一种路基压实质量智能评估方法与流程

本发明涉及数据处理，具体涉及一种路基压实质量智能评估方法。

背景技术：

1、道路施工过程中，路基压实情况是衡量路面的承载能力和路面使用寿命的重要指标之一；路基的压实质量主要是通过路面下的土壤密度体现出来的，土壤密度越高，说明路基压实的质量越好，反之则越差；现有方法中，可以通过采集路面上方无人机内部署的超声波传感器向路面发送的超声波信号经过路面下方的土壤对超声波吸收后所反射的回波信号，通过对接收到的回波信号进行分析，从而对路面压实的质量进行评估。

2、路基压实质量检测只在特定位置或区域进行回波信号数据采集和分析，未能与其他位置路段的回波信号数据进行对比分析，从而忽略了环境因素对于回波信号数据的影响，导致路基压实质量检测存在偏差，使得检测结果不准确。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供一种路基压实质量智能评估方法，所述方法包括：

2、获取若干个路面回波信号；每个路面回波信号对应一个地理位置数据，每个路面回波信号包含若干个信号数据点，每个信号数据点对应一个幅值；

3、根据每个路面回波信号的所有信号数据点中最大幅值与最小幅值之间差值，获取每个路面回波信号的能量强度；根据每个路面回波信号中每个信号数据点的幅值与所有信号数据点的幅值均值之间差异，获取每个路面回波信号的波动程度；

4、将任意一个路面回波信号记为目标路面回波信号；根据每个路面回波信号与目标路面回波信号之间能量强度差异和波动程度差异，获取每个路面回波信号与目标路面回波信号的差异程度；根据每个路面回波信号与目标路面回波信号之间地理位置数据差异，获取每个路面回波信号对目标路面回波信号的参考权重；根据每个路面回波信号对每个目标路面回波信号的参考权重和每个路面回波信号与每个目标路面回波信号的差异程度，获取每个目标路面回波信号的异常因子；根据异常因子对路基压实质量进行评估。

5、优选的，所述根据每个路面回波信号的所有信号数据点中最大幅值与最小幅值之间差值，获取每个路面回波信号的能量强度，包括的具体方法为：

6、根据每个路面回波信号的所有信号数据点中最大幅值和最小幅值，获取每个路面回波信号的幅值变化程度；获取每个路面回波信号的能量强度的计算方法为：

7、

8、式中，表示任意一个路面回波信号的能量强度；表示路面回波信号的幅值变化程度；表示路面回波信号中所有信号数据点的数量；表示路面回波信号中第个信号数据点的幅值。

9、优选的，所述根据每个路面回波信号的所有信号数据点中最大幅值和最小幅值，获取每个路面回波信号的幅值变化程度，包括的具体方法为：

10、将路面回波信号中所有信号数据点的最大幅值与路面回波信号中所有信号数据点的最小幅值的差值，作为路面回波信号的幅值变化程度。

11、优选的，所述根据每个路面回波信号中每个信号数据点的幅值与所有信号数据点的幅值均值之间差异，获取每个路面回波信号的波动程度，包括的具体方法为：

12、对于任意一个路面回波信号，通过差分法获取所述路面回波信号的所有极大值点；

13、

14、式中，表示任意一个路面回波信号的波动程度；表示路面回波信号中所有信号数据点的数量；表示路面回波信号中第个信号数据点的幅值；表示路面回波信号中所有信号数据点的幅值的平均值；表示路面回波信号的所有相邻极大值点之间欧式距离的平均值；表示取绝对值。

15、优选的，所述根据每个路面回波信号与目标路面回波信号之间能量强度差异和波动程度差异，获取每个路面回波信号与目标路面回波信号的差异程度，包括的具体方法为：

16、对于任意一个路面回波信号，获取所述路面回波信号与目标路面回波信号的相似性；将目标路面回波信号的能量强度与所述路面回波信号的能量强度的差值的绝对值，记为第一差值；将目标路面回波信号的波动程度与所述路面回波信号的波动程度的差值的绝对值，记为第二差值；将第一差值与第二差值的乘积，记为第一乘积，将所述路面回波信号与目标路面回波信号的相似性和第一乘积的乘积，作为所述路面回波信号与目标路面回波信号的差异程度。

17、优选的，所述获取所述路面回波信号与目标路面回波信号的相似性，包括的具体方法为：

18、利用dtw匹配算法获取所述路面回波信号与目标路面回波信号之间dtw距离，并将dtw距离作为所述路面回波信号与目标路面回波信号的相似性。

19、优选的，所述根据每个路面回波信号与目标路面回波信号之间地理位置数据差异，获取每个路面回波信号对目标路面回波信号的参考权重的具体公式为：

20、

21、式中，表示任意一个路面回波信号对目标路面回波信号的参考权重；表示路面回波信号与目标路面回波信号之间地理位置数据的差值的绝对值；表示所有路面回波信号的总数量；表示第个路面回波信号与目标路面回波信号之间地理位置数据的差值的绝对值； 表示以自然常数为底数的指数函数。

