표제지
초록
ABSTRACT
목차
1장 서론 13
1.1. 연구의 방향 13
2장 교량부재 열화예측 선행연구 15
2.1. 회귀성 접근 15
2.2. 인공신경망 16
2.3. 마르코프 체인 17
3장 시계열 예측과 칼만필터 19
3.1. 기본 정의 및 용도 19
3.2. 상태방정식 20
3.3. Standard Kalman Filter 20
3.4. Bayesian Recursion 23
3.5. Particle Filter 26
4장 교량 자료 처리 36
4.1. 원본 36
4.2. 분석 대상 37
4.3. 예측변수와 상태방정식 39
5장 예측모델 43
5.1. 전체 구조 43
5.2. Kernel Density Estimate 44
5.3. Monte Carlo Markov Chain 49
5.4. Johnson's Transformation 51
5.5. Particle Filter 58
6장 적용 및 결과 62
6.1. 적용 대상 62
6.2. KDE & GE 62
6.3. Johnson's Transformation 65
6.4. Conditional distribution 68
6.5. Particle Filter 69
7장 결론 83
참고문헌 85
부록 91
A. 교량 대표부재 및 세부부재 91
B. 교량 부재 손상유형 95
C. 교량 부재 손상유형-손상물량단위 122
D. FPGA 적용 절차 140
E. K-Sample Anderson - Darling Test 142
F. D'Agostino's K-squared Test 144
G. KDE 추정분포 - GE(α,λ) 분포 비교 146
H. Anderson - Darling Test 대표부재 별 시뮬레이션 결과 151
I. MCMC 시뮬레이션 결과 156
표 1. 부재평가 등급 기준 36
표 2. 보수 날짜가 반영된 교량부재 점검 상대경과(바닥판, 000) 38
표 3. 대표부재 별 xk의 Johnson parameter 및 검증결과[이미지참조] 66
표 4. 대표부재 별 zk의 Johnson parameter 및 검증결과[이미지참조] 66
표 5. 교량조건변수의 Johnson parameter 및 검증결과 67
표 6. 31041 번 교량의 부재 100 점검 이력 70
표 7. 31041 번 교량의 부재등급 결정 확률(연식 별 예측분포) 72
표 8. 31041 번 교량의 부재등급 결정 확률(통합예측분포) 73
표 9. PF 31041 번 교량의 부재등급 결정값 예측 및 1 표준편차 경계 (연식 별 예측분포) 74
표 10. 31041 번 교량의 부재등급 결정값 예측 및 1 표준편차 경계(통합예측분포) 74
표 11. 28355 번 교량의 부재 100 점검이력 76
표 12. 28255 번 교량의 부재등급 결정 확률(연식 별 예측분포) 80
표 13. 28255 번 교량의 부재등급 결정 확률(통합예측분포) 80
표 14. 28255 번 교량의 부재등급 결정값 예측 및 1 표준편차 경계(연식 별 예측분포) 81
표 15. 28255 번 교량의 부재등급 결정값 예측 및 1 표준편차 경계(통합예측분포) 81
그림 1. Hidden Markov Model의 구조 24
그림 2. Resampling process 구조 34
그림 3. Particle Filter 순환도식 34
그림 4. 교량부재 무보수 조건 도식 38
그림 5. 상태방정식 계수 결정 방식에 따른 결과 ((a): 일괄, (b): 분리) 42
그림 6. 교량부재 상태예측 모델 순서 및 목표 43
그림 7. Particle Filter 예측 시간 동일 연도분류 도식 60
그림 8. 부재코드 100(주형)의 KDE 분포와 GE 분포 비교 63
그림 9. 부재코드 100(주형)의 GE 파라미터 MCMC 시뮬레이션 (좌 xk, 우 zk)[이미지참조] 64
그림 10. 부재코드 100(주형)의 Anderson-Darling test 시뮬레이션(좌 xk, 우 zk)[이미지참조] 65
그림 11. 31041 변 교량의 부재 100 xk조건부 분포[이미지참조] 69
그림 12. 31041 번 교량의 부재 100 연식 별 xk예측분포[이미지참조] 70
그림 13. 31041 번 교량의 부재 100 xk 통합예측분포[이미지참조] 71
그림 14. 31041 번 교량의 부재등급 결정값 예측분포(연식 별 xk 분포)[이미지참조] 71
그림 15. 31041 번 교량의 부재등급 결정값 예측분포(통합 xk 예측분포)[이미지참조] 72
그림 16. 31041 번 교량의 부재등급 결정값 예측 (연식 별 예측분포) 75
그림 17. 31041 번 교량의 부재등급 결정값 예측(통합예측분포) 75
그림 18. 28255 변 교량의 부재 100 xk 조건부 분포[이미지참조] 76
그림 19. 28255 번 교량의 부재 100 연식 별 xk 예측분포[이미지참조] 77
그림 20. 28255 번 교량의 부재 100 xk 통합 예측분포[이미지참조] 78
그림 21. 28255 번 교량의 부재등급 결정값 예측분포(연식 별 xk 예측분포)[이미지참조] 79
그림 22. 28255 번 교량의 부재등급 결정값 예측분포(통합 xk 예측분포)[이미지참조] 79
그림 23. 28255 번 교량의 부재등급 결정값 예측(연식 별 예측분포) 82
그림 24. 28255 번 교량의 부재등급 결정값 예측(통합예측분포) 82