水利水电技术(中英文)

2024, v.55;No.611(09) 121-132

[打印本页] [关闭]
本期目录(Current Issue) | 过刊浏览(Archive) | 高级检索(Advanced Search)

基于CNN-Attention-LSTM的大坝变形预测模型
Dam deformation prediction model based on CNN-Attention-LSTM

施彦彤,郑东健,赵汉,周新新

摘要(Abstract):

【目的】预测大坝变形以规避风险是大坝变形监测的重点,一个可靠的预测模型可以洞察大坝未来变形趋势。为了更好地预测大坝的变形,提高预测精度和计算效率,【方法】提出了一种基于卷积神经网络(CNN)、注意力机制(Attention)和长短时记忆网络(LSTM)的大坝监测模型。CNN从监测数据中提取特征,LSTM更好地从时间序列数据中学习,并在此CNN-LSTM模型的基础上,耦合深度学习算法Attention机制,突出特征对输入效果的影响,在不影响模型精度的前提下提高计算速度,进一步提高模型预测精度与稳定性。同时,结合工程实例进行了应用分析。【结果】结果显示,所建模型能够精确预测大坝变形,在各点位测试集上平均R~2、MAE、RMSE、MSE和MAPE分别为0.989 mm、0.337 mm、0.469 mm、0.252 mm和13.918%。【结论】结果表明:所建模型具有较好的变形预测能力和适用性,相较于CNN、LSTM、CNN-LSTM、Attention-LSTM模型,该模型具有较好的MAE、RMSE、MSE、MAPE和R~2等指标,并提高了计算效率,更适合大坝变形的预测。

关键词(KeyWords): 变形预测;卷积神经网络;长短时记忆网络;注意力机制;影响因素

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金项目(52179128)

作者(Author): 施彦彤,郑东健,赵汉,周新新

DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2024.09.011

参考文献(References):

扩展功能
本文信息
服务与反馈
本文关键词相关文章
本文作者相关文章
中国知网
分享