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参数类别 特征名称 平均值 最小值 最大值 标准差 单位 施工参数 土舱压力1 0.77 0.41 1.44 0.20 bar 土舱压力2 0.83 0.47 1.47 0.18 bar 土舱压力3 1.02 0.55 1.56 0.18 bar 土舱压力4 0.65 0.33 1.11 0.14 bar 土舱压力5 1.74 1.17 2.47 0.27 bar 土舱压力6 1.50 1.03 1.96 0.19 bar 均值项(a) 1.11 0.72 1.56 0.18 bar 上下梯度项(b) -0.56 -0.90 -0.26 0.09 bar 左右梯度项(c) 0.17 0.07 0.30 0.04 bar 局部异质项(d) 0.24 0.12 0.45 0.07 bar 装备侧滚 35.09 -65.77 103.16 30.23 mm 装备倾角 -0.08 -1.15 2.02 0.88 ° 刀盘转速 1.17 0.43 1.45 0.12 r/min A组油缸推进压力 82.20 33.08 149.59 15.61 MPa B组油缸推进压力 95.03 45.38 158.28 17.95 MPa C组油缸推进压力 115.01 56.61 167.86 17.91 MPa D组油缸推进压力 96.62 48.43 165.72 18.64 MPa 推进速度 31.27 8.99 65.03 8.12 mm/min 贯入度 25.06 7.12 52.92 6.73 mm/r 总推进力 8.33 2.92 12.89 1.84 MN 螺旋机转速 5.20 -0.03 13.88 1.97 r/min 螺旋机上卸料门开度 373.44 112.20 638.49 91.57 mm 螺旋机下卸料门开度 655.86 286.55 738.57 48.93 mm 膨润土流量1 70.11 20.03 161.32 28.52 mm3 膨润土流量2 49.84 11.57 142.68 24.47 mm3 砂浆注入口压力 7.50 2.64 16.33 2.78 MPa 泡沫进水管压力 3.11 0.90 8.93 1.16 MPa 泡沫枪液体流量1 6.13 0.71 15.57 3.46 mm3 泡沫枪液体流量2 7.14 1.81 14.93 2.70 mm3 泡沫枪空气流量1 129.45 18.39 554.74 76.95 mm3 泡沫枪空气流量2 227.44 -0.67 1133.98 114.54 mm3 泡沫枪压力1 1.34 0.30 5.17 0.58 MPa 泡沫枪压力2 1.11 0.54 1.56 0.17 MPa 泡沫枪压力3 1.54 0.66 2.45 0.42 MPa 泡沫枪压力4 1.75 0.82 2.41 0.29 MPa 泡沫枪压力5 0.92 0.48 2.16 0.36 MPa 地质参数 隧道埋深 21.71 11.25 31.65 5.72 m 地下水位 11.44 0.00 25.45 7.83 m 修正标准贯入次数 2.10 0.00 9.92 1.96 — 修正动力触探次数 0.30 0.00 1.99 0.45 — 修正单轴抗压强度 14.22 0.05 39.37 11.59 kPa 静止土压力 275.62 129.53 409.90 73.56 kPa -
预测模型 特征系数 MSE RMSE MAE R2 CNN a 0.0009 0.0298 0.0221 0.9796 b 0.0011 0.0325 0.0247 0.9419 c 0.0014 0.0372 0.0282 0.9368 d 0.0009 0.0306 0.0231 0.9800 平均值 0.0011 0.0325 0.0245 0.9596 GRU a 0.0009 0.0303 0.0214 0.9791 b 0.0017 0.0407 0.0316 0.9058 c 0.0004 0.0194 0.0124 0.9832 d 0.0004 0.0205 0.0146 0.9910 平均值 0.0008 0.0277 0.0200 0.9648 CNN-GRU a 0.0005 0.0215 0.0148 0.9895 b 0.0004 0.0189 0.0124 0.9812 c 0.0002 0.0158 0.0097 0.9891 d 0.0003 0.0165 0.0113 0.9943 平均值 0.0003 0.0181 0.0121 0.9885 -
预测方法 评价指标 土舱压力1 土舱压力2 土舱压力3 土舱压力4 土舱压力5 土舱压力6 平均值 特征函数导引预测土舱压力 R2 0.99886 0.95357 0.94713 0.98468 0.99064 0.98476 0.97665 MSE 0.00005 0.00142 0.00162 0.00026 0.00067 0.00055 0.00076 RMSE 0.00674 0.03763 0.04029 0.01603 0.02596 0.02348 0.02502 MAE 0.00582 0.03249 0.03568 0.01288 0.02113 0.01841 0.02107 数据驱动直接预测土舱压力 R2 0.97509 0.98680 0.98347 0.96658 0.97444 0.97267 0.97651 MSE 0.00086 0.00046 0.00062 0.00148 0.00073 0.00082 0.00083 RMSE 0.02941 0.02149 0.02498 0.03853 0.02693 0.02867 0.02833 MAE 0.02251 0.01614 0.01829 0.02783 0.02107 0.02249 0.02139