[发明专利]高速铁路工程服役状态预警指标获取方法

说明书

本发明公开了一种高速铁路工程服役状态预警指标获取方法，包括：(1)采取沉降量和沉降速率作为模糊逻辑推理指标；(2)分别对于180天、360天及长期的沉降量及180天、360天及长期的沉降速率，按照规范规定的阈值三级警戒限值将此6个模糊逻辑推理指标分别划分为红、黄、绿三个等级；(3)对各模糊逻辑推理指标进行模糊化处理；(4)建立沉降模糊逻辑推理准则；(5)运用建立的沉降模糊逻辑推理准则，进行模糊逻辑推理运算，然后将模糊推理得到的模糊量变换为清晰量，即沉降指数SI值；(6)将沉降指数SI值进行等级划分并且对各区段分界限处进行模糊划分处理，得到最终的沉降指数。本发明避免了沉降分析指标单一的缺陷以及等级划分时的刚性划分误差。

技术领域

本发明涉及高速铁路工程技术领域，具体涉及一种高速铁路工程服役状态预警指标获取方法。

背景技术

物联网模式下的变形监测预警系统以互网技术为核心，结合大地测量技术、传感器技术、通讯技术，将各种几何量传感器(GPS和TPS等)、物理量传感器(裂缝计和应力应变计等)、气象元素及环境变量传感器等信息传感设备与互联网相连接，形成物物相联的智能化工程安全监控系统，其中以大地测量仪器和物理学传感器为感知层，以GPRS/CDMA和互联网为网络层，以集成化的数据中心软件和网络数据库为应用。

在此基础上，建立了基于物联网模式的高速铁路工程服役状态预警系统，用于高速铁路工程结构变形监测预警和高速铁路工程结构沉降及变形自动监测分析预警，该系统的预警子系统采用规范规定的阈值三级警戒限值进行预警预报。但是目前大多数已有监测预警系统，存在采用的预警指标单一、预警标准为静态刚性分级，及仅依靠当前工程结构状态信息进行阈值法决策预警等缺陷。

发明内容

本发明的主要目的在于提供高速铁路工程服役状态预警指标获取方法，以解决现有技术中预警指标单一、预警标准为静态刚性分级的问题。

为了实现上述目的，本发明高速铁路工程服役状态预警指标获取方法，包括以下步骤：

(1)采取沉降量和沉降速率作为模糊逻辑推理指标；

(2)分别对于180天、360天及长期的沉降量及180天、360天及长期的沉降速率，按照规范规定的阈值三级警戒限值将此6个模糊逻辑推理指标分别划分为红、黄、绿三个等级；

(3)对各模糊逻辑推理指标进行模糊化处理；

(4)建立沉降模糊逻辑推理准则；

(5)运用建立的沉降模糊逻辑推理准则，进行模糊逻辑推理运算，然后将模糊推理得到的模糊量变换为清晰量，即沉降指数SI值；

(6)将沉降指数SI值进行等级划分，SI总取值为100，SI值在80到100间为红色预警区段，SI值在60到80间为黄色预警区段，SI值在0到60间为绿色预警区段。并且对各区段分界限处进行模糊划分处理，得到最终的沉降指数SI。

进一步地，步骤(2)中阈值三级警戒限值为：规范限值为红色预警线，规范限值的80％为黄色预警线，其余为绿色预警线。

进一步地，所述所述步骤(3)和步骤(6)模糊化处理具体为在模糊逻辑推理指标绿色区段边缘采用Z型隶属度函数模糊化，模糊逻辑推理指标红色区段边缘采用S型隶属度函数模糊化，模糊逻辑推理指标黄色区段两端边缘采用高斯型隶属度函数模糊化。

进一步地，所述步骤(4)具体为：

如果180天、360天以及长期的沉降值中只要有一个超过红色预警限值，不管其沉降速率的大小，立即启动红色预警；

如果180天、360天以及长期的沉降值位于黄色预警区段，其沉降速率超过了沉降速率的红色预警限值，立即启动红色预警；

如果180天、360天以及长期的沉降值位于黄色预警区段，其沉降速率位于沉降速率的黄色预警区段，则启动黄色预警；