[发明专利]高速公路行车道路面状况评价方法

权利要求书

1.一种高速公路行车道路面状况评价方法，其特征在于，包括：

步骤S1，对高速公路行车道的路面单项指标采集得到采集到的数据，其中，所述路面单项指标包括路面破损严重指标；

步骤S2，利用Z-score的方法对所采集到的数据进行标准化处理，消除各路面单项指标由于单位不同对分析结果产生的影响，以得到标准化之后的矩阵；

步骤S3，采用主成分分析法对标准化之后的矩阵进行处理，消除标准化之后的矩阵中原始数据之间的相关影响，得到相关系数矩阵；

步骤S4，根据所述相关系数矩阵求得表征出原始数据的所有成分的特征值和贡献率；

步骤S5，基于原始数据的所有成分的特征值和贡献率，提取用于表示出原始数据的大于预设阈值部分信息的成分，作为主成分，根据特征方程求出所述主成分的特征值对应的特征向量；

步骤S6，用主成分的特征值对应的特征向量及贡献率重新表示出综合指标，结合对应的公路指标等级划分标准，建立综合指标评价等级。

2.如权利要求1所述的高速公路行车道路面状况评价方法，其特征在于，所述路面单项指标提取包括：路面破损状况PCI、行驶质量指数RQI、车辙深度RDI、路面抗滑性能SFC、路面纵向裂缝C和路面沉陷D。

3.如权利要求1所述的高速公路行车道路面状况评价方法，其特征在于，所述高速公路行车道为除超车道和应急车道以外的车道。

4.如权利要求1所述的高速公路行车道路面状况评价方法，其特征在于，步骤S2，对所采集的数据进行标准化处理，包括：

假设有n个数据组，每个数据阵有p个参与评价的指标，所有的数据组合在一起，得到矩阵X＝(X_ij)_n×p，x_ij为第i个数据组，第j个指标，标准化之后的矩阵各项为其中与σ_j分别是第j个指标的样本均值和标准差。

5.如权利要求1所述的高速公路行车道路面状况评价方法，其特征在于，步骤S3中，所述相关系数矩阵是对角线上均为1的对角矩阵。

6.如权利要求1所述的高速公路行车道路面状况评价方法，其特征在于，步骤S3包括：

步骤S31，采用主成分分析法对标准化之后的矩阵进行处理，消除标准化之后的矩阵中原始数据之间的相关影响，得到标准化之后的结果数据；

步骤S32，采用主成分分析法对标准化之后的矩阵进行处理，消除原始数据之间的相关影响，得到相关系数矩阵。用标准化之后的结果数据求得相关系数，记相关系数矩阵为R＝(r_jk)_p×p，r_jk为j、k两个指标的相关系数，其中，相关系数矩阵R的计算原理如下：

其中r_ij＝1，r_kj＝r_jk。i＝1,2，...，n；j＝1,2，...，p。

7.如权利要求1所述的高速公路行车道路面状况评价方法，其特征在于，步骤S4中，所述贡献率的大小用于反映其代表成分的信息的多少，即为各个成分的权重。

8.如权利要求1所述的高速公路行车道路面状况评价方法，其特征在于，步骤S4，包括：

根据特征方程|R-λE|＝0求得表征出原始数据的所有成分的特征值λ_g和贡献率ν_g。其中，贡献率数据计算采用SPSS软件对相关系数矩阵进行处理，计算得到所有成分的特征值和贡献率，相应的贡献率即为各个成分的权重。

9.如权利要求1所述的高速公路行车道路面状况评价方法，其特征在于，步骤S5中，所述大于预设阈值部分信息的成分为特征值大于1或累计贡献率达到80％的成分。

10.如权利要求1所述的高速公路行车道路面状况评价方法，其特征在于，步骤S6中，所述综合指标为线性方程。