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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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