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作者:宋晋东;栾世成;李山有;马强;孙文韬;刘赫奕;周学影;姚鹍鹏;黄鹏杰;朱景宝;
单位:中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室;地震灾害防治应急管理部重点实验室;中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心;河南辉煌科技股份有限公司安防产品部;
摘要:为提升高速铁路地震预警系统中地震事件识别的可靠性,提出基于生成对抗网络(GAN)和卷积神经网络(CNN)的高速铁路地震预警干扰信号识别方法。首先,通过GAN对打夯干扰信号进行数据增强,以实现数据平衡;其次,设计并构建GAN-CNN打夯干扰信号识别模型,并对其进行训练和测试;最后,通过对比试验,验证该模型在干扰信号识别中的有效性和准确性。结果表明:与未使用GAN进行数据增强的情况相比,所提方法识别打夯干扰信号和地震事件信号的准确率分别为99.60%和100%,性能显著提升;此外,GANCNN模型的交并比、准确率、召回率和综合能力评价指标也得到提高。该方法可为高速铁路地震预警干扰信号识别提供参考。
关键词:地震预警;;高速铁路;;卷积神经网络;;生成对抗网络;;打夯干扰信号
基金资助:国家重点研发计划项目(2023YFF0725005);; 国家自然科学基金资助项目(42304074,51408564);; 中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划课题(K2024G008);; 中国铁道科学研究院集团有限公司院基金课题(2022YJ149)