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《基于分布式壓縮感知的地鐵安全監(jiān)測數(shù)據(jù)重構(gòu)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號(hào)學(xué)號(hào)M201272306學(xué)校代碼10487密級(jí)碩士學(xué)位論文基于分布式壓縮感知的地鐵安全監(jiān)測數(shù)據(jù)重構(gòu)學(xué)位申請(qǐng)人:王芬學(xué)科專業(yè):系統(tǒng)工程指導(dǎo)教師:余明暉副教授答辯日期:2015年5月26日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofEngineeringSafetyMonitoringDataReconstructionbasedonDistributedCompressiveSensinginMetroConstructionCandidate:WangFenMajor:Syst
2、emsEngineeringSupervisor:AssociateProf.YuMinghuiHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074HuBei,P.R.ChinaMay,2015獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對(duì)本文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到,本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名:日期:年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作
3、者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華中科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□,在_____年解密后適用本授權(quán)書。本論文屬于不保密□。(請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“√”)學(xué)位論文作者簽名:指導(dǎo)教師簽名:日期:年月日日期:年月日華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要在地鐵施工過程中,為了實(shí)現(xiàn)安全管理和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,獲取準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)是非常有必要的。然而,由于地鐵施工環(huán)境的復(fù)雜性、現(xiàn)有管理規(guī)范的約束以及數(shù)據(jù)采集方式為傳統(tǒng)的人工采
4、集等原因,導(dǎo)致直接采樣的監(jiān)測數(shù)據(jù)大多是不完整的或者有噪聲的,因此不能直接用于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與決策分析。分布式壓縮感知理論(DCS),是在壓縮感知理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,實(shí)現(xiàn)對(duì)多信號(hào)的壓縮與重構(gòu)。與其他的重構(gòu)方法相比,DCS的優(yōu)勢在于充分發(fā)掘了信號(hào)間和信號(hào)內(nèi)的相關(guān)性來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)重構(gòu)。本文主要研究在地鐵施工過程中,基于DCS的地表沉降區(qū)域監(jiān)測數(shù)據(jù)的聯(lián)合重構(gòu)。首先對(duì)地表沉降區(qū)域監(jiān)測多信號(hào)的稀疏性和相關(guān)性進(jìn)行分析,判斷其是否滿足DCS的適用條件。其次,利用DCS對(duì)地表沉降區(qū)域監(jiān)測數(shù)據(jù)建立聯(lián)合稀疏模型,并選擇合適的重構(gòu)算法。然后,利用所建立的聯(lián)合稀疏模型對(duì)地表沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行離線重構(gòu)與在線預(yù)測,并將實(shí)驗(yàn)結(jié)
5、果與其他的重構(gòu)方法進(jìn)行對(duì)比分析。最后,利用DCS對(duì)隨機(jī)采樣時(shí)的地表沉降的采樣下限進(jìn)行估計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:對(duì)于地鐵施工中的地表沉降區(qū)域監(jiān)測數(shù)據(jù)缺失問題,基于DCS的數(shù)據(jù)重構(gòu)方法要比回歸分析法、穩(wěn)健的主成分分析法(RPCA)、基于稀疏建模軟件(SPAMS)方法的恢復(fù)精度要高。另外,當(dāng)利用DCS對(duì)地表沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)重構(gòu)時(shí),聯(lián)合的相關(guān)信號(hào)越多,重構(gòu)誤差越小。這正說明了DCS是通過利用信號(hào)間和信號(hào)內(nèi)的相關(guān)性來提高信號(hào)重構(gòu)精度的。隨機(jī)采樣時(shí),利用DCS對(duì)地表沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣下限估計(jì),根據(jù)給定的監(jiān)測精度,預(yù)測結(jié)果要比實(shí)際采樣頻率要低。關(guān)鍵詞:地表沉降;區(qū)域監(jiān)測數(shù)據(jù);分布式壓縮感知;數(shù)據(jù)重構(gòu);
6、采樣頻率I華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractIntheprocessofsubwayconstruction,itisnecessarytoobtaintheaccuratemonitoringdataforconstructionsafetyandriskassessment.However,duetothecomplexityofsubwayconstructionenvironment,theconstraintofcurrentmanagementregulatoryandthetraditionalwayofmanualdatacollection,mostoftheor
7、iginaldataisincompleteornoisy,thusitcannotbedirectlyusedforriskassessmentanddecisionanalysis.DistributedCompressiveSensing(DCS),developedbasedoncompressivesensing,isusedforcompressionandreconstructionformulti-signal.Co