本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)分析，尤其涉及一種用于車輛通行公路橋梁的安全評估智能分析系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、公路橋梁作為交通基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵組成部分，承擔(dān)著大量車輛的通行任務(wù)，其安全狀況直接關(guān)系到交通運輸?shù)捻槙澈凸姷纳敭a(chǎn)安全，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和交通流量的不斷增加，公路橋梁面臨著日益嚴(yán)峻的安全挑戰(zhàn)，一旦橋梁出現(xiàn)安全問題，可能導(dǎo)致交通中斷、車輛事故等嚴(yán)重后果，給社會帶來巨大的經(jīng)濟損失和不良影響。

2、經(jīng)檢索，中國專利號為cn116415507a的發(fā)明專利，公開了一種基于大數(shù)據(jù)和云計算的大件運輸橋梁智能評估系統(tǒng)，涉及橋梁安全通行領(lǐng)域，包括：橋梁信息參數(shù)收集模塊、橋梁可通過性評估模塊、云端遠(yuǎn)程人機交互模塊和卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)模塊，所述橋梁信息參數(shù)收集模塊和橋梁可通過性評估模塊均為三段式設(shè)有三個數(shù)據(jù)集成點。本發(fā)明中，通過設(shè)有橋梁可通過性評估模塊，橋梁可通過性評估模塊用于對三個數(shù)據(jù)集成點上的所述橋梁信息參數(shù)收集模塊采集的各個過橋車輛的車輛與大件物體參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行可通過性標(biāo)準(zhǔn)制定。

3、與現(xiàn)有技術(shù)相比，該中國專利號為cn116415507a的發(fā)明專利能通過三個數(shù)據(jù)集成點對過橋車輛在橋梁上的行駛狀態(tài)進(jìn)行評估，根據(jù)實時評估結(jié)果判斷相應(yīng)的橋梁上是否存在異常，從而提高了車輛與橋梁的安全性。

4、但上述系統(tǒng)在實際的使用過程中，通過數(shù)據(jù)集成點對橋梁上的車輛行駛數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)監(jiān)測到異常時，可能已經(jīng)對橋梁安全造成了一定程度的影響，因此，如何對車輛駛?cè)霕蛄呵斑M(jìn)行風(fēng)險異常預(yù)測，避免異常情況發(fā)生對公路橋梁造成影響是我們需要解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在安全評估滯后性的缺點，而提出的一種用于車輛通行公路橋梁的安全評估智能分析系統(tǒng)。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、一種用于車輛通行公路橋梁的安全評估智能分析系統(tǒng)，包括橋梁運維管理平臺，所述橋梁運維管理平臺內(nèi)設(shè)置有橋梁監(jiān)測模塊、車輛采集模塊、行駛分析模塊、風(fēng)險評估模塊和通行運維模塊；

4、所述橋梁監(jiān)測模塊用于實時監(jiān)測公路橋梁上所對應(yīng)的車輛行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)以及橋梁診斷數(shù)據(jù)，根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，獲取當(dāng)前公路橋梁所對應(yīng)的運行狀態(tài)評估三維虛擬圖像，并根據(jù)歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)構(gòu)建相應(yīng)的預(yù)測狀態(tài)評估模型；

5、所述車輛采集模塊用于對未駛?cè)牍窐蛄旱能囕v駕駛過程進(jìn)行采集，獲取車輛基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和車輛駕駛數(shù)據(jù)；

6、所述行駛分析模塊用于根據(jù)車輛基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對車輛進(jìn)行分類處理，獲取相應(yīng)車輛所對應(yīng)的車輛基礎(chǔ)類型；

7、所述風(fēng)險評估模塊用于根據(jù)未駛?cè)牍窐蛄旱能囕v基礎(chǔ)類型根據(jù)預(yù)測狀態(tài)評估模型進(jìn)行風(fēng)險預(yù)警評估，獲取相應(yīng)的車輛風(fēng)險評估預(yù)測數(shù)據(jù)；

