基于ILS、BPNN的隧道工程设计方案智能优化研究

摘要

研究目的:隧道工程设计方案受其地形条件、地质构造、水文特征、气象条件、围岩类别等多因素影响,具有典型的开放性、复杂性、自组织、自相似、非平衡性等复杂系统特点和演化规律.根据以上特点,本文主要运用FMEA、RCM、BP神经网络、BIM等技术,对隧道工程设计方案进行智能比选与动态优化,为隧道工程设计方案优化提供重要参考.研究结论:(1)方案设计前,搜集大量已完类似工程项目的设计方案资料,构建了隧道工程设计方案历史数据库;(2)结合拟建工程特征,运用PSO聚类分析方法,从设计方案历史数据库中筛选出相似度较高的备选方案;(3)综合考虑工程各参与方需求,运用FMEA、RCM技术对各备选方案设计指标进行系统分析与优化,并运用BPNN模型预测各备选设计方案的全寿命周期造价,以全寿命周期造价最低为原则,优选设计方案;(4)运用BIM、ILS技术对优选设计方案进行深度优化;(5)本研究成果可为高速公路隧道、桥梁等工程设计方案优化提供参考.