Explore full metrics on Scilit
(Calculated once Scilit publication data is synced: current year − year of first publication + 1)
对钻进效率进行精确预测是制定土方开挖进度计划的关键。但现有预测方法多采用单个机器学习模型, 存在参数敏感性和过拟合等问题, 且往往忽略了环境因素和人员操作因素的影响。针对这些问题, 本文提出一种同时考虑多种因素综合影响的新的集成学习预测方法。
1. 建立一种基于Stacking集成学习的钻进效率预测模型; 2. 定量地考虑地质特性、人员操作、环境和机械特性等多种因素的综合影响; 3. 提出一种基于自适应步长策略的改进布谷鸟搜索优化方法 , 优化模型关键参数。
1. 通过多次对比实验, 最终选择极值梯度提升(XGBoost)、随机森林(RF)和反向传播神经网络(BPNN)三个模型作为基学习器, 支持向量回归(SVR)作为元学习器进行集成。2. 建立基于自适应步长策略的改进布谷鸟搜索优化算法, 对集成模型的Max_depth等超参数进行优化。3. 将钻进效率值及相关影响因素的样本数据输入到每个基学习器中, 得到相应的输出结果, 再将预测结果作为元学习器的输入值, 得到最终的预测结果。4. 以中国西南地区某土石方工程为例, 通过五折交叉验证方法, 验证模型的鲁棒性, 并采用五个常用评价指标评价模型的精度和泛化性能。
工程应用结果表明, 相比于目前流行的单个机器学习方法中预测性能最好的XGBoost和基于粒子群算法优化的Stacking集成模型, 本文所提方法的平均绝对百分比误差(MAPE)分别提高了16.43%和4.88%。
No biography provided yet