22、优选的，所述根据每个路面回波信号对每个目标路面回波信号的参考权重和每个路面回波信号与每个目标路面回波信号的差异程度，获取每个目标路面回波信号的异常因子，包括的具体方法为：

23、根据每个路面回波信号对每个目标路面回波信号的参考权重以及差异程度之间关联情况，获取每个目标路面回波信号的异常程度；

24、获取所有目标路面回波信号的异常程度，将所有异常程度进行线性归一化后的每个异常程度记为异常因子。

25、优选的，所述根据每个路面回波信号对每个目标路面回波信号的参考权重以及差异程度之间关联情况，获取每个目标路面回波信号的异常程度的具体公式为：

26、

27、式中，表示任意一个目标路面回波信号的异常程度；表示第个路面回波信号对目标路面回波信号的参考权重；表示第个路面回波信号与目标路面回波信号的差异程度；表示所有路面回波信号的总数量。

28、优选的，所述根据异常因子对路基压实质量进行评估，包括的具体方法为：

29、预设一个异常参数，对于任意一个目标路面回波信号，若所述目标路面回波信号的异常因子大于异常参数，所述目标路面回波信号对应位置处的路基压实存在质量问题。

30、本发明的技术方案的有益效果是：本发明根据每个路面回波信号对每个目标路面回波信号的参考权重和每个路面回波信号与每个目标路面回波信号的差异程度，获取每个目标路面回波信号的异常因子；根据异常因子对路基压实质量进行评估，通过对每个目标路面回波信号与所有其他路面回波信号之间能量强度和波动程度进行对比，获取每个目标路面回波信号的异常程度，以此可以更加直观地得到每个目标路面回波信号对应位置处的路基压实的质量状态，进而提高了路基压实质量评估的准确性。

技术特征：

1.一种路基压实质量智能评估方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种路基压实质量智能评估方法，其特征在于，所述根据每个路面回波信号的所有信号数据点中最大幅值与最小幅值之间差值，获取每个路面回波信号的能量强度，包括的具体方法为：

3.根据权利要求2所述一种路基压实质量智能评估方法，其特征在于，所述根据每个路面回波信号的所有信号数据点中最大幅值和最小幅值，获取每个路面回波信号的幅值变化程度，包括的具体方法为：

4.根据权利要求1所述一种路基压实质量智能评估方法，其特征在于，所述根据每个路面回波信号中每个信号数据点的幅值与所有信号数据点的幅值均值之间差异，获取每个路面回波信号的波动程度，包括的具体方法为：

5.根据权利要求1所述一种路基压实质量智能评估方法，其特征在于，所述根据每个路面回波信号与目标路面回波信号之间能量强度差异和波动程度差异，获取每个路面回波信号与目标路面回波信号的差异程度，包括的具体方法为：

6.根据权利要求5所述一种路基压实质量智能评估方法，其特征在于，所述获取所述路面回波信号与目标路面回波信号的相似性，包括的具体方法为：

7.根据权利要求1所述一种路基压实质量智能评估方法，其特征在于，所述根据每个路面回波信号与目标路面回波信号之间地理位置数据差异，获取每个路面回波信号对目标路面回波信号的参考权重的具体公式为：

8.根据权利要求1所述一种路基压实质量智能评估方法，其特征在于，所述根据每个路面回波信号对每个目标路面回波信号的参考权重和每个路面回波信号与每个目标路面回波信号的差异程度，获取每个目标路面回波信号的异常因子，包括的具体方法为：

9.根据权利要求8所述一种路基压实质量智能评估方法，其特征在于，所述根据每个路面回波信号对每个目标路面回波信号的参考权重以及差异程度之间关联情况，获取每个目标路面回波信号的异常程度的具体公式为：

10.根据权利要求1所述一种路基压实质量智能评估方法，其特征在于，所述根据异常因子对路基压实质量进行评估，包括的具体方法为：

技术总结
本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种路基压实质量智能评估方法，包括：获取若干个路面回波信号；获取每个路面回波信号的能量强度和波动程度；根据每个路面回波信号对每个目标路面回波信号的参考权重和每个路面回波信号与每个目标路面回波信号的差异程度，获取每个目标路面回波信号的异常程度，以此对每个目标路面回波信号对应位置处的路基压实进行质量评估。本发明提高了路基压实质量评估的准确性。

技术研发人员：陈洋,王连永,杨楠,王亚亚,张道亮,张敏召,付薇,魏玉洁
受保护的技术使用者：冠兴（西安）通信电子工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24