本技术涉及路面养护,尤其涉及一种路面养护方案可行性判断方法及系统。
背景技术:
1、在现代交通运输体系中,道路基础设施的维护和保养是确保交通安全与畅通的重要环节。随着道路使用年限的增加和交通流量的不断增长,道路表面不可避免地会出现各种形式的损坏,如裂缝、坑洞和车辙等。这些路面病害不仅会影响行车舒适性和安全性,还会加速车辆的磨损,增加交通事故的发生概率。因此,如何科学地评估和实施道路养护方案,已成为道路工程研究的重要课题。
2、传统的路面养护方法主要依赖于经验判断和现场检测,但是,这种方法无法准确预测养护效果,容易导致养护方案与路面实际情况不符,造成养护效果不佳。因此,需要一种路面养护方案可行性判断方法,在对路面进行养护之前,对养护方案的可行性进行预判。
技术实现思路
1、本技术提供一种路面养护方案可行性判断方法及系统,以解决上述背景技术提出的问题。
2、第一方面,本技术提供一种路面养护方案可行性判断方法,包括:
3、获取目标路面段的第一几何参数信息和材料成分信息,并基于所述第一几何参数信息和所述材料成分信息构建所述目标路面段对应的第一模拟路面段;
4、获取所述目标路面段的养护方案,并基于所述养护方案对所述模拟路面段进行模拟养护,得到第二模拟路面段;
5、获取所述目标路面段在预设历史时间段内的车辆分布信息,并基于所述车辆分布信息对所述第二模拟路面段进行循环载荷模拟,得到第三模拟路面段;其中,所述预设历史时间段为前一次对所述目标路面段完成养护的时间与当前时间之间的时间段;
6、基于所述第一模拟路面段与所述第三模拟路面段之间的差异信息判断所述养护方案是否可行。
7、在一种可能的实现方式中,所述车辆分布信息包括多个历史行车路径信息,每个历史行车路径信息对应一个行车车辆,各个所述历史行车路径信息均包括行车车辆的历史驶入时刻,所述基于所述车辆分布信息对所述第二模拟路面段进行循环载荷模拟,得到第三模拟路面段,包括:
8、基于各个所述历史行车路径信息对应的历史驶入时刻将各个所述历史行车路径信息依序排列,得到历史行车路径信息序列;
9、基于所述历史行车路径信息序列依序对所述第二模拟路面段施加动态载荷,得到第三模拟路面段。
10、在一种可能的实现方式中,各个所述历史行车路径信息均包括行车车辆的车辆型号和行车车辆的历史行车轨迹,所述基于所述历史行车路径信息序列依序对所述第二模拟路面段施加动态载荷,得到第三模拟路面段,包括:
11、当针对任一所述历史行车路径信息对所述第二模拟路面段施加动态载荷时,基于所述历史行车路径信息对应的车辆型号构建模拟车辆,并基于所述历史行车路径信息对应的历史行车轨迹控制所述模拟车辆以预设速度驶过所述第二模拟路面段。
12、在一种可能的实现方式中,所述基于所述第一模拟路面段与所述第三模拟路面段之间的差异信息判断所述养护方案是否可行,包括:
13、通过虚拟激光扫描仪对所述第三模拟路面段进行扫描,得到所述第三模拟路面段对应的第二几何参数信息;
14、获取所述第一几何参数信息与所述第二几何参数信息之间的几何差异信息;
15、基于所述几何差异信息判断所述养护方案是否可行;
16、若是,基于预设的有限元分析算法获取所述第一模拟路面段对应的第一应力分布信息,并基于所述有限元分析算法获取所述第三模拟路面段对应的第二应力分布信息;
17、基于所述第一应力分布信息和所述第二应力分布信息判断所述养护方案是否可行。
18、在一种可能的实现方式中,所述获取所述第一几何参数信息与所述第二几何参数信息之间的几何差异信息,包括:
19、将所述第一几何参数信息输入预设的几何参数特征提取模型,得到第一特征向量,并将所述第二几何参数信息输入所述几何参数特征提取模型,得到第二特征向量;其中,所述几何参数特征提取模型是预先训练完成的深度学习模型;
20、获取所述第一特征向量与所述第二特征向量之间的相似度;所述相似度为所述几何差异信息。
21、在一种可能的实现方式中,所述将所述第一几何参数信息输入预设的几何参数特征提取模型,得到第一特征向量,包括:
22、将所述第一几何参数信息输入预设的几何参数特征提取模型;其中,所述几何参数特征提取模型包括输入层、隐藏层和输出层;
23、所述输入层基于预设的标准化处理规则对所述第一几何参数信息进行标准化处理,得到第一标准几何参数信息;
24、所述隐藏层基于预设的第一线性变换规则对所述第一标准几何参数信息进行线性变换,得到线性变换结果,并基于预设的激活函数对所述线性变换结果进行激活处理,得到激活处理结果;
25、所述输出层基于预设的第二线性变换规则对所述激活处理结果进行线性变换,得到所述第一特征向量,并输出所述第一特征向量。
26、在一种可能的实现方式中,所述基于预设的有限元分析算法获取所述第一模拟路面段对应的第一应力分布信息,并基于所述有限元分析算法获取所述第三模拟路面段对应的第二应力分布信息,包括:
27、基于预设的网格分割方法将所述第一模拟路面段分割为多个第一有限元单元;
28、基于预设的载荷施加规则对分割后的所述第一模拟路面段施加静态载荷,并在对所述第一模拟路面段施加静态载荷的过程中,基于预设的静态求解器对各个所述第一有限元单元进行应力分析,得到各个所述第一有限元单元对应的第一应力值;
