基于RWKV-TS的混凝土拱坝位移预测模型研究OA
Concrete Dam Deformation Prediction Model Research Based on RWKV-TS
大坝变形的准确预测对于确保大坝结构安全具有重要意义.大坝变形预测本质上是一个涉及多种影响因素、非线性影响的时间序列预测问题.与传统统计模型相比,深度学习在捕捉非线性特征方面展现出显著优势,因而更适用于大坝变形预测.本文使用一种基于RWKV(receptance weighted key value)模型的时间序列预测模型,即RWKV-TS模型;该模型融合了循环神经网络与Transformer的优点,有效避免了RNN的梯度爆炸问题,同时缓解了Transformer在内存消耗与二次扩展方面的局限性.通过对某拱坝位移预测案例研究,RWKV-TS模型的平均绝对误差(EMA)、平均绝对百分比误差(EMAP)和均方根误差(ERMS)等指标上均优于传统模型,显著提高了大坝变形预测的准确性,模型效率高,对工程实践和管理决策具有重要应用价值.
Accurate prediction of dam deformation is critical to ensuring the structural safety of dams.Dam deformation prediction is essentially a time series forecasting problem involving multiple influencing factors and nonlinear effects.Compared to traditional statistical models,deep learning exhibits a significant advantage in capturing nonlinear features,making it more suitable for dam deformation prediction.This study employs a time series forecasting model based on the RWKV(receptance weighted key value)model,termed the RWKV-TS model.This model integrates the strengths of both Recurrent Neural Networks and Transformers,effectively avoiding the gradient explosion issues associated with RNNs while mitigating the limitations of Transformer in memory consumption and secondary development.Through a case study on the displacement prediction of an arch dam,the RWKV-TS model demonstrates superior performance over traditional models in terms of mean absolute error(EMA),mean absolute percentage error(EMAP),and root mean square error(ERMS),thereby significantly enhancing the accuracy of dam deformation prediction with high efficiency.It offers substantial value for engineering practice and decision-making in management.
黄之源;谷艳昌;陈波;罗诗怡;姜佩
南京水利科学研究院 大坝安全与管理研究所,南京 210029南京水利科学研究院 大坝安全与管理研究所,南京 210029||水利部大坝安全管理中心,南京 210029||水灾害防御全国重点实验室,南京 210029河海大学 水利水电学院,南京 210098南京水利科学研究院 大坝安全与管理研究所,南京 210029南京水利科学研究院 大坝安全与管理研究所,南京 210029
建筑与水利
大坝安全监控变形预测时间序列深度学习RWKV-TS模型
dam safety monitoringdeformation predictiontime seriesdeep learningRWKV-TS model
《三峡大学学报(自然科学版)》 2026 (2)
8-15,8
国家重点研发计划项目(2024YFC3210703)南京水科院基本科研业务费科研创新团队建设项目(Y722003)国家自然科学基金项目(52309157)
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