[发明专利]一种道路结构服役性态低维评价方法

说明书

本发明涉及一种道路结构服役性态低维评价方法，属于道路监测技术领域。该方法包括：S1：构建道路结构服役性态的潜在评价因子；S2：求解各路段潜在评价因子得分；S3：计算各路段综合评价因子得分，并对其排序，即得出所有路段道路结构服役性态的排序结果。本发明基于多元聚类分析原理，将个数较多、物理或力学意义各异、测试方法差别较大的检/监测参数转换为个数较少、可资比较的聚类因子，从而解决了在统一标准下，道路结构综合服役性态的精准评价及排序难题。此外，本发明也可应用于桥梁、隧道、大坝等类似工程结构的服役性态评价及排序。

技术领域

本发明属于道路监测技术领域，涉及一种道路结构服役性态低维评价方法。

背景技术

“数据丰富与知识贫乏”是当今信息时代人类面临的突出问题，“向数据要知识”的数据挖掘与知识发现研究成为近年来大数据与人工智能领域的研究重心与热点。对道路结构(路基路面)开展全面、准确评价是有效实施科学管养的基础条件，而目前行业内主流检/监测方法或手段所得数据，具有数量大、维度高、信息交叉等特点，即“富数据—贫知识”矛盾突出，给合理评价道路结构技术状况带来了极大的挑战。

现有道路结构服役性态评估体系是基于道路结构力学性能、行驶质量、损坏状况等多个维度，融合微观与宏观等评估尺度，梳理出道路结构服役性态评估架构，如表1所示：

表1道路结构服役性态评估体系架构

但该结构具有评价维度高、评估指标多、信息交叉(不同的评价指标或测量参数相关性、重叠性显著)等缺点，如图1所示，这给全面、合理评价道路结构技术状况带来了极大的挑战，因此，迫切需要对目前庞杂的用于道路结构评价的检/监测数据实施降维处理，即构造个数较少的抽象潜在因子，代替原有个数较多的具体测量参数，克服原始数据强相关性、高重叠性等弊端，并保留其绝大部分信息，从而构建起通过少量潜在因子精准评价道路结构服役性态的全新体系。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种道路结构服役性态低维评价方法，通过构建构造个数较少的抽象潜在因子，代替原有个数较多的具体测量参数，克服原始数据强相关性、高重叠性等弊端，并保留其绝大部分信息，从而构建起通过少量潜在因子精准评价道路结构服役性态的全新体系来完整展示基本数据结构，降低了数据处理维度。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种道路结构服役性态低维评价方法，具体包括以下步骤：

S1：构建道路结构服役性态的潜在评价因子模型；

S2：求解各路段潜在评价因子得分；

S3：计算各路段综合评价因子得分，并对其排序，即得出所有路段道路结构服役性态的排序结果。

进一步，所述步骤S1具体包括以下步骤：

S11：收集并整理道路结构服役性态评价初始测量参数；

S12：对初始测量参数进行标准化处理，得到测量参数标准值；

S13：构造测量参数标准值的相关系数矩阵R；

S14：构建测量参数标准值与潜在评价因子的数学表达式；

S15：求解潜在评价因子载荷矩阵A；

S16：根据因子旋转规则对载荷矩阵A进行旋转。