本技术涉及技术建模领域，特别是涉及一种基于多源数据融合的轨道交通基坑支护建模方法。
背景技术：
1、多源数据融合的轨道交通基坑支护建模是指在轨道交通基坑支护工程中，将来自不同来源、不同类型的数据进行整合和分析，以构建更加准确、全面的基坑支护模型。
2、现有技术的建模为基于bim的建模方法：通过bim技术创建基坑支护结构的三维模型，并进行施工过程模拟和优化。
3、然而，在施工过程中，基坑支护结构的状态会不断变化，现有方法难以根据实时监测数据及时更新模型。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够对基坑进行高精度实时追踪更新的基于多源数据融合的轨道交通基坑支护建模方法。
2、第一方面，本技术提供了一种基于多源数据融合的轨道交通基坑支护建模方法，该方法包括：
3、获取对基坑的多源异构数据；多源异构数据包括实时监测数据、静态拓扑数据和地质参数库；
4、在监测到实时监测数据中存在异常数据的情况下，对异常数据在基坑初始三维模型中对应的异常网格区域进行网格数量加密处理，得到基坑加密三维模型；
5、根据基坑加密三维模型，构建基坑建模分析模型；基坑建模分析模型用于基于基坑三维模型实时模拟基坑施工过程中渗流场与应力场的耦合作用；基坑建模分析模型的模型预测结果包括基坑三维模型的孔隙水压力和有效应力；
6、根据基坑建模分析模型、基坑加密三维模型和基坑初始三维模型，对基坑建模分析模型进行更新。
7、在其中一个实施例中，多源异构数据包括：
8、实时监测数据通过分布式传感器网络采集，包括孔隙水压数据、土体位移数据和支护应力数据三类时序信号；
9、静态拓扑数据从bim模型解析获得，包含支护结构空间坐标和土层分层界面几何数据；
10、地质参数库包括各土层的渗透系数、弹性模量和泊松比。
11、在其中一个实施例中，确定异常数据在基坑初始三维模型中对应的异常网格区域，包括：
12、对孔隙水压数据执行空间梯度分析，生成水压异常分布图；
13、对土体位移数据开展时域趋势解析，输出位移速率超限区域；
14、对支护应力数据进行统计离群检测，标记应力异常点位；
15、根据水压异常分布图、位移速率超限区域和应力异常点位，生成带空间坐标标记的多维度异常信号矩阵；
16、其中，多维度异常信号矩阵包括异常数据在基坑初始三维模型中对应的异常网格区域。
17、在其中一个实施例中，对异常数据在基坑初始三维模型中对应的异常网格区域进行网格数量加密处理，包括：
18、根据多维度异常信号矩阵，生成待加密区域边界多边形；
19、在待加密区域边界多边形的内部，执行层次化网格细分，生成带有核心加密区的网格结构；
20、对带有核心加密区的网格结构以及待加密区域边界多边形，沿待加密区域边界多边形的外延构建渐变过渡网格层，得到带有核心加密区和渐变过渡网格层的网格区域。
21、在其中一个实施例中，根据基坑加密三维模型，构建基坑建模分析模型，包括：
22、将基坑加密三维模型的渗流场控制方程离散为质量守恒约束算子；
23、将基坑加密三维模型的应力场本构关系离散为力学相容性约束算子；
24、根据基坑加密三维模型和实时监测数据，生成数据驱动约束项；
25、将质量守恒约束算子、力学相容性约束算子和数据驱动约束项，集成多约束项构建复合优化目标函数；
26、基于基坑加密三维模型和复合优化目标函数，选择网络架构并训练网络，构建基坑建模分析模型；基坑建模分析模型为嵌入物理机理的深度神经网络代理模型。
27、在其中一个实施例中，基于基坑加密三维模型和复合优化目标函数，选择网络架构并训练网络，构建基坑建模分析模型，包括：
28、基于基坑加密三维模型和复合优化目标函数，通过共享特征提取层解析网格拓扑关系，提取网格拓扑特征；
29、根据网格拓扑特征，利用并行预测分支生成渗流场与应力场分布，得到渗流场的预测分布和应力场的预测分布；
30、基于渗流场的预测分布和应力场的预测分布，进行跨分支物理守恒性联合验证，得到物理守恒性验证结果；
31、根据物理守恒性验证结果，触发模型参数自校正，得到校正后的模型参数；
32、基于校正后的模型参数，构建基坑建模分析模型。
33、在其中一个实施例中，根据基坑建模分析模型、基坑加密三维模型和基坑初始三维模型，对基坑建模分析模型进行更新，包括：
34、根据基坑建模分析模型，对基坑加密三维模型进行分析，得到第一预测结果；
35、根据基坑建模分析模型，对基坑初始三维模型进行分析，得到第二预测结果；
36、根据第一预测结果和第二预测结果，对基坑建模分析模型进行更新。
37、在其中一个实施例中，根据第一预测结果和第二预测结果，对基坑建模分析模型进行更新，包括：
38、对于第一预测结果和第二预测结果，提取相同空间位置的物理量预测值并生成差异量化矩阵，得到标注差异量级与位置坐标的空间关联预测差异图谱；
