面向桥梁结构状态预测的ARMA-GM组合时序模型研究

李修云，黄 硕，杨文伟，谭超英

(1.重庆工程职业技术学院 信息工程学院，重庆 402260；2.信阳职业技术学院，河南 信阳 464000；3.鞍信托日信息技术有限公司，四川 成都 610081；4.重庆交通大学 信息科学与工程学院，重庆 400074)

面向桥梁结构状态预测的ARMA-GM组合时序模型研究

李修云1，黄 硕2，杨文伟3，谭超英4

(1.重庆工程职业技术学院 信息工程学院，重庆 402260；2.信阳职业技术学院，河南 信阳 464000；3.鞍信托日信息技术有限公司，四川 成都 610081；4.重庆交通大学 信息科学与工程学院，重庆 400074)

桥梁健康监测数据中蕴含引起桥梁结构状态变化的信息，通过分析其特征变化而实现结构状态预测的方法已得到工程界和学术界的重视。为了克服单一时间序列模型ARMA和灰色关联模型GM(1,1)在桥梁结构状态预测中的不足，提出一种ARMA-GM组合时序预测模型，以描述监测数据序列前后之间的数学关系, 并对未来某一时间段内的监测值进行预测。实验结果表明：组合模型在预测步长增大时预测的平稳性好，而且比单一模型的预测精度更高，能够为桥梁结构安全状态评估提供宝贵的预测数据。

桥梁工程；ARMA-GM组合模型；状态预测

0 引 言

桥梁作为国家重要基础设施之一，其安全性历来受到工程领域的极大关注。社会经济发展的同时使得交通流量急剧增加，桥梁的承载力面临严峻的考验，尤其是桥梁服役时间的增长，桥梁结构所暴露出来的安全问题会显得日益突出。2010—2012 年间，全国共发生49起桥梁坍塌事故，共造成190多人死亡，180多人不同程度受伤[1]。……