8、所述通行運維模塊用于根據(jù)當(dāng)前所對應(yīng)的運行狀態(tài)評估三維虛擬圖像對未駛?cè)牍窐蛄核鶎?yīng)車輛風(fēng)險評估預(yù)測數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，判斷相應(yīng)的車輛是否允許駛?cè)雽?yīng)的公路橋梁內(nèi)，生成通行運維數(shù)據(jù)。

9、上述技術(shù)方案進(jìn)一步包括：實時監(jiān)測公路橋梁上所對應(yīng)的車輛行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)以及橋梁診斷數(shù)據(jù)的過程包括：

10、設(shè)置橋梁行駛監(jiān)測單元、橋梁環(huán)境監(jiān)測單元以及橋梁診斷監(jiān)測單元；

11、所述橋梁行駛監(jiān)測單元、橋梁環(huán)境監(jiān)測單元以及橋梁診斷監(jiān)測單元分別與在公路橋梁上相應(yīng)位置處所設(shè)置的多個車輛行駛監(jiān)測設(shè)備、環(huán)境監(jiān)測設(shè)備和橋梁診斷監(jiān)測設(shè)備相連接；

12、通過車輛行駛監(jiān)測設(shè)備獲取相應(yīng)的車輛行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)；

13、通過環(huán)境監(jiān)測設(shè)備獲取相應(yīng)的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)；

14、通過橋梁診斷監(jiān)測設(shè)備獲取相應(yīng)的橋梁診斷數(shù)據(jù)。

15、進(jìn)一步的，獲取當(dāng)前公路橋梁所對應(yīng)的運行狀態(tài)評估三維虛擬圖像的過程包括：

16、根據(jù)車輛行駛監(jiān)測設(shè)備、環(huán)境監(jiān)測設(shè)備和橋梁診斷監(jiān)測設(shè)備在公路橋梁的位置信息進(jìn)行橋梁分段處理，根據(jù)分段處理結(jié)果獲取相應(yīng)的橋梁監(jiān)測節(jié)點；

17、獲取相應(yīng)橋梁監(jiān)測節(jié)點所對應(yīng)的橋梁診斷數(shù)據(jù)，根據(jù)橋梁診斷數(shù)據(jù)所對應(yīng)數(shù)據(jù)類型構(gòu)建相應(yīng)橋梁監(jiān)測節(jié)點所對應(yīng)的橋梁診斷數(shù)據(jù)集；對所獲得的橋梁診斷數(shù)據(jù)集進(jìn)行特征提取，獲取橋梁診斷數(shù)據(jù)集所對應(yīng)的評估特征數(shù)據(jù)；

18、預(yù)設(shè)相應(yīng)公路橋梁所對應(yīng)橋梁監(jiān)測節(jié)點處的評估指標(biāo)體系，將所獲得的評估特征數(shù)據(jù)與相應(yīng)的評估指標(biāo)體系進(jìn)行對比分析，獲取相應(yīng)的指標(biāo)安全狀態(tài)評估數(shù)據(jù)；

19、對所獲得的指標(biāo)安全狀態(tài)評估數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，獲取相應(yīng)橋梁監(jiān)測節(jié)點所對應(yīng)的安全狀態(tài)評估數(shù)據(jù)，對各個橋梁監(jiān)測節(jié)點所對應(yīng)的安全狀態(tài)評估數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理，構(gòu)建運行狀態(tài)評估三維虛擬圖像。

