7 Cấu trúc của luận án
3.8. So sánh các mơ hình dự báo mơ đun độngcủa Hoa Kỳ với mơ hình dự báo mơ
Trong nghiên cứu để phát triểm mơ hình Witczak cải tiến của Hoa Kỳ [39], Javed Bari dưới sự hướng dẫn của giáo sư Witczak đã nghiên cứu thực nghiệm để đánh giá độ mạnh của các mơ hình dự báo |E*| khác nhau như (các mơ hình dự báo |E*| theo phương pháp Shell, mơ hình Witczak ban đầu, mơ hình Witczak cải tiến và mơ hình Hirsch).
Kết quả nghiên cứu của Javed Bari cho thấy mơ hình Witczak cải tiến với phương trình xác định |E*| như phương trình 2.14 có khả năng dự báo |E*| tốt nhất trong các mơ hình nghiên cứu [39]. Tổng hợp so sánh độ mạnh của các mơ hình dự báo |E*| của Hoa Kỳ
Se/Sy=2.411 R2=0.881 P-value=0 Se/Sy=0.455 R2=0.896 P-value=0 Se/Sy=0.240 R2=0.9432 P-value=0 Se/Sy=0.299 R2=0.914 P-value=0
với các mơ hình dự báo |E*| của Hoa Kỳ sau khi đã hiệu chỉnh các hệ số trong các phương trình dự báo để có khả năng dự báo |E*| cho các hỗn hợp BTNC ở Việt Nam như bảng 3.24.
Bảng 3.24: So sánh các mơ hình dự báo mơ đun động của Hoa Kỳ và các mơ hình dự báo mơ đun động của Việt Nam theo tiêu chuẩn thống kê các mơ hình dự báo mơ đun động của Việt Nam theo tiêu chuẩn thống kê Chỉ tiêu
thống kê
Mơ hình Witczak ban đầu
Mơ hình Witczak cải tiến
Mơ hình Hirsch Hoa Kỳ Việt Nam Hoa Kỳ Việt Nam Hoa Kỳ Việt Nam Se/Sy= 0.600 0.242 0.450 0.240 0.880 0.265
R2= 0.650 0.942 0.800 0.943 0.230 0.931
Nhận xét:
Từ bảng 3.23 và các Hình (3.17, 3.19, 3.21) có các nhận xét sau:
Các mơ hình dự báo |E*| cho BTNC ở Việt Nam khi chưa hiệu chỉnh các hệ số có kết quả dự báo kém chính xác (R2 =0.881- 0.926; Se/Sy =0.455- 2.411). Các hình vẽ cho thấy kết quả dự báo và kết quả thực nghiệm bị phân tán lớn quanh đường cân bằng (LOE).
Các mơ hình dự báo sau khi hiệu đã hiệu chỉnh lại các hệ số trong các mơ hình dự báo, có khả năng dự báo |E*| ở mức độ rất tốt theo tiêu chuẩn thống kê (R2= 0.914 -0.943; Se/Sy=0.299 – 0.240), mặc dù còn một vài giá trị còn bị phân tán xa so với đường cân bằng thể hiện qua các hình (3.18, 3.20, 3.22), tuy nhiên mức độ phân tán quanh đường cân bằng giảm đi rõ rệt.
Trong ba mơ hình dự báo |E*| ở trên, mơ hình Witczak cải tiến sau khi hiệu chỉnh các hệ số theo điều kiện Việt Nam có khả năng dự báo |E*| tốt nhất (R2= 0.943; Tỷ số Se/Sy=0.240). Mơ hình Hirsch có kết quả dự báo |E*| thấp nhất (R2= 0.914; Tỷ số Se/Sy=0.299).
Kết quả trong bảng 3.23 cho thấy kết quả dự báo |E*| của cá mơ hình ở mức 60oC cịn có sai số tương đối lớn. Mơ hình Hirsch chỉ phù hợp khi dự báo |E*| cho BTNC ở Việt Nam ở mức nhiệt độ thấp.
Các mơ hình dự báo |E*| của Hoa Kỳ mặc dù đã hiệu chỉnh các hệ số nhưng việc dự báo |E*| ở mức nhiệt độ cao vẫn chưa tốt vì các sai lệch khá lớn ở một vài điểm là khơng thể tránh khỏi do mơ hình phải trải rộng trên một khoảng tần số nhiệt độ
lớn và hơn thế nữa, các giá trị thực nghiệm của mô đun cắt động |G*|, và mô đun động |E*| của bê tông nhựa tại nhiệt độ cao là không dễ đo đạc. Ngoài ra, việc đánh giá độ mạnh của mơ hình dự báo (khả năng dự báo của mơ hình) nói chung chỉ căn cứ theo tiêu chuẩn thống kê thông qua các chỉ tiêu là hệ số xác định (R2) và tỷ số giữa sai số tiêu chuẩn của các giá trị dự báo và độ lệch chuẩn của kết quả thực nghiệm (Se/Sy). Trong đó, nếu R2≥90% và tỷ số Se/Sy≤0.35 được đánh giá là mơ hình có khả năng dự báo rất tốt. Trong luận án tiến sĩ của Javed Bari được hướng dẫn bởi Giáo Sư Matthew W. Witczak để xây dựng mơ hình Witczak cải tiến để dự báo |E*| trên nền tảng mơ hình Witcrak ban đầu [39]. Việc đánh giá độ mạnh của các mơ hình dự báo trong nghiên cứu này cũng chỉ thực hiện theo tiêu chuẩn thống kê. Trong đó, mơ hình Witcrak cải tiến có các thơng số thống kê là R2=90% và tỷ số Se/Sy=0.32 theo tỷ lệ logarit và R2=80% và tỷ số Se/Sy=0.45 theo tỷ lệ số học và mơ hình Witczak cải tiến đã và đang được áp dụng trong phần mềm cơ học thực nghiệm để phân tích các kết cấu áo đường trong thực tế ở Hoa Kỳ. Như vậy, có thể thấy mơ hình dự báo trong luận án cho độ chính xác tương tự các nghiên cứu khác.
Sở dĩ có sự khác nhau về hệ số xác định (R2) và tỷ số giữa sai số của các giá trị dự báo và độ lệch chuẩn của kết quả thực nghiệm (Se/Sy) trong các mơ hình dự báo |E*| của Hoa Kỳ và của Việt Nam như bảng 3.24 là do có sự khác nhau về vật liệu nghiên cứu, thiết bị thí nghiệm áp dụng, cấp phối sử dụng, số lượng mẫu dùng trong nghiên cứu thực nghiệm khác nhau … Các mơ hình dự báo |E*| của Hoa Kỳ được xây dựng trên cơ sở dữ liệu rất lớn, với nhiều loại cấp phối và bitum khác nhau gồm cả BTNC và bê tơng nhựa rỗng … do vậy mơ hình dự báo có khả năng bao phủ hết các trường hợp, nhưng kết quả dự báo sẽ có nhiều giá trị trong phạm vi nào đó phân tán hơn nên hệ số xác định bé hơn và tỷ số giữa sai số dự báo và độ lệch chuẩn cũng lớn hơn so với mơ hình dự báo mơ đun động ở Việt Nam chỉ áp dụng cho một số loại bitum hữu hạn và chỉ sử dụng cấp phối chặt cho hai loại BTNC 12.5 và BTNC 19.