【CN110084518A】一种基于混合输入置信规则推理模型的边坡稳定性评判方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910354795.9
(22)申请日 2019.04.29
(71)申请人 杭州电子科技大学
地址 310018 浙江省杭州市下沙高教园区2
号大街
(72)发明人 徐晓滨　陈鹏　刘攀　陶志刚　
马成荣　黄曼　张斌　
(74)专利代理机构 杭州千克知识产权代理有限
公司 33246
代理人 周希良
(51)Int.Cl.
G06Q 10/06(2012.01)
G06Q 50/02(2012.01)
G06N 5/04(2006.01)
(54)发明名称
一种基于混合输入置信规则推理模型的边
坡稳定性评判方法
(57)摘要
本发明涉及一种基于混合输入置信规则推
理模型的边坡稳定性评判方法。

本发明利用置信
规则库模型建立输入因素与输出安全系数等级
之间的非线性关系模型，该方法针对原输入指标
种类过多，数据量大运算时间长等问题，将边坡
稳定性模型的离散输入进行编码，重组，可以大
大减少模型输入的纬度，减低了数据的运算时
间，提高了系统的运行效率。

接着将编码后的数
据进行等级划分，计算各数据对应其参考值的匹
配度并计算激活权重，将所有规则后项进行融
合，
最后得出边坡稳定性评判结果。

权利要求书2页 说明书9页 附图1页CN 110084518 A 2019.08.02
C N 110084518
A
1.一种基于混合输入置信规则推理模型的边坡稳定性评判方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)确定用于判别矿区边坡稳定性级别评判的指标，包括坡角x1，边坡高度x2，矿山开采影响指数x3，降雨强度y1，稳定性空间差值综合系数y2和地质构造影响程度y3；其中x1，x2，x3为连续数值型指标，y1，y2，y3为离散数值型指标；
坡角x1的范围为[0,80]，单位为度，边坡高度x2的范围为[0,500]，单位为米，矿山开采影响指数x3的取值范围为[0,1]；
降雨强度y1∈{1,2,3,4}，其中1、2、3、4分别表示降雨强度的等级1、等级2、等级3、等级4，当一天的降雨量小于10毫米时为等级1，一天的降雨量大于等于10毫米且小于25毫米时为等级2，一天的降雨量大于等于25毫米且小于50毫米时为等级3，一天的降雨量大于等于50毫米时为等级4；
稳定性空间差值综合系数y2∈{1,2,3,4}，其中1、2、3、4分别表示稳定性空间差值综合系数的等级1、等级2、等级3、等级4，当老滑坡体和崩塌面小于两个时为等级1，老滑坡体和崩塌面大于等于两个且小于6个时为等级2，老滑坡体和崩塌面大于等于6个且小于10个时为等级3，老滑坡体和崩塌面大于等于10个时为等级4；
地质构造影响程度y3∈{1,2,3,4}，其中1、2、3、4分别表示地质构造影响程度的等级1、等级2、等级3、等级4，当构造运动微弱，只有少量小型断裂时为等级1，当构造运动不强烈，只有小型断裂时为等级2，当构造运动强烈，大型断裂带，断裂较为密集时为等级3，当构造运动强烈，巨大断裂带，断裂密集时为等级4；
(2)定义ψ＝(y1 y2 y3)为离散指标向量，每维的取值都只包含1、2、3、4这四个表示各自影响程度的等级，故可将其组成的数组看作是一个三位四进制数，即ψ1＝(1 1 1)，ψ2＝(1 1 2)，···，ψ64＝(4 4 4)；接着由公式(1)将这个四进制数转化为十进制数x4
x4＝(y1-1)×4^2+(y2-1)×4+y3 (1)
那么每一组四进制数都能由唯一一个与之相所对应的十进制数表示；
(3)构建由S条规则组成的规则库，用于建模坡角x1、边坡高度x2、矿山开采影响指数x3以及编码后的综合影响指数x4与边坡稳定性判别结果Z j之间的非线性映射关系，j＝1,2,3, 4，规则库中的第n条规则G n描述为：
G n：如果输入x1
是且x2
是且x3
是且x4
是那么
{(Z1,η1,n),(Z2,η2,n),(Z3,η3,n),(Z4,η4,n)} (2)
其中x1～x3为连续变化量，x4是离散变化量，所以规则输入为连续、离散值的混合输入，这里x i 表示规则的第i个输入变量，表示在第n条规则中的第i个输入变量的参考等级，且
有
这里参考值满足输入变量x1、x2、
x3和x4的参考等级的个数分别为v1、v2、v3和v4，共计产生S＝v1×v2×v3×v4条规则；
G n的后项Z1、Z2、Z3、Z4分别表示边坡稳定性判别结果的等级1、等级2、等级3和等级4；ηj,n 为分配给Z j的置信度；
(4)令X＝{x1,x2,x3,x4}为在线获取的输入样本，通过规则推理产生边坡稳定性评判对应的输出，具体步骤如下：
(4-1)计算x i与其对应参考值的匹配度，具体过程如下：
权　利　要　求　书1/2页
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CN 110084518 A。