【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種基于bp算法的輸變電工程臨時占地面積預(yù)測方法，屬于面積預(yù)測。
技術(shù)介紹
1、近幾年，國網(wǎng)的水土保持工作發(fā)展迅速，從規(guī)劃、監(jiān)管、治理、驗收等各個環(huán)節(jié)都逐步建立起多項技術(shù)規(guī)范。但是，輸變電工程對生態(tài)環(huán)境的影響往往開始于工程規(guī)劃選址和方案編制階段，僅僅是加強施工中的平臺監(jiān)管還不夠，等到發(fā)現(xiàn)時已經(jīng)產(chǎn)生了一定的環(huán)境影響和水土流失；此外，在輸變電行業(yè)，對于更為細致化的水土保持占地范圍的依據(jù)，還缺乏深入的研究，沒有形成具有參考指導(dǎo)意義的文件。
2、為實現(xiàn)在項目設(shè)計階段能夠準確預(yù)測工程擾動面積，避免預(yù)估過高導(dǎo)致向相關(guān)部門繳納超過實際占用的補償款，或預(yù)估過低造成實際占用面積超標所面臨管理部門的經(jīng)濟處罰和行政處罰，采用更適合準確估計的bp算法，對已經(jīng)建成的輸變電工程臨時占地面積數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練，從而生成輸變電工程臨時占地面積模型，為今后輸變電工程臨時占地面積范圍預(yù)測提供科學(xué)依據(jù)。
3、202011397119.9的申請文件公開了基于改進神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的建設(shè)用地面積預(yù)測方法，該方法構(gòu)建含一層隱含層的三層結(jié)構(gòu)反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，等通過規(guī)定的迭代次數(shù)后，則完成模型構(gòu)建。現(xiàn)有的技術(shù)未能形成關(guān)于輸變電工程臨時占地面積的預(yù)測方法，施工時極易產(chǎn)生單基塔隨意變動擾動面積而造成的全線擾動面積與設(shè)計的臨時占地面積嚴重不符，難以進一步提升水保管理效率和質(zhì)量，此外，現(xiàn)有的面積預(yù)測模型隱含層數(shù)低，節(jié)點數(shù)太少，網(wǎng)絡(luò)不能很好地學(xué)習(xí)，訓(xùn)練精度也受影響。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)目的是提供一種基于
2、本專利技術(shù)的技術(shù)方案是：
3、一種基于bp算法的輸變電工程臨時占地面積預(yù)測方法，包含如下步驟：
4、①收集不同電壓等級輸變電工程臨時占地面積的相關(guān)資料，篩選表征輸變電工程臨時占地面積影響因素的相關(guān)指標，采集相關(guān)歷史數(shù)據(jù)；
5、②構(gòu)建bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，將輸變電工程臨時占地面積數(shù)據(jù)庫p依據(jù)70％和30％的比例分別進行訓(xùn)練和測試；
6、③依據(jù)數(shù)據(jù)庫中70％的輸變電工程臨時占地面積數(shù)據(jù)，采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對其學(xué)習(xí)；
7、④將數(shù)據(jù)庫存中30％歷史數(shù)據(jù)，對生成的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法測試驗證；驗證結(jié)果達標預(yù)期標準后，則得到輸變電工程臨時占地面積預(yù)測模型；評價指標采用平均絕對值誤差(mae)表征。
8、所述步驟①中，輸變電工程臨時占地影響要素主要包括輸變電工程性質(zhì)、建設(shè)所在地類和建設(shè)類型，其中，輸變電工程性質(zhì)包括電流類型、電壓類型和工程類型；建設(shè)所在地類包括地形地貌和土地利用類型；建設(shè)類型包括輸電線路塔基區(qū)的基礎(chǔ)類型、跨越施工場地區(qū)的被跨越的類型和場地數(shù)量、牽張場的場地數(shù)量、電纜區(qū)的場地數(shù)、臨時施工道路的路寬和路長以及變電站的站外設(shè)施區(qū)面積、施工生產(chǎn)生活區(qū)面積。
9、所述步驟②中，bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型包括三層結(jié)構(gòu)：輸入層、隱藏層和輸出層；此模型中，現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫的值作為輸入層，設(shè)置隱藏層層數(shù)為3，并通過70％、30％的比例設(shè)置了訓(xùn)練集和測試集，訓(xùn)練的次數(shù)為1000，得到的輸出層就是相應(yīng)的預(yù)測值。
10、所述步驟②中，輸變電工程臨時占地面積數(shù)據(jù)庫p為根據(jù)輸變電工程臨時占地面積的歷史數(shù)據(jù)，對不同數(shù)據(jù)采用歸一化處理，使得數(shù)據(jù)性質(zhì)標準統(tǒng)一而形成。
11、所述步驟③具體步驟為：
12、設(shè)有n個輸入，輸入向量x＝(x1，x2，...，xn)t，隱含層有q個神經(jīng)元；輸出層有m個輸出，輸出層的輸出向量y＝(y1，y2，...，yp)t，輸入層與隱含層之間的連接權(quán)值為ωij(i＝1，2，...，n)，閾值為θj(j＝1，2，...，q)；隱含層與輸出層之間的權(quán)值為ωjk，閾值為βk(k＝1，2，…，m)；
13、1)確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)；確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的層數(shù)3；
14、2)給bp網(wǎng)絡(luò)提供樣本的輸入值，并對輸入層的節(jié)點數(shù)n、隱含層的節(jié)點數(shù)為q、輸出層節(jié)點數(shù)m賦予初值；對輸入層與隱含層的連接權(quán)值ωij、隱含層與輸出層的連接權(quán)值ωjk賦予初值；初始化隱含層神經(jīng)元的閾值為θj、輸出層神經(jīng)元的閾值為βk；最后給定bp網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)率η和激活函數(shù)采用雙曲正切s型激活函數(shù)tansig(u)，其公式如下：