20、進(jìn)一步的，構(gòu)建相應(yīng)的預(yù)測狀態(tài)評估模型的過程包括：

21、獲取相應(yīng)橋梁監(jiān)測節(jié)點所對應(yīng)的歷史車輛行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)、歷史環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)和歷史橋梁診斷數(shù)據(jù)，將歷史車輛行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)和歷史環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)設(shè)置為自變量數(shù)據(jù)，歷史橋梁診斷數(shù)據(jù)設(shè)置為因變量數(shù)據(jù)，對自變量數(shù)據(jù)所對應(yīng)的數(shù)據(jù)信息依次進(jìn)行單一變量提取，獲取相應(yīng)的單一變量評估數(shù)據(jù)集，分別根據(jù)自變量數(shù)據(jù)所對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型的不同，設(shè)置相應(yīng)的自變量元素，并設(shè)置單一變量評估數(shù)據(jù)子集；

22、基于皮爾遜相關(guān)系數(shù)算法獲取對應(yīng)單一變量評估數(shù)據(jù)子集所對應(yīng)自變量元素與相應(yīng)的因變量數(shù)據(jù)所對應(yīng)的相關(guān)性系數(shù)，對所獲得的相關(guān)性系數(shù)進(jìn)行歸一化處理，獲取相應(yīng)自變量元素所對應(yīng)的權(quán)重系數(shù)；

23、根據(jù)歷史環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、相應(yīng)的相關(guān)性系數(shù)、權(quán)重系數(shù)以及對應(yīng)的歷史橋梁診斷數(shù)據(jù)設(shè)置初始評估狀態(tài)模型，基于初始評估狀態(tài)模型的輸出結(jié)果與相應(yīng)的歷史車輛行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)設(shè)置歷史評估數(shù)據(jù)集，基于深度學(xué)習(xí)算法對歷史評估數(shù)據(jù)集進(jìn)行分析訓(xùn)練，構(gòu)建相應(yīng)橋梁監(jiān)測節(jié)點所對應(yīng)的預(yù)測狀態(tài)評估模型。

24、進(jìn)一步的，獲取車輛基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和車輛駕駛數(shù)據(jù)的過程包括：

25、在公路橋梁兩側(cè)分別設(shè)置對應(yīng)的普通監(jiān)測路段，在普通監(jiān)測路段內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的車輛行駛采集終端；

26、通過相應(yīng)的車輛行駛采集終端獲取相應(yīng)車輛的車輛基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和車輛駕駛數(shù)據(jù)，所述車輛基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為車牌號、車輛類型、車輛尺寸、核定載質(zhì)量和車輛重量監(jiān)測數(shù)據(jù)，所述車輛駕駛數(shù)據(jù)為相應(yīng)車輛駕駛過程中所對應(yīng)的駕駛特征數(shù)據(jù)。

27、進(jìn)一步的，獲取相應(yīng)車輛所對應(yīng)的車輛基礎(chǔ)類型的過程包括：

28、獲取相應(yīng)車牌號所對應(yīng)的車輛基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及車輛駕駛數(shù)據(jù)；

29、根據(jù)當(dāng)前所獲得的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)設(shè)置相應(yīng)的車輛基礎(chǔ)分類評估標(biāo)準(zhǔn)，所述車輛基礎(chǔ)分類評估標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)包括普通車輛和大件車輛分別所對應(yīng)的尺寸評估數(shù)據(jù)和重量評估數(shù)據(jù)，若車輛基礎(chǔ)分類評估標(biāo)準(zhǔn)所對應(yīng)的評估結(jié)果一致，則獲取相應(yīng)的車輛基礎(chǔ)類型，反之，則對車輛基礎(chǔ)分類評估標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行動態(tài)細(xì)化調(diào)整，獲取相應(yīng)的車輛基礎(chǔ)類型。

30、進(jìn)一步的，獲取相應(yīng)的車輛風(fēng)險評估預(yù)測數(shù)據(jù)的過程包括：

31、獲取普通監(jiān)測路段內(nèi)所獲得的相應(yīng)車輛的車輛基礎(chǔ)類型以及相應(yīng)的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，將所獲得的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)輸入至對應(yīng)橋梁監(jiān)測節(jié)點所對應(yīng)的初始評估狀態(tài)模型內(nèi)，輸出當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)與相應(yīng)橋梁診斷數(shù)據(jù)所對應(yīng)的相關(guān)性系數(shù)和對應(yīng)的權(quán)重系數(shù)；

