基于GM(1，1)模型数据的曲线拟合预测方法在武咸城际铁路中的应用研究

叶珉吕 ，花向红，刘金标，杨发群

(1.武汉大学测绘学院，湖北武汉 430079; 2.武汉市勘测设计研究院，湖北武汉 430022;3.武汉大学灾害监测与防治研究中心，湖北武汉 430079)

1 引言

城际铁路是高速铁路的一种，是指在人口稠密的都市圈或者城市带规划和修建的高速铁路客运专线系统，其特点是短距离、公交化。我国城际铁路大量采用无砟轨道技术，其突出的特点是轨道的高平顺性和高精度。线路的平顺性差将使列车在高速行车条件下，在平稳性、舒适性及安全性等方面深受影响，甚至导致列车脱轨［1］。因此，无砟轨道为保证线路的高平顺性，对城际铁路桥梁、路基、涵洞、隧道、过渡段等线下工程沉降量有着严格的要求，必须进行预测评估，以此确定铺设无砟轨道的时间。目前，城际铁路线下工程沉降预测一般使用曲线拟合法。为了弥补曲线自身收敛性质导致的对观测数据拟合和预测与实测值的差异，评估中一般要求以3个月为周期反复进行曲线拟合以不断逼近真实的沉降变形状况，且规定间隔不少于3个月的两次曲线拟合预测的最终沉降的差值应小于8 mm［2］，但由此带来的是观测周期长、工作量大及经费高等问题。GM(1，1)模型精度较高，其预测值与实测结果较为接近，但由于其是一个增长的模型，具有无限增长的特性，且需要不断有“新鲜”数据补充进去以保证其预测精度，因此GM(1，1)模型作短、中期预测是合适的，作长期预测可靠性明显削弱［3］。为了解决上述两个问题，本文首先对传统预测方法进行对比分析，然后综合考虑曲线拟合法与GM(1，1)模型的优点，提出将基于GM(1，1)模型数据的曲线拟合预测方法用于城际铁路线下工程沉降情况的预测评估。……