[发明专利]一种复合型土压平衡盾构机的掘进总推力确定方法及系统

权利要求书

1.一种复合型土压平衡盾构机的掘进总推力确定方法，其特征在于，所述确定方法包括如下步骤：

确定影响掘进总推力的特征参数；所述特征参数包括结构参数、操作参数和地质参数，所述结构参数包括刀盘直径、掘进速度、刀盘转速和土仓压力；所述操作参数包括：掘进速度、刀盘转速和土仓压力，所述地质参数包括：地质密度、剪切模量、泊松比、粘聚力、内摩擦系数、静止土压力系数、承载力特征值和埋深；

根据无量纲化计算方法，确定各特征参数的无量纲计算式和掘进总推力参数的无量纲计算式；

分别根据各特征参数的无量纲计算式和掘进总推力参数的无量纲计算式对各特征参数的历史工程数据和掘进总推力的历史工程数据进行无量纲化处理，获得各特征参数的无量纲工程数据和掘进总推力的无量纲工程数据；

采用小数定标规范化法，对各特征参数的无量纲工程数据和掘进总推力的无量纲工程数据进行规范化处理，获得各特征参数的规范化工程数据和掘进总推力的规范化工程数据；

根据各特征参数的规范化工程数据和掘进总推力的规范化工程数据对用于确定掘进总推力的无量纲输入函数的各个系数进行训练，获得系数确定后的无量纲输入函数，作为无量纲预估模型；

对所述无量纲预估模型进行规范化还原和量纲还原，获得掘进总推力确定模型；

获得特征参数的当前工程数据，将所述当前工程参数输入掘进总推力确定模型，获得掘进总推力的预测值。

2.根据权利要求1所述的复合型土压平衡盾构机的掘进总推力确定方法，其特征在于，所述根据无量纲化计算方法，确定各特征参数的无量纲计算式和掘进总推力参数的无量纲计算式，具体包括：

根据基本量纲对各特征参数进行分类；

在每一类的特征参数中选取常数参数或对掘进总推力影响较大的参数或量纲相对简洁的参数作为每一类的基本量；

根据每一类的基本量对除了基本量之外的各特征参数和掘进总推力参数进行无量纲计算，确定各特征参数的无量纲计算式和掘进总推力参数的无量纲计算式。

3.根据权利要求1所述的复合型土压平衡盾构机的掘进总推力确定方法，其特征在于，所述采用小数定标规范化法，对各特征参数的无量纲工程数据和掘进总推力的无量纲工程数据进行规范化处理，获得各特征参数的规范化工程数据和掘进总推力的规范化工程数据，具体包括：

采用小数定标规范化法，利用公式对各特征参数的无量纲工程数据和掘进总推力的无量纲工程数据进行规范化处理，获得各特征参数的规范化工程数据和掘进总推力的规范化工程数据；

其中，i＝1,2,3...,9,F，当i＝1,2,3...,9时，π_i和π′_i分别为第i个特征参数的无量纲工程数据和第i个特征参数的规范化工程数据，π_F和π′_F分别为掘进总推力的无量纲工程数据和掘进总推力的规范化工程数据，j为使得max(π′_i)＜10的最小整数。

4.根据权利要求1所述的复合型土压平衡盾构机的掘进总推力确定方法，其特征在于，所述根据各特征参数的规范化工程数据和掘进总推力的规范化工程数据对用于确定掘进总推力的无量纲输入函数的各个系数进行训练，获得系数确定后的无量纲输入函数，作为无量纲预估模型，具体包括：

根据各特征参数的规范化工程数据和掘进总推力的规范化工程数据，采用LassoCV算法，确定Lasso回归算法的超参数；

采用超参数确定后的Lasso回归算法，根据各特征参数的规范化工程数据和掘进总推力的规范化工程数据对用于确定掘进总推力的无量纲输入函数的各个系数进行训练，获得系数确定后的无量纲输入函数，作为无量纲预估模型。