[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

说明书

本发明公开了一种基于交通大数据实现桥梁载重预警监控方法，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或不予预警；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。本发明利用交通信息平台数据，评估桥梁超载风险，并预先采取协调措施，规避超载事件的发生，降低事故风险。

技术领域

本发明涉及桥梁监测技术领域，尤其涉及一种基于交通大数据实现桥梁载重预警监控方法。

背景技术

随着车辆的载重量以及交通流量的逐步增大，城市、公路桥梁的耐久性、安全性经受验证考验。一旦发生安全事故，不仅会造成巨大的经济损失，而且会造成人员伤亡，社会影响恶劣。多项分析结果表明，已发生的桥梁倾覆事故中，超载是主要原因。现有的桥梁载重监控系统大多需在桥身安装传感器，通讯系统定期采集桥梁正常运行状态下包括实时载重等工作参数，再由中心控制系统对采集的参数进行分析处理，并与桥梁结构健康监测系统的指标阈值进行比较，超出指标阈值才进行报警，仅对已经发生的超载事件的事后报警。

例如，中国专利文献CN205027429U公开了“一种桥梁载重监测系统”，所述系统包括：设于待监测桥梁的上桥端的称重平台、线圈、汽车电子标识读写设备、设于待监测桥梁的下桥端的汽车电子标识读写设备以及数据采集处理器。系统通过设于上桥端和下桥端的汽车电子标识读写设备获得桥梁上的车辆信息，并通过称重平台获得车辆重量，从而实现桥梁载重的计算。上述专利文献的不足之处在于只能实时监测桥梁的载重，不能对桥梁的载重进行预测。

发明内容

本发明主要解决现有的桥梁载重监测方法无法对桥梁的载重进行预测调控的技术问题；提供一种基于交通大数据实现桥梁载重预警监控方法，利用交通信息平台数据，评估桥梁超载风险，并预先采取协调措施，规避超载事件的发生，降低事故风险。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括以下步骤：

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；

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。

本发明不需额外加装桥梁载重监测设备，利用交通信息平台数据，交通信息平台数据包括两客一危等车辆在内的大型重载车辆的实时GPS定位数据、电子路单数据、行程线路数据，路面流量及通行状况等，评估桥梁超载风险，并预先采取协调措施，调控车辆通过桥梁的时间，规避超载事件的发生，降低事故风险。

作为优选，所述的步骤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k＝1,2,3…N；

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。

由于桥梁分为上行方向和下行方向两个单边方向，当桥梁单边载荷超过抗剪力载荷上限时，桥梁存在结构剪切破坏风险，当桥梁单边载荷超过抗倾覆载荷上限时，存在倾覆风险。因此分别计算各个时间片内桥梁的上行方向的动态载荷和下行方向的动态载荷，保证了桥梁超载风险评估的准确性。