-34
    4.3.1 BP神经网络的结构  32
    4.3.2 BP学习算法  32-34
  4.4 BP神经网络模型的评价程序  34-36
  4.5 BP神经网络模型的实现  36-50
    4.5.1 评价指标的确定  37
    4.5.2 训练样本数据的采集及处理  37-42
    4.5.3 BP神经网络的建立  42-50
  4.6 BP神经网络模型的训练结果及仿真  50-52
    4.6.1 BP神经网络的训练结果  50
    4.6.2 BP神经网络的仿真  50-52
第5章模型应用与实例分析  52-55
  5.1 待评价高速公路  52-53
  5.2 公路养护经济评价的具体过程  53-54
  5.3 实际评价结果分析  54-55
第6章结论与展望  55-57
  6.1 基本结论  55
  6.2 存在问题及后续有待研究的内容  55-57
参考文献  57-60
附录 BP神经网络训练程序  60-63
致谢  63

基于神经网络方法的高速公路养护决策优化问题研究

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