Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Automated ensemble machine learning models for roof snow load estimation of heated flat roofs

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21610%2F25%3A00387587" target="_blank" >RIV/68407700:21610/25:00387587 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.prostr.2025.10.022" target="_blank" >http://dx.doi.org/10.1016/j.prostr.2025.10.022</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.prostr.2025.10.022" target="_blank" >10.1016/j.prostr.2025.10.022</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Automated ensemble machine learning models for roof snow load estimation of heated flat roofs

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Accurate prediction of roof snow loads is essential for structural safety in cold climates. This study applies an automated machine learning (ML) framework to estimate snow loads on heated flat roofs with thermal transmittance U = 1.0 W/m(2)K (no sliding) using long-term hourly climate data for Oslo, Norway. Four ensemble machine learning models—Random Forest (RF), Gradient Boosting Machine (GBM), Categorical Boosting (CatBoost), and extreme gradient boosting (XGBoost)—were trained to predict roof snow load from meteorological inputs such as temperature, precipitation, humidity, wind, and solar radiation. The models were evaluated on an independent test set, achieving high accuracy with R2 values exceeding 99.6% and root-mean-square errors below 0.05 kN/m(2). Shapley additive explanation (SHAP) analysis confirmed the dominant influence of ground snow load, snow depth, air and soil temperatures, surface pressure and thermal radiation on roof snow load formation. Local SHAP analysis also revealed the nonlinear effects and interactions between meteorological variables on roof snow load. The models effectively captured both accumulation and melt events, demonstrating their utility for fast, reliable snow load estimation without the need for complex physical simulations. The approach is scalable to other insulation levels and climates, offering a promising tool for data-driven snow load assessment and structural design optimization.

  • Název v anglickém jazyce

    Automated ensemble machine learning models for roof snow load estimation of heated flat roofs

  • Popis výsledku anglicky

    Accurate prediction of roof snow loads is essential for structural safety in cold climates. This study applies an automated machine learning (ML) framework to estimate snow loads on heated flat roofs with thermal transmittance U = 1.0 W/m(2)K (no sliding) using long-term hourly climate data for Oslo, Norway. Four ensemble machine learning models—Random Forest (RF), Gradient Boosting Machine (GBM), Categorical Boosting (CatBoost), and extreme gradient boosting (XGBoost)—were trained to predict roof snow load from meteorological inputs such as temperature, precipitation, humidity, wind, and solar radiation. The models were evaluated on an independent test set, achieving high accuracy with R2 values exceeding 99.6% and root-mean-square errors below 0.05 kN/m(2). Shapley additive explanation (SHAP) analysis confirmed the dominant influence of ground snow load, snow depth, air and soil temperatures, surface pressure and thermal radiation on roof snow load formation. Local SHAP analysis also revealed the nonlinear effects and interactions between meteorological variables on roof snow load. The models effectively captured both accumulation and melt events, demonstrating their utility for fast, reliable snow load estimation without the need for complex physical simulations. The approach is scalable to other insulation levels and climates, offering a promising tool for data-driven snow load assessment and structural design optimization.

Klasifikace

  • Druh

    D - Stať ve sborníku

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    20102 - Construction engineering, Municipal and structural engineering

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název statě ve sborníku

    Procedia Structural Integrity 73, Proceedings of the 23rd International Conference on Modelling in Mechanics 2025

  • ISBN

  • ISSN

    2452-3216

  • e-ISSN

    2452-3216

  • Počet stran výsledku

    8

  • Strana od-do

    138-145

  • Název nakladatele

    Elsevier BV

  • Místo vydání

    Linz

  • Místo konání akce

    Ostravice

  • Datum konání akce

    28. 5. 2025

  • Typ akce podle státní příslušnosti

    WRD - Celosvětová akce

  • Kód UT WoS článku