[发明专利]一种基于交通大数据实现桥梁载重预警监控方法

权利要求书

1.一种基于交通大数据实现桥梁载重预警监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、设定预测时间段，将预测时间段分成N个时间片，根据交通信息平台数据计算各个时间片内桥梁的动态载荷；

S2、依据预设载荷对所述动态载荷进行评判，根据评判结果输出预警信息，包括不予警报、一级警报、二级警报和三级警报；

S3、判断所述预警信息是否超出预设的预警信息等级，若所述预警信息超出预设的预警信息等级，则调控车辆通过桥梁的时间；

S3中具体包括：

S31、统计N个时间片内发生三级警报的时间片的数量S，若S＝0，则无需调控车辆通过桥梁的时间，若S≠0，则定位到第一个发生三级警报的时间片；

S32、依据第一个发生三级警报的时间片内经过桥梁的重点监控车辆集合获取满足以下条件的子集

1)集合中的车辆对桥梁的动态载荷小于抗倾覆载荷上限值；2)在所有满足条件1)的子集中，中元素个数最少；

S33、计算将集合中车辆经过桥梁的时间从第r个时间片推迟到第r+1个时间片时，集合中车辆应保持的车速，并将并入集合中，即调整后在第r+1个时间片通过桥梁的重点监控车辆集合为

S34、判断r是否等于N，若r＝N，则进行步骤S36，反之，则进行步骤S35；

S35、根据步骤S1重新计算第r和r+1个时间片内桥梁的动态载荷，以及根据步骤S2重新对第r和r+1个时间片内桥梁的动态载荷进行评判，并回到步骤S31；

S36、将步骤S33中计算得出的各车辆应保持的车速发送给各重点监控车辆，调控车辆通过桥梁的时间。

2.根据权利要求1所述的一种基于交通大数据实现桥梁载重预警监控方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

S11、设定预测时间段T，将预测时间段T均分成N个时间片τ，即T＝N×τ；

S12、获取预测时间段T经过桥梁的重点监控车辆集合G_p，所述重点监控车辆的选取依据为：车辆当前位置距桥梁的距离小于等于Len米，且桥梁位于车辆前方行程路线上，其中Len＝T×v，v为车辆行驶速度，v的取值范围为10m/s～20m/s；

S13、获取各个时间片τ经过桥梁的重点监控车辆集合

S14、计算各个时间片τ内桥梁的上行方向的动态载荷和下行方向的动态载荷。

3.根据权利要求2所述的一种基于交通大数据实现桥梁载重预警监控方法，其特征在于，所述步骤S13具体包括：

S131、计算车辆到达桥梁的时刻t₁，其中L₁为车辆当前位置距桥梁的距离，L₂为桥梁的长度，v为车辆行驶速度；

S132、若(n-1)τ≤t₁＜nτ,n＝1,2…N，则将该车辆记入第n个时间片；

S134、对重点监控车辆集合G_p中的每辆车都进行步骤S131～S133，获取各个时间片τ经过桥梁的重点监控车辆集合

4.根据权利要求2所述的一种基于交通大数据实现桥梁载重预警监控方法，其特征在于，所述步骤S14具体包括：

S141、根据交通信息平台获取的车辆信息Vh＝(Po,wg,Tr,v)，将各个时间片τ经过桥梁的重点监控车辆集合分为上行方向重点监控车辆集合和下行方向重点监控车辆集合其中Po为车辆位置矢量，wg为车辆载重量，Tr为车辆行车路线矢量，v为车辆行驶速度，为上行方向车辆总数，为下行方向车辆总数；

S142、计算各个时间片τ上行方向重点监控车辆对桥梁上行方向施加的动态载荷以及下行方向重点监控车辆对桥梁下行方向施加的动态载荷

S143、获取各个时间片τ内桥梁上行方向的车流量以及下行方向的车流量计算各个时间片τ桥梁上行方向的基础动态载荷以及桥梁下行方向的基础动态载荷其中Wo为车辆平均载荷参数；

S144、计算各个时间片τ内桥梁的上行方向的动态载荷和下行方向的动态载荷