32、根據(jù)相應(yīng)的車輛所對應(yīng)車輛基礎(chǔ)類型所對應(yīng)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)所對應(yīng)自變量因素的相關(guān)性系數(shù)和權(quán)重系數(shù)進(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié)；

33、根據(jù)相應(yīng)的動態(tài)調(diào)節(jié)結(jié)果將所獲得的相關(guān)性系數(shù)、權(quán)重系數(shù)以及對應(yīng)的車輛駕駛數(shù)據(jù)輸入至預(yù)測狀態(tài)評估模型內(nèi)，輸出相應(yīng)車輛在公路橋梁所對應(yīng)橋梁監(jiān)測節(jié)點處的車輛風(fēng)險評估預(yù)測數(shù)據(jù)，并發(fā)送至通行運維模塊。

34、進(jìn)一步的，生成通行運維數(shù)據(jù)的過程包括：

35、獲取相應(yīng)車輛所對應(yīng)的車輛駕駛數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的運行狀態(tài)評估三維虛擬圖像，結(jié)合相應(yīng)的車輛駕駛數(shù)據(jù)獲取車輛駛?cè)牍窐蛄合鄳?yīng)橋梁監(jiān)測節(jié)點處所對應(yīng)的預(yù)測時間區(qū)間；

36、根據(jù)運行狀態(tài)評估三維虛擬圖像內(nèi)對應(yīng)橋梁監(jiān)測節(jié)點的安全狀態(tài)評估數(shù)據(jù)以及未駛?cè)牍窐蛄很囕v經(jīng)過對應(yīng)橋梁監(jiān)測節(jié)點的預(yù)測時間區(qū)間進(jìn)行整合分析，獲取各個橋梁監(jiān)測節(jié)點對應(yīng)車輛風(fēng)險評估預(yù)測數(shù)據(jù)的風(fēng)險最大值；

37、預(yù)設(shè)各個橋梁監(jiān)測節(jié)點所對應(yīng)的風(fēng)險評估閾值，將相應(yīng)的風(fēng)險最大值與對應(yīng)的風(fēng)險評估閾值進(jìn)行對比分析，判斷相應(yīng)的車輛是否允許通過公路橋梁，根據(jù)判斷結(jié)果生成通行運維數(shù)據(jù)。

38、本發(fā)明具備以下有益效果：

39、1、本發(fā)明中，通過對當(dāng)前時刻橋梁內(nèi)的車輛行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)以及橋梁診斷數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，獲取相應(yīng)的運行狀態(tài)評估三維圖像，根據(jù)運行狀態(tài)評估三維圖像以及相應(yīng)車輛所對應(yīng)的車輛駕駛數(shù)據(jù)進(jìn)行通行運維處理，在最大程度上確保了公路橋梁的安全性，避免車輛駛?cè)牍窐蛄汉笏l(fā)生的安全事故，從而提高車輛通行公路橋梁的安全性，且通過提前進(jìn)行風(fēng)險評估，避免了存在安全評估滯后性所帶來的不必要損失。

40、2、本發(fā)明中，通過設(shè)置多個橋梁監(jiān)測節(jié)點，通過對不同橋梁監(jiān)測節(jié)點處所對應(yīng)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)以及車輛駕駛數(shù)據(jù)對橋梁安全數(shù)據(jù)的影響作用不同，設(shè)置動態(tài)可調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)評估過程，結(jié)合車輛的數(shù)據(jù)類型和車輛駕駛數(shù)據(jù)對車輛經(jīng)過公路橋梁時的最大風(fēng)險數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測評估，判斷相應(yīng)的車輛是否允許通過相應(yīng)的公路橋梁，在最大程度上保證公路橋梁安全性的同時，也提高了車輛在公路橋梁行駛過程中的安全性。