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测值。 综上所述, ACGWO-RF 算法能够代替传
统算法进行碾压质量评价, 具有适用性。
(3)优越性: 由图 4、 5 可得, ACGWO-RF 算
法的预测结果与实测值分布趋势最为贴近。 BPNN
算法能够拟合不确定性关系, 但易陷入局部最优,
因此其标准偏差最接近实测值, 但精确度最低。
而 MLR 算法忽略参数存在的不确定性影响, 使得
其标准偏差与实测值差距最大。 ACGWO-RF 算法
求解结果优于 RF 算法。 从图 4、 5 可知, ACGWO-
-4
RF 算法模型求解精度最高(均方误差 = 1.24×10 )
且与拟合分布最贴近实测值。 因此, ACGWO-RF
算法预测结果更为准确, 具有优越性。
综上所述, 相较于常用的碾压质量评价方法
BPNN、 MLR 和 RF 等算法, ACGWO-RF 算法能
够处理多维输入参数, 适用于小样本数据集, 解
决灰色性问题; 同时能够确定多源参数与干密度 图 5 模型评价四 Y 折线图
之间的非线性关系, 考虑参数随机性影响的同
时, 其求解结果最优越。 对比常用评价方法的预测结果可见, ACGWO-RF 算法能够有效考虑参数存
在的不确定性, 具有一致性、 适用性和优越性。
5.3 模型对比分析与讨论 从泛化能力、 鲁棒性等方面对 ACGWO-RF 模型和传统碾压质量评价模型
进行对比分析。
(1)泛化能力对比分析。 根据文献[28], 采用超球体中靠接球面和球心的数据作为测试集, 通
过对测试集进行精度分析, 能够反映模型的泛化能力。 图 6 和图 7 分别为各个模型的残差对比结果
图和泛化能力测试结果图。 本文提出的 ACGWO-RF 模型的残差波动和碾压质量预测值波动最小。
通过分析计算求得 ACGWO-RF 模型的皮尔逊相关系数为 0.793, 对现场新的数据具有良好适应性;
同时, RF 模型的 R 为 0.707, 表明 RF 算法泛化误差较小; 然而, MLR 和 BPNN 模型的相关系数值
分别为 0.343 和 0.284, 表明 BPNN 模型的泛化能力最差, 而 MLR 的泛化能力也差强人意, RF 模型
的泛化能力表现优良, 但仍小于 ACGWO-RF 模型。 通过精度指标对比, ACGWO-RF 模型的泛化
性能最为优越, 因此, 基于对模型泛化能力的分析, ACGWO-RF 模型可用于建立土石坝碾压质量
评价模型。
图 6 不同模型残差对比图 图 7 不同模型泛化能力测试结果图
(2)鲁棒性对比分析。 采用加噪数据测试本文提出 ACGWO-RF 模型的鲁棒性。 采用正态分布
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