29、将各个所述第一有限元单元对应的第一应力值进行整合,得到所述第一应力分布信息;
30、基于预设的网格分割方法将所述第三模拟路面段分割为多个第二有限元单元;
31、基于预设的载荷施加规则对分割后的所述第三模拟路面段施加静态载荷,并在对所述第三模拟路面段施加静态载荷的过程中,基于预设的静态求解器对各个所述第二有限元单元进行应力分析,得到各个所述第二有限元单元对应的第二应力值;
32、将各个所述第二有限元单元对应的第二应力值进行整合,得到所述第二应力分布信息。
33、在一种可能的实现方式中,所述基于所述第一应力分布信息和所述第二应力分布信息判断所述养护方案是否可行,包括:
34、在所述第一应力分布信息的各个第一应力值中确定第一目标应力值,并在所述第二应力分布信息的各个第二应力值中确定第二目标应力值;其中,所述第一目标应力值为各个所述第一应力值中的最大应力值,所述第二目标应力值为各个所述第二应力值中的最大应力值;
35、计算所述第一目标应力值与所述第二目标应力值之差的第一绝对值,并将所述第一绝对值与第一预设绝对值进行比较;
36、若所述第一绝对值不大于所述第一预设绝对值,获取各个所述第一应力值之间的第一标准差,并获取各个所述第二应力值之间的第二标准差;
37、计算所述第一标准差与所述第二标准差之差的第二绝对值,并将所述第二绝对值与第二预设绝对值进行比较;
38、若所述第二绝对值不大于所述第二预设绝对值,判定所述养护方案可行。
39、第二方面,本技术提供一种路面养护方案可行性判断系统,包括:
40、第一获取模块,用于获取目标路面段的第一几何参数信息和材料成分信息,并基于所述第一几何参数信息和所述材料成分信息构建所述目标路面段对应的第一模拟路面段;
41、第二获取模块,用于获取所述目标路面段的养护方案,并基于所述养护方案对所述模拟路面段进行模拟养护,得到第二模拟路面段;
42、第三获取模块,用于获取所述目标路面段在预设历史时间段内的车辆分布信息,并基于所述车辆分布信息对所述第二模拟路面段进行循环载荷模拟,得到第三模拟路面段;其中,所述预设历史时间段为前一次对所述目标路面段完成养护的时间与当前时间之间的时间段;
43、判断模块,用于基于所述第一模拟路面段与所述第三模拟路面段之间的差异信息判断所述养护方案是否可行。
44、本技术提供了路面养护方案可行性判断方法及系统,其中,所述方法包括:获取目标路面段的第一几何参数信息和材料成分信息,并基于所述第一几何参数信息和所述材料成分信息构建所述目标路面段对应的第一模拟路面段;获取所述目标路面段的养护方案,并基于所述养护方案对所述模拟路面段进行模拟养护,得到第二模拟路面段;获取所述目标路面段在预设历史时间段内的车辆分布信息,并基于所述车辆分布信息对所述第二模拟路面段进行循环载荷模拟,得到第三模拟路面段;其中,所述预设历史时间段为前一次对所述目标路面段完成养护的时间与当前时间之间的时间段;基于所述第一模拟路面段与所述第三模拟路面段之间的差异信息判断所述养护方案是否可行。该方法能够在对所述目标路面段进行养护之前,对所述目标路面段的养护方案的可行性进行科学地预判,能够帮助工程师为所述目标路面段设计合理的养护方案,提高所述目标路面段的养护效果。
1.一种路面养护方案可行性判断方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的路面养护方案可行性判断方法,其特征在于,所述车辆分布信息包括多个历史行车路径信息,每个历史行车路径信息对应一个行车车辆,各个所述历史行车路径信息均包括行车车辆的历史驶入时刻,所述基于所述车辆分布信息对所述第二模拟路面段进行循环载荷模拟,得到第三模拟路面段,包括:
3.根据权利要求2所述的路面养护方案可行性判断方法,其特征在于,各个所述历史行车路径信息均包括行车车辆的车辆型号和行车车辆的历史行车轨迹,所述基于所述历史行车路径信息序列依序对所述第二模拟路面段施加动态载荷,得到第三模拟路面段,包括:
4.根据权利要求1所述的路面养护方案可行性判断方法,其特征在于,所述基于所述第一模拟路面段与所述第三模拟路面段之间的差异信息判断所述养护方案是否可行,包括:
5.根据权利要求4所述的路面养护方案可行性判断方法,其特征在于,所述获取所述第一几何参数信息与所述第二几何参数信息之间的几何差异信息,包括:
6.根据权利要求5所述的路面养护方案可行性判断方法,其特征在于,所述将所述第一几何参数信息输入预设的几何参数特征提取模型,得到第一特征向量,包括:
7.根据权利要求4所述的路面养护方案可行性判断方法,其特征在于,所述基于预设的有限元分析算法获取所述第一模拟路面段对应的第一应力分布信息,并基于所述有限元分析算法获取所述第三模拟路面段对应的第二应力分布信息,包括:
8.根据权利要求7所述的路面养护方案可行性判断方法,其特征在于,所述基于所述第一应力分布信息和所述第二应力分布信息判断所述养护方案是否可行,包括:
9.一种路面养护方案可行性判断系统,其特征在于,包括: