Page 82 - 无损检测2024年第四期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202404009

基于 BP 神经网络的沥青路面沉陷发展预测

曹 阳 , 杨 傲 , 翟博渊 , 聂付松 , 文家刚 4
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( 1. 北京市政路桥股份有限公司, 北京 100032 ; 2. 武昌工学院 城市建设学院, 武汉 430065 ;

3. 北京中岩大地科技股份有限公司, 北京 100041 ; 4. 中南勘察基础工程有限公司, 武汉 430040 )

摘 要:为提高沥青路面的检测效率, 以某沥青路面某桩号断面的路面沉陷数据为研究对象,
基于 BP 神经网络, 对高速公路沥青路面沉陷发展进行了拟合及预测。试验结果表明, BP 神经网
络模型能够有效预测路面沉陷, 随着训练组数据的增加, 神经网络模型的预测精度不断提高; 基于
工程效率和预测精度方面的考虑, 建议选用 32 组数据作为最佳样本数; BP 神经网络模型的预测精
度显著高于二次曲线法的, 相对误差降低了 5% 。该研究验证了 BP 神经网络模型应用于路面沉陷
发展预测的可行性和有效性, 为探究高速公路沥青路面沉陷发展提供了新方法。

关键词:道路工程; 沥青路面沉陷; BP 神经网络; 预测模型

中图分类号: U418 ; TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2024 ) 04-0048-05

Predictionofas p halt p avementsubsidencedevelo p mentbasedonBPneuralnetwork

,

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CAOYan g YANGAo , ZHAIBo y uan , NIEFuson g 4 , WENJia g an g 4

( 1.Bei j in g Munic i p alRoadandBrid g eCo. , Ltd. , Bei j in g100032 , China ;

2.Colle g eofUrbanConstruction , Wuchan g InstituteofTechnolo gy , Wuhan430065 , China ;

3.Bei j in gZhon gy anTechnolo gyCo. , Ltd. , Bei j in g100041 , China ;

4.CentralSouthEx p lorationandFoundationEn g ineerin gCo. , Ltd. , Wuhan430040 , China )

Abstract : Toenhancetheefficienc yofas p haltp avementins p ection , thep avementsubsidencedatafrom a

s p ec ificsectionandstationnumberofanas p haltroadweretakenasresearchtar g ets.Afittin g andp redictionofthe

develo p mentofas p haltroadsubsidenceonthehi g hwa ywasconductedbasedontheBPneuralnetwork.Theresults

showedthatBPneuralnetworkmodelcaneffectivel yp redictroadsubsidence.Thep redictiveaccurac yoftheneural

networkmodelwassteadil y im p rovedwithanincreaseinthetrainin gdataset.Considerin gen g ineerin gefficienc y

andp redictiveaccurac y , itwasrecommendedtouse32setsofdataastheo p timalsam p lesize.Thep redictive

accurac yoftheBPneuralnetworkmodelwassi g nificantl yhi g herthanthatoftheq uadraticcurvemethod , witha

relativeerrorreductionofu p to5%.Thestud y confirmedthefeasibilit y andeffectivenessoftheBPneuralnetwork

mode lin p redictin gthe develo p mentofp avementsubsidence , p rovidin g a new methodforinvesti g atin gthe

develo p mentofas p halt p avementsubsidenceonhi g hwa y s.

Ke ywords : roaden g ineerin g ; as p halt p avementsubsidence ; BPneuralnetwork ; p redictionmodel
路面沉陷是沥青路面的主要病害之一, 沥青路 良、 路基或基层局部压实度不够、 行车荷载等作用下
面沉陷是指局部路面发生凹陷, 一般由地基土质不 产生竖向作用力等因素所致。沥青路面的沉陷会随
着时间的推移不断增加, 而使得路面剧烈变形, 严重
收稿日期: 2023-10-18 影响行车安全。
基金项目: 湖北省教育厅科学技术研究计划项目厅局级指导项
目前, 道路工作者一般利用现场检测来获取沥
目( B2022353 )
青路面的沉陷数据, 但高速公路公里数较长, 如果单
作者简介: 曹 阳( 1983- ), 男, 本科, 高级工程师, 主要从事工
纯依靠现场仪器检测, 会消耗大量的时间、 人力、 物
程地质道路与桥梁施工的研究工作
力和财力。如果能根据有限的沉陷数据对整个沥青
通信作者: 杨 傲, 408513947@ qq .com
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2024 年 第 46 卷 第 4 期

无损检测