摘要:
为解决盾构掘进过程中效率、安全与能耗难以协同优化的问题,提出一种面向盾构实时掘进的多目标优化决策方法。首先,提出一种双阶段注意力机制的长短时记忆网络,用于构建掘进参数与性能指标之间的预测模型,并基于该预测模型构建目标函数,分析盾构掘进过程中的机理约束和经验约束;同时,为提高多目标优化算法在复杂约束条件下求解全局最优解的效率与解集多样性,设计一种基于算子动态更新策略的第2代非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ),并利用优劣解距离法(TOPSIS)对Pareto前沿解集进行综合决策,获得不同偏好策略下的最优掘进参数组合,用于指导盾构参数设定;最后,基于盾构掘进环切数据库获取的湛江湾海底隧道项目数据,在2种不同的掘进工况下进行试验验证,并进行区段优化试验,效率、安全、能耗指标相较于实际掘进性能提高了7.65%、10.26%和8.89%,且其余性能指标均有所提高。
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