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一種基于多源信息的橋梁狀態(tài)評(píng)估與預(yù)測(cè)方法

文檔序號(hào):40315268發(fā)布日期:2024-12-13 11:29閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種基于多源信息的橋梁狀態(tài)評(píng)估和預(yù)測(cè)方法,其特征在于:主要包括以下步驟:

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于多源信息的橋梁狀態(tài)評(píng)估和預(yù)測(cè)方法,其特征在于:所述步驟(1)具體步驟為:

3.如權(quán)利要求2所述的一種基于多源信息的橋梁狀態(tài)評(píng)估和預(yù)測(cè)方法,其特征在于:所述步驟(1.1)中其他數(shù)據(jù)包括橋梁施工圖、技術(shù)狀況評(píng)定表、交通流量統(tǒng)計(jì)表。

4.如權(quán)利要求2所述的一種基于多源信息的橋梁狀態(tài)評(píng)估和預(yù)測(cè)方法,其特征在于:所述步驟(1.2)中監(jiān)測(cè)信息為橋梁的通行量、車輛荷載,主要考慮了通行量和車輛荷載對(duì)橋梁退化的直接干涉作用。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于多源信息的橋梁狀態(tài)評(píng)估和預(yù)測(cè)方法,其特征在于:所述步驟(2)具體步驟為:

6.如權(quán)利要求5所述的一種基于多源信息的橋梁狀態(tài)評(píng)估和預(yù)測(cè)方法,其特征在于:所述步驟(2.1)中確立了參數(shù)的多輸入和多輸出,以橋齡、橋型、橋長、跨徑、設(shè)計(jì)荷載、交通量、車輛荷載、維修記錄、環(huán)境溫濕度、空氣污染物濃度等與橋梁總體技術(shù)狀況最相關(guān)的參數(shù)集合作為輸入,以上部結(jié)構(gòu)評(píng)分、下部結(jié)構(gòu)評(píng)分及橋面系評(píng)分作為輸出,由三項(xiàng)輸出結(jié)果按指標(biāo)權(quán)重計(jì)算出橋梁總體技術(shù)狀況指標(biāo),最終得出橋梁的技術(shù)狀況評(píng)級(jí)。

7.如權(quán)利要求6所述的一種基于多源信息的橋梁狀態(tài)評(píng)估和預(yù)測(cè)方法,其特征在于:所述步驟(2.3)中機(jī)器學(xué)習(xí)模型選取xgboost集成學(xué)習(xí)模型進(jìn)行搭建。

8.如權(quán)利要求7所述的一種基于多源信息的橋梁狀態(tài)評(píng)估和預(yù)測(cè)方法,其特征在于:所述步驟2.2中采用三角模糊數(shù)和層次分析法結(jié)合的理論方式,對(duì)橋梁技術(shù)狀況的部構(gòu)件權(quán)重進(jìn)行計(jì)算。

9.如權(quán)利要求8所述的一種基于多源信息的橋梁狀態(tài)評(píng)估和預(yù)測(cè)方法,其特征在于:所述步驟(2.7)采用shap算法對(duì)黑箱模型進(jìn)行可解釋性分析,得出各特征參數(shù)的重要性排序,從而確定對(duì)橋梁退化產(chǎn)生最不利影響的因素。

10.如權(quán)利要求1所述的一種基于多源信息的橋梁狀態(tài)評(píng)估和預(yù)測(cè)方法,其特征在于:所述步驟(3)具體步驟為:


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于多源信息的橋梁狀態(tài)評(píng)估和預(yù)測(cè)方法,包括橋梁狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的建立、基于機(jī)器學(xué)習(xí)的橋梁退化建模和基于遺傳算法的橋梁管養(yǎng)策略優(yōu)化。橋梁狀態(tài)數(shù)據(jù)庫基于橋梁的檢測(cè)報(bào)告和監(jiān)測(cè)信息,考慮車輛荷載對(duì)橋梁退化的直接干涉作用,經(jīng)過數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)規(guī)整;將提取的關(guān)鍵參數(shù)及數(shù)據(jù)集進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練與驗(yàn)證,生成一系列橋梁構(gòu)件及結(jié)構(gòu)層的退化模型,并基于SHAP算法對(duì)模型進(jìn)行可解釋性分析,得出各參數(shù)的特征重要性排序;基于退化模型對(duì)橋梁進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估及退化趨勢(shì)預(yù)測(cè),并采用遺傳算法實(shí)現(xiàn)橋梁管養(yǎng)策略的多目標(biāo)優(yōu)化。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明顯著提升了橋梁狀態(tài)評(píng)估智能化程度和結(jié)果準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員:梁棟,黃明鑒,狄方殿,李長釗
受保護(hù)的技術(shù)使用者:河北工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2024/12/12
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