[口头报告]基于S-XGB的桥梁集群震后快速损伤评估

基于S-XGB的桥梁集群震后快速损伤评估
编号:143 访问权限:仅限参会人 更新:2025-04-25 18:04:52 浏览:126次 口头报告

报告开始:2025年05月16日 20:30 (Asia/Shanghai)

报告时间:8min

所在会议:[PG] 5月16日晚研究生分论坛 » [PG1] 研究生分论坛一

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摘要

目前桥梁集群的地震损伤评估面临效率和准确性之间的平衡挑战。尽管机器学习提供了一种有前景的解决方案,但由于地震损伤场景的复杂性以及数据的不平衡(即安全样本远远多于需要检查或被归类为危险的样本),这些因素限制了机器学习模型的性能。为了克服这些问题,本研究提出了一种基于 SMOTE 增强的 XGBoost 模型,用于快速评估桥梁集群在地震后的损伤情况。该方法通过结合桥梁参数和地震数据,避免了繁琐的现场检查需求,从而实现了对桥梁安全性和交通能力的快速、准确预测。为了解决类别不平衡问题,本研究采用了SMOTE技术生成所有类别的合成样本,并精细调整了采样比例,以寻找最佳配置,从而最大化模型的准确性并改善数据平衡。随后,基于平衡数据集,训练了增强版的XGBoost模型,用于对桥梁状况进行分类,成功缓解了类别不平衡对模型性能的影响。研究还对比了XGBoost、Random Forest和AdaBoost三种算法在原始数据集和SMOTE平衡数据集上的表现。结果表明,SMOTE增强的XGBoost模型达到了最佳准确率,范围为83.3%至87.5%。本研究的创新之处在于将过采样技术与机器学习算法相结合,显著提升了震后桥梁评估的准确性与效率,为应急响应和交通恢复提供了可靠的技术支持。

关键字
震后快速评估;桥梁集群;机器学习;类别不平衡;数据增强
报告人
王瑶跃
学生 兰州交通大学

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