基于混沌粒子群的AWLSSVM 瓦斯预测研究
2020-08-21孙振明侯运炳毛善君牛永寿
煤矿安全 2020年8期
关键词:模型
李 栋,孙振明,李 梅,侯运炳,毛善君,牛永寿
(1.中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京100083;2.北京大学 遥感与地理信息系统研究所,北京100871;3.陕西旬邑青岗坪矿业有限公司,陕西 旬邑711300)
瓦斯防治是煤矿安全工作的重中之重,建国以来发生的24 起一次死亡百人以上的事故中,瓦斯事故19 起占总数的79%[1]。因此,对瓦斯的精准预测对煤矿管理部门来说具有重要意义。瓦斯浓度预测的模型主要包括神经网络[2-4]、灰色理论[5-6]、时间序列分析[7-9]和支持向量机[10-11]等。以上预测方法各有优缺点,或算法理论性不足,或泛化能力差,或只考虑了单一的瓦斯浓度时间序列。支持向量机对样本量要求少且有较强的非线性学习能力。最小二乘支持向量机(LSSVM)是支持向量机的延伸,但是其鲁棒性较差。加权最小二乘支持向量机(WLSSVM)在计算权值时易产生误判。综合考虑了目标测点的各类影响因素,基于离散点的分布特征,提出了一种自适应加权最小二乘支持向量机(AWLSSVM)。AWLSSVM 的预测效果依赖于超参数的选取。粒子群算法(PSO)的参数较少,寻优过程简洁清楚,但初期迭代收敛速度慢,后期迭代容易陷入局部最优。混沌粒子群算法(CPSO)在粒子群每次迭代中都对每个粒子进行混沌映射,迭代初期加大了全局搜索,但是后期不利于种群精细化搜索全局最优解。自适应混沌粒子群算法[12](ACPSO)只对每次迭代后部分适应度值表现较好的粒子进行混沌映射,而惯性权重的更新是随迭代次数而减小的,迭代初期很可能因为速度较大错过最优粒子。……
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