详情

原文传递一种道路路面使用寿命评估方法、电子设备及存储介质

专利名称：	一种道路路面使用寿命评估方法、电子设备及存储介质
摘要：	一种道路路面使用寿命评估方法、电子设备及存储介质，属于道路路面评估技术领域。为准确预测道路路面的使用寿命。本发明将道路划分为NP段，以道路建成开始运营的时间点作为时间零点，分别采集道路运行一定时间后的各路段检测数据，然后计算道路路面技术状况指数，设置道路路面技术状况指数阈值，构建道路路段损坏时间矩阵，统计各个道路路段的第1次出现损坏的时间，统计道路运行ti时间的各道路路段第1次出现损坏的路段数量，计算道路运行ti时间对应的道路路段第1次出现损坏的路段数量占道路路段总数量的百分比；采用三参数威布尔分布函数构建道路路段使用寿命分布函数模型并进行优化。本发明用于指导道路养护方法和养护材料使用。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司
发明人：	阚倩;安茹;孟安鑫;刘星;吴国华
专利状态：	有效
申请日期：	2023-10-17T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-17T00:00:00+0800
申请号：	CN202311336917.4
公开号：	CN117077453A
代理机构：	哈尔滨市伟晨专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	李晓敏
分类号：	G06F30/20;G06F30/13;G06Q10/20;G06Q50/08;G06F111/08;G06F111/10;G06F119/04;G06F119/12;G;G06;G06F;G06Q;G06F30;G06Q10;G06Q50;G06F111;G06F119;G06F30/20;G06F30/13;G06Q10/20;G06Q50/08;G06F111/08;G06F111/10;G06F119/04;G06F119/12
申请人地址：	518131 广东省深圳市龙华区民治街道龙塘社区星河传奇花园三期商厦1栋C座1210
主权项：	1.一种道路路面使用寿命评估方法，其特征在于：包括如下步骤： S1、按照一定距离将道路划分为NP段，NP为道路的路段总数量； S2、以道路建成开始运营的时间点作为时间零点，分别采集道路运行一定时间后的各路段检测数据，然后计算道路路面技术状况指数； S3、根据步骤S2的方法计算道路路面技术状况指数，设置道路路面技术状况指数阈值，构建道路路段损坏时间矩阵； S4、根据步骤S3得到的道路路段损坏时间矩阵统计各个道路路段的第1次出现损坏的时间，然后统计道路运行ti时间的各道路路段第1次出现损坏的路段数量，然后计算道路运行ti时间对应的道路路段第1次出现损坏的路段数量占道路路段总数量的百分比； S5、采用三参数威布尔分布函数构建道路路段使用寿命分布函数模型、道路路段使用寿命分布的概率密度函数模型、道路路段平均出现损伤的时间函数模型； S6、将步骤S5得到的道路路段使用寿命分布函数模型、道路路段平均出现损伤的时间函数模型进行优化，得到优化后的道路路段使用寿命分布函数模型、优化后的道路路段使用寿命分布的概率密度函数模型、优化后的道路路段平均出现损伤的时间函数模型。 2.根据权利要求1所述的一种道路路面使用寿命评估方法，其特征在于，步骤S1中的一定距离为50-100m。 3.根据权利要求1或2所述的一种道路路面使用寿命评估方法，其特征在于，步骤S2的具体实现方法包括如下步骤： S2.1、采集道路运行一定时间后的各路段检测数据，包括路面损坏数据、路面行驶质量数据、路面车辙数据、路面跳车数据、路面磨耗数据、路面抗滑数据、路面结构强度数据，并计算路面损坏状况指数、路面行驶质量指数、路面车辙深度指数、路面跳车指数、路面磨耗指数、路面抗滑性能指数、路面结构强度指数； S2.2、根据公路技术状况评定标准计算道路路面技术状况指数，/>为/>时刻第i个路段的道路路面技术状况指数； S2.3、依次统计t1，t2…tN时刻的道路运行一定时间后的各路段检测数据，根据步骤S2.2计算各路段的道路路面技术状况指数，/>为ti时刻第i个路段的道路路面技术状况指数。 