中国安全科学学报

作者：吴贤国, 刘俊, 苏飞鸣, 陈虹宇, 冯宗宝

单位：1 华中科技大学 土木与水利工程学院,湖北 武汉 430074；2 香港理工大学 建筑与房地产学部,香港 999077

关键词：大直径泥水盾构,分类助推(CatBoost),基于分解的多目标进化算法(MOEAD),多目标优化,地表沉降

基金：国家自然科学基金资助(51378235); 国家自然科学基金资助(71571078); 国家自然科学基金资助(51308240); 国家重点研发计划项目(2016YFC0800208)

为有效优化盾构施工参数,实现在大直径泥水盾构掘进过程中安全、高效和节能的目标,提出分类助推(CatBoost)和基于分解的多目标进化算法(MOEAD)相结合的混合智能算法;综合考虑盾构施工参数与地质条件,以主要的盾构施工参数为研究对象,选择地表沉降、贯入度和掘进比能为预测和控制目标;优化调控选择的盾构施工参数,并以武汉市轨道交通某号线为例,验证该混合算法的有效性。结果表明:采用CatBoost算法建立的预测模型在大直径泥水盾构上表现出来的预测性能良好,对3个控制目标的拟合精度(R2)均达到0.9以上;预测模型的重要性排序表明:大直径泥水盾构的总推进力和推进速度对地表沉降、贯入度和掘进比能有显著影响;所提出的CatBoost-MOEAD混合智能算法对3个控制目标的优化效果明显,地表沉降、贯入度和掘进比能分别达到12.35%、7.47%和10.70% 的优化幅度,并给出相应盾构施工参数的控制范围。

来源：2024年第6期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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