车-桥随机系统行车安全指标极值预测的自适应代理模型方法

摘要：

为提高桥上列车行车安全可靠性评估效率,提出了一种车-桥耦合随机振动系统行车安全指标极值预测的自适应代理模型方法.首先,通过GF偏差最小化准则建立随机变量初始样本点集和候选样本点集.其次,采用车-桥耦合振动系统理论模型获取初始样本点集对应的行车安全指标极值,并依此建立径向基函数代理模型;最后,利用准则函数和已建立的代理模型依次在候选样本点集中确定新的样本点,优化当前代理模型,直至代理模型的预测精度满足要求.为验证所提方法的有效性,分别以移动车轮加簧上质量过简支梁桥和车-桥竖向耦合振动模型为例,对比分析了自适应代理模型和一次性采样代理模型的训练样本点分布情况,以及两种代理模型的预测精度.结果表明:自适应代理模型具有良好的全局探索和局部开发能力,能够发现当前训练集中样本点稀疏区域和目标函数非线性较大区域,并对这些区域进行样本点加密,从而在不增加训练样本点数目的情况下,显著提高代理模型在整个样本空间内的预测精度.以车-桥耦合系统竖向随机振动模型的轮重减载率极值预测为例,自适应代理模型的预测精度较一次性采样代理模型提高了 2.5 倍.

关键词：车-桥耦合振动、自适应代理模型、准则函数、GF偏差、轮重减载率

所属期刊栏目：42

分类号：U211(铁路线路工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;湖南省科技创新计划资助项目;湖南省自然科学基金创新研究群体基金资助项目;湖南省自然科学基金项目

在线出版日期：2023-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：70-78