4.根据权利要求3所述的一种道路路面使用寿命评估方法，其特征在于，步骤S3的具体实现方法包括如下步骤： S3.1、统计M条道路运行15年后的道路检测数据，根据步骤S2的方法计算每条道路的道路路面技术状况指数，/>为第j条道路的道路路面技术状况指数；然后计算M条道路的道路路面技术状况指数的平均值/>、道路路面技术状况指数的标准差/>； S3.2、设置道路路面技术状况指数阈值AT，计算表达式为：；当时，判断为道路路面完好；当/>时，判断为道路路面损坏； S3.3、对步骤S3.2中判断为道路路面损坏的道路的路段，采集第i个路段第1次出现损坏的时间，然后建立各路段第1次出现损坏的道路路段损坏时间矩阵F，。 5.根据权利要求4所述的一种道路路面使用寿命评估方法，其特征在于，步骤S4的中的道路路段第1次出现损坏的路段数量占道路路段总数量的百分比的计算公式为：；其中，为道路运行ti时间对应的道路路段第1次出现损坏的路段数量占道路路段总数量的百分比。 6.根据权利要求5所述的一种道路路面使用寿命评估方法，其特征在于，步骤S5的具体实现方法包括如下步骤： S5.1、采用三参数威布尔函数，构建道路路段使用寿命分布函数模型，计算表达式为：；其中，为道路路段服役时间，/>为威布尔分布的位置参数，/>为威布尔分布的尺度参数，/>为威布尔分布的形状参数，/>为道路路段服役时间内道路路段累计出现损伤的概率； S5.2、基于步骤S5.1的道路路段使用寿命分布函数模型，构建道路路段使用寿命分布的概率密度函数模型，计算表达式为：；其中，为道路路段服役时间内时刻t对应的道路路段出现损伤的概率；构建道路路段平均出现损伤的时间函数模型，计算表达式为：；其中，为道路路段服役时间内道路路段平均出现损伤的时间。 7.根据权利要求6所述的一种道路路面使用寿命评估方法，其特征在于，步骤S6的具体实现方法包括如下步骤： S6.1、建立步骤S5中得到的、/>、/>和道路使用寿命的关系，计算表达式为；；其中，为道路路段的道路使用寿命最小值，/>、/>、/>分别为/>的二次项回归参数、一次项回归参数、常数项回归参数；；；；其中，为道路路段的道路使用寿命最大值与最小值的差值；/>、/>、/>分别为/>的二次项回归参数、一次项回归参数、常数项回归参数；；；其中，为道路路段的中的道路使用寿命的平均值，/>、/>、/>分别为/>的二次项回归参数、一次项回归参数、常数项回归参数； S6.2、基于步骤S6.1构建的、/>、/>和道路使用寿命的关系，优化步骤S5得到的道路路段使用寿命分布函数模型；优化后的道路路段使用寿命分布函数模型的计算表达式为：；优化后的道路路段使用寿命分布的概率密度函数模型的计算表达式为：；优化后的道路路段平均出现损伤的时间函数模型的计算表达式为：； S6.3、采用步骤S4得到的和ti，带入步骤S5.1构建的道路路段使用寿命分布函数模型，采用最小二乘法拟合求解，计算得到/>、/>、/>；基于步骤S6.1得到的和道路使用寿命的关系、计算得到的/>和统计得到的，采用最小二乘法拟合求解，计算得到/>、/>、/>；基于步骤S6.1得到的和道路使用寿命的关系、计算得到的/>和得到的/>，采用最小二乘法拟合求解，计算得到/>、/>、/>；基于步骤S6.1得到的和道路使用寿命的关系、计算得到的/>和得到的/>，采用最小二乘法拟合求解，计算得到/>、/>、/>。 8.电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，所述的处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-7任一项所述的一种道路路面使用寿命评估方法的步骤。 9.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述的一种道路路面使用寿命评估方法。
所属类别：	发明专利