Page 109 - 2025年第56卷第6期
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图 7 基于 CEEMDAN分解的灌浆功率 IMFs

              4.2  训 练 与 预 测   本 实 验 模 型 训 练 配 置 为 搭 载                  表 1 EGRN模型超参数配置
              InterCorei7 11700fCPU、 NVIDIA GeForceGTX
                                                                          超参数                    取值
              1660Ti显卡和 16G内存的计算机。针对所研究的
                                                                   CEEMDAN添加白噪声次数                 500
              灌浆功率预测问题,将前述 IMFs序列以滑动窗口                             CEEMDAN添加白噪声标准差                0.2
              法进行取样,并设置窗口宽度为 20,步长为 5,共                                  MHA头数                    4
              获取 154个 样 本,随 后 将 其 划 分 为 训 练 集 124个
                                                                       GRU隐藏层数量                   2
              (约 80%)和测试集 30个(约 20%),进行灌浆功率
                                                                       GRU隐藏层大小                   64
              的多步 预 测。在 此基础 上,使 用基 于梯 度 下 降 的
                                                                       TPA滤波器数量                   32
              Adam优化器训练 EGRN模型,以期在最小化均方
                                                                          学习率                    0.001
              误差 MSE的目标函数下获得最优解,模型配置的
                                                                         随机失活数                    0.5
              超参数见表 1。
                                                                          迭代次数                   1000
                  EGRN模型预测值及与真实值的绝对百分比误
              差 (AbsolutePercentageError, APE)如 图 8所 示。
              图中,红线表示预测值,黑线表示真实值,柱状图
              表示两者之间的 APE值。从整 体看,预测 值与 真
              实值呈现出相同的下降趋势和近似的波动形态。表
              明了该模 型 有 效 地揭示 了灌 浆功 率的动态 演变 特
              性,证实了模型能够挖掘并构建灌浆功率变化的内
              在规律,展现了其在捕捉此类复杂信息特征上的高
              效与精确性。因此,本文提出的 EGRN模型具有可
              行性。从局 部 看,在 时 间 步 为 53的 极 小 值 处 时,
              预测值与真实值之间的 APE达到 13.48%,两者间
              的绝对误差为 6.94MPa·L?min,是数据偏离最为
                                                                        图 8 灌浆功率预测值与真实值对比
              突出的时间节点。从真实值的变化趋势可以看出,
              灌浆功率从时间步 43处降至时间步 53的峰谷处,下降值为 18.45MPa·L?min,而本模型预测值在该
              区间内下降值为 8.77MPa·L?min。虽然与真实情况存在一定的差异,但该预测模型在此处表现出的
              下降趋势与真实值相似,可能是施工过程中出现了意外因素,导致环境发生变动,数据中出现较大不
              确定性或噪音,导致预测值偏离真实值。若发生在灌浆现场中,应执行人工核查或干预流程,识别造
              成误差的原因,确保灌浆施工正常进行。


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