一个基于波形变换的卷积神经网络长期短期记忆 (CNN-LSTM) 注意模型,用于预测终端玻璃幕墙表面的非静止风压系数
Yuxuan Bao1, Cheng Pei1,2, Yuhao Mou1
1Airport College, Civil Aviation Flight University of China, Luocheng, China.
一个新的波纹分解和基于注意力的神经网络准确地预测了机场玻璃幕墙上的非静止风压. 这种模型显著提高了强风条件的预测准确性.
科学领域:
- 工程 工程师 工程师 工程师
- 计算科学 计算科学
- 气象学 天气学
背景情况:
- 传统方法与非静止信号作斗争,限制了风压预测的准确性.
- 精确预测风压对于机场终端玻璃幕墙的安全至关重要.
研究的目的:
- 开发一个准确的预测模型,用于在强风下对机场玻璃幕墙的非静止风压.
- 通过结合波纹分解和注意力机制来改进现有方法.
主要方法:
- 一个两步的方法:波纹分解风压数据,然后用CNN-LSTM模型与注意.
- 波段分解重建高频和低频子序列进行详细分析.
- 一个具有注意力机制的卷积神经网络-长期短期记忆 (CNN-LSTM) 网络处理这些次序.
主要成果:
- 与单个预测模型相比,拟议的波形变换-CNN-LSTM-注意力模型显著减少了预测错误.
- 与没有波形分解的模型相比,该模型将平均绝对误差 (MAE) 提高15-18%,根平均平方误差 (RMSE) 提高12-16%,平均绝对百分比误差 (MAPE) 提高26-46%.
- 实验结果证实了该模型在预测非静止风压系数序列方面的有效性.
结论:
- 开发的模型为非静止的风压提供了高精度的预测,优于现有的方法.
- 这项研究为评估机场终端玻璃幕墙在极端天气条件下的安全性提供了宝贵的技术支持.
- 该模型显示了在不利条件下对结构安全的重大工程应用价值.
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