39、根据预测差异图谱及基坑建模分析模型的参数全集，分析各参数对差异图谱的影响程度并量化敏感性等级，生成敏感性排序清单，得敏感度分类的参数敏感性分级表；
40、根据参数敏感性分级表，设定敏感性阈值筛选关键参数，划分可优化参数子集与冻结参数集，生成参数操作指令集，得到包含可调参数范围的动态优化白名单及锁定非敏感参数的参数冻结黑名单；
41、根据动态优化白名单和参数冻结黑名单，对基坑建模分析模型进行更新。
42、在其中一个实施例中，根据动态优化白名单和参数冻结黑名单，对基坑建模分析模型进行更新，包括：
43、根据动态优化白名单及当前模型参数状态，结合历史梯度方向计算更新步长并动态调整学习速率，执行白名单参数定向微调，保持黑名单参数恒定，对基坑建模分析模型进行更新。
44、第二方面，本技术还提供了一种基于多源数据融合的轨道交通基坑支护建模装置，包括：
45、获取模块，用于获取对基坑的多源异构数据；多源异构数据包括实时监测数据、静态拓扑数据和地质参数库；
46、精细处理模块，用于在监测到实时监测数据中存在异常数据的情况下，对异常数据在基坑初始三维模型中对应的异常网格区域进行网格数量加密处理，得到基坑加密三维模型；
47、分析建模模块，用于根据基坑加密三维模型，构建基坑建模分析模型；基坑建模分析模型用于基于基坑三维模型实时模拟基坑施工过程中渗流场与应力场的耦合作用；基坑建模分析模型的模型预测结果包括基坑三维模型的孔隙水压力和有效应力；
48、建模更新模块，用于根据基坑建模分析模型、基坑加密三维模型和基坑初始三维模型，对基坑建模分析模型进行更新。
49、第三方面，本技术还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
50、获取对基坑的多源异构数据；多源异构数据包括实时监测数据、静态拓扑数据和地质参数库；
51、在监测到实时监测数据中存在异常数据的情况下，对异常数据在基坑初始三维模型中对应的异常网格区域进行网格数量加密处理，得到基坑加密三维模型；
52、根据基坑加密三维模型，构建基坑建模分析模型；基坑建模分析模型用于基于基坑三维模型实时模拟基坑施工过程中渗流场与应力场的耦合作用；基坑建模分析模型的模型预测结果包括基坑三维模型的孔隙水压力和有效应力；
53、根据基坑建模分析模型、基坑加密三维模型和基坑初始三维模型，对基坑建模分析模型进行更新。
54、第四方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
55、获取对基坑的多源异构数据；多源异构数据包括实时监测数据、静态拓扑数据和地质参数库；
56、在监测到实时监测数据中存在异常数据的情况下，对异常数据在基坑初始三维模型中对应的异常网格区域进行网格数量加密处理，得到基坑加密三维模型；
57、根据基坑加密三维模型，构建基坑建模分析模型；基坑建模分析模型用于基于基坑三维模型实时模拟基坑施工过程中渗流场与应力场的耦合作用；基坑建模分析模型的模型预测结果包括基坑三维模型的孔隙水压力和有效应力；
58、根据基坑建模分析模型、基坑加密三维模型和基坑初始三维模型，对基坑建模分析模型进行更新。
59、第五方面，本技术还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
60、获取对基坑的多源异构数据；多源异构数据包括实时监测数据、静态拓扑数据和地质参数库；
61、在监测到实时监测数据中存在异常数据的情况下，对异常数据在基坑初始三维模型中对应的异常网格区域进行网格数量加密处理，得到基坑加密三维模型；
62、根据基坑加密三维模型，构建基坑建模分析模型；基坑建模分析模型用于基于基坑三维模型实时模拟基坑施工过程中渗流场与应力场的耦合作用；基坑建模分析模型的模型预测结果包括基坑三维模型的孔隙水压力和有效应力；
63、根据基坑建模分析模型、基坑加密三维模型和基坑初始三维模型，对基坑建模分析模型进行更新。
64、上述基于多源数据融合的轨道交通基坑支护建模方法，本技术获取基坑的多源异构数据，包括静态拓扑数据和地质参数库。这些数据为初始建模提供了基础信息。基于地质参数的先验知识，可以生成粗粒度网格，从而减少初始计算量。当实时监测数据中出现异常数据时，方法会触发对异常网格区域的加密处理，得到基坑加密三维模型。这种自适应网格划分方式能够根据监测数据动态调整网格精度，确保在关键区域（如局部位移突变处）的精度提升至毫米级。基坑建模分析模型用于模拟基坑施工过程中渗流场与应力场的耦合作用，其模型预测结果包括孔隙水压力和有效应力。这与物理信息神经网络将有限元方程作为正则项嵌入损失函数的思路一致，确保了数据驱动与物理机理的一致性。根据基坑建模分析模型、基坑加密三维模型和基坑初始三维模型对模型进行更新。这种更新方式类似于增量式更新，仅需根据变化量进行调整，而无需全量重训练，在提高对基坑监测精度的同时，保证了高精度实时追踪更新。