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专利号: 2022102386326
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于深度学习的瑞雷波频散曲线反演方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)搭建用于反演的深度学习网络;

(2)建立由地层数据组成的数据集用于训练网络;进行关于瑞雷波的数据模型建立,并以此来训练学习网络;在进行数据构建时,根据对大自然中的多种模型种类的总结,设置不同情况模型所占比例;

(3)训练深度学习网络并验证;深度学习网络为CNN‑LSTM混合网络结构,网络结构运行包括训练数据和测试网络两个部分;在开始时将样本数据库随机分为训练数据和测试数据两组,对应比例为10∶1;在训练前,需要将输入和输出值通过激活函数进行标准化,使其变化在[0,1]范围内;激活函数包括sigmoid函数fsigmoid(x)、tanh函数ftanh(x)和ReLU函数fReLU(x),数学表达式如下:‑x

fsigmoid(x)=1/(1+e )

x ‑x x ‑x

ftanh(x)=(e‑e )/(e+e )

fReLU(x)=max(x,0)

对瑞雷波进行地震数据采集,采集的地震数据叠加形成频散曲线能量图,利用深度学习的方法在能量谱中提取频散曲线,反演频散曲线以获取地下各层的剪切波速。

2.根据权利要求1所述的基于深度学习的瑞雷波频散曲线反演方法,其特征在于,对瑞雷波进行地震数据采集,是通过在地面上击锤的方法制造人工震源,再通过检波器接受震源发生的地震波来获取地震信息。

3.根据权利要求1所述的基于深度学习的瑞雷波频散曲线反演方法,其特征在于,用于反演的深度学习网络包括卷积神经网络、深度置信网络、循环神经网络及生成对抗网络中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的基于深度学习的瑞雷波频散曲线反演方法,其特征在于,将大自然中的地层模型分为逐层递增、从某层开始发生异常并延续、某几层发生突变三种情况,并根据所述三种情况设置数据集类型。

5.根据权利要求4所述的基于深度学习的瑞雷波频散曲线反演方法,其特征在于,将所述三种情况进行合理配比时引入了马尔科夫决策理论,通过马尔科夫决策理论决定出发生异常情况的某一层或几层,为所述一层或几层赋予新的横波波速来控制其变化。

6.权利要求1‑5任一项所述的基于深度学习的瑞雷波频散曲线反演方法,其特征在于,所述基于深度学习的瑞雷波频散曲线反演方法应用在隧道工程中。