15、
16、3)計算隱含層節(jié)點輸出；根據(jù)輸入向量x＝(x1，x2，...，xn)t、權(quán)值ωij以及閾值θj計算出隱含層的輸入，再與激活函數(shù)作用得出隱含層的輸出hj；其公式如下：
17、
18、4)計算輸出層節(jié)點輸出；根據(jù)輸入hj、權(quán)值wjk以及閾值βk計算出輸出層的輸入，再將輸出層的輸入與激活函數(shù)作用后得到網(wǎng)絡(luò)預(yù)測輸出yk；其公式如下：
19、
20、5)計算誤差；設(shè)定期望輸出為ok，計算網(wǎng)絡(luò)輸出yk與期望輸出ok的誤差ek；其公式如下：
21、ek＝y(tǒng)k-ok
22、判斷誤差是否達到網(wǎng)絡(luò)精度或最大訓(xùn)練次數(shù)，如果達到了網(wǎng)絡(luò)精度或者訓(xùn)練次數(shù)就結(jié)束訓(xùn)練；如果沒有，繼續(xù)執(zhí)行下一步；
23、6)更新權(quán)值；根據(jù)誤差ek更新連接權(quán)值wij、wjk，其公式為：
24、
25、wjk＝wjk+ηhjek
26、7)更新閾值；根據(jù)誤差ek更新閾值θj、βk，其公式為：
27、
28、βk＝βk+ek
29、根據(jù)誤差修改權(quán)值和閾值以后，返回到3)繼續(xù)執(zhí)行；反復(fù)執(zhí)行以上兩個流程，訓(xùn)練次數(shù)為1000次，達到指定的訓(xùn)練次數(shù)或者誤差精度后停止訓(xùn)練。
30、所述步驟④中，平均絕對值誤差(maf)公式為：
31、
32、本專利技術(shù)的有益效果是：實現(xiàn)建設(shè)初期的輸變電工程臨時占地面積預(yù)測，為在設(shè)計階段的水土保持方案編制提供了強有力的支撐，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)效果好，提升了訓(xùn)練精度。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護點】
1.一種基于BP算法的輸變電工程臨時占地面積預(yù)測方法，其特征在于包含如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于BP算法的輸變電工程臨時占地面積預(yù)測方法，其特征在于：所述步驟①中，輸變電工程臨時占地影響要素主要包括輸變電工程性質(zhì)、建設(shè)所在地類和建設(shè)類型，其中，輸變電工程性質(zhì)包括電流類型、電壓類型和工程類型；建設(shè)所在地類包括地形地貌和土地利用類型；建設(shè)類型包括輸電線路塔基區(qū)的基礎(chǔ)類型、跨越施工場地區(qū)的被跨越的類型和場地數(shù)量、牽張場的場地數(shù)量、電纜區(qū)的場地數(shù)、臨時施工道路的路寬和路長以及變電站的站外設(shè)施區(qū)面積、施工生產(chǎn)生活區(qū)面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于BP算法的輸變電工程臨時占地面積預(yù)測方法，其特征在于：所述步驟②中，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型包括三層結(jié)構(gòu)：輸入層、隱藏層和輸出層；此模型中，現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫的值作為輸入層，設(shè)置隱藏層層數(shù)為3，并通過70％、30％的比例設(shè)置了訓(xùn)練集和測試集，訓(xùn)練的次數(shù)為1000，得到的輸出層就是相應(yīng)的預(yù)測值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于BP算法的輸變電工程臨時占地面積預(yù)測方法，其特征在于：所述步驟②中，輸變電工程臨
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于BP算法的輸變電工程臨時占地面積預(yù)測方法，其特征在于：所述步驟③具體步驟為：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于BP算法的輸變電工程臨時占地面積預(yù)測方法，其特征在于：所述步驟④中，平均絕對值誤差MAF公式為：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于bp算法的輸變電工程臨時占地面積預(yù)測方法，其特征在于包含如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于bp算法的輸變電工程臨時占地面積預(yù)測方法，其特征在于：所述步驟①中，輸變電工程臨時占地影響要素主要包括輸變電工程性質(zhì)、建設(shè)所在地類和建設(shè)類型，其中，輸變電工程性質(zhì)包括電流類型、電壓類型和工程類型；建設(shè)所在地類包括地形地貌和土地利用類型；建設(shè)類型包括輸電線路塔基區(qū)的基礎(chǔ)類型、跨越施工場地區(qū)的被跨越的類型和場地數(shù)量、牽張場的場地數(shù)量、電纜區(qū)的場地數(shù)、臨時施工道路的路寬和路長以及變電站的站外設(shè)施區(qū)面積、施工生產(chǎn)生活區(qū)面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于bp算法的輸變電工程臨時占地面積預(yù)測方法，其特征在于：所述步驟②中，bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型包括三層結(jié)構(gòu)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：任向東，楊雪松，王菲，夏良，吳玉斌，閆榮華，肖云英，于海峰，鄭碩，韓斐，王妍，楊東星，鄧珺，梁軼歐，
申請(專利權(quán))人：國網(wǎng)冀北電力有限公司唐山供電公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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