[发明专利]一种可视化的道路养护大数据分析系统

说明书

本发明公开了一种可视化的道路养护大数据分析系统，属于交通大数据应用领域。该可视化的道路养护大数据分析系统，将道路基础数据、病害数据、路面性能检测数据、流量数据、视频数据、超载数据结合道路历史气象、地质数据，共同传输到大数据分析平台，充分利用大数据分析、互联网、可视化等技术，实现：1）结合GIS地图的道路养护相关历史数据可视化展现；2）利用神经网络算法对未来年路面性能预测及可视化；3）通过可视化界面直观展现道路预防性养护措施制定流程。该可视化的道路养护大数据分析系统，将直观展现道路养护数据、可靠预测未来路面性能以及制定合理道路养护措施，使得道路养护工作更直观、针对、准确。

技术领域

本发明涉及道路养护相关数据分析和可视化方法，尤其是一种可视化的道路养护大数据分析系统，属于交通大数据应用领域。

背景技术

截止2015年底，我国公路总里程达457.73万公里，比上年末增加11.34万公里，公路密度达47.68公里/百平方公里，提高1.18公里/百平方公里，随着时间增长，我国道路里程基数越来越大，养护里程也随之不断增长，因此公路管理部门养护道路的责任也越来越重，养护任务日益艰巨。

道路养护可分为两类：矫正性养护（Corrective Maintenance，简称CM）和预防性养护（Preventive Maintenance，简称PM）；目前所使用的路面管理系统（PMS）基本属于矫正性养护，它是公路养护部门进行路网评价、路况性能分析、预测、养护资金优化分配的辅助决策工具，用来改善与路面养护活动有关的计划制定，提升路面管理的计划性，为养护决策所提供所需信息，依据不同的预算和管理方法提出不同的备选措施。系统选取的措施都是针对路面结构性破坏后的被动反应，这种事后、被动的养护方式可以用“头痛医头，脚痛医脚”来形容，并不能彻底根除路面病害，最终只能进行翻修重建。

道路预防性养护是指为了防止路面病害出现或者轻微病害的进一步扩展，延缓路面使用性能的衰减，降低路面全生命周期费用，在没有发生损坏或者只有轻微病害与病害迹象的路面上，采取的基本不扰动路面结构、不改变路面结构强度的路面养护作业。预防性养护作为路面保值计划中实现养护资金最小和路面性能最优的手段得到越来越广泛的重视和应用。根据美国的一个研究结果，整个路面寿命周期内，进行3-4次预防性养护，可以延长其使用寿命10-15年，节约养护费用45%-50%；道路养护化被动为主动，增强公路自身和区域社会经济的可持续性发展能力。

我国较为发达省份已经拥有了公路管理与养护综合分析平台系统。目前主流系统一般包括公路数据库软件、公路技术状况评定系统、网级路面管理系统、公路养护分析平台4大模块，同时还有路政管理系统、收费管理系统、公文管理系统、地方重点公路工程建设管理系统等其他系统。但在目前的分析系统中，普遍存在数据源单一和数据丢失等问题，导致了分析结果不准确和分析过程无法可视化的不足。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种可视化的道路养护大数据分析系统，所采用的道路养护大数据主要包括道路基础数据、病害数据、路面性能检测数据、流量数据、视频数据、超载数据以及气象、地质数据，分析和可视化的结果包括道路养护相关历史数据、道路性能预测以及道路预防性养护措施制定。主要包括以下几个步骤：1）道路养护大数据的提取，其包含道路基础数据、病害数据、路面性能检测数据、流量数据、视频数据、超载数据以及气象、地质数据；2）历史数据可视化，结合GIS地图的道路养护相关历史数据可视化展现；3）道路性能预测及可视化，利用神经网络算法对未来年所有路面性能进行预测；4）道路预防性养护措施制定，通过可视化界面直观展现道路预防性养护措施制定流程。该可视化的道路养护大数据分析系统，将直观展现道路养护数据、可靠预测未来路面性能以及制定合理道路养护措施，使得道路养护工作更直观、针对、准确。

本发明的具体技术方案如下：

步骤1，道路养护大数据的提取