[發明專利]基于馬爾科夫模型的路橋隧健康狀態與養護費用測算方法

在審

• 申請號: 201911087408.6
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110852610A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 保麗霞;馬斌;劉玉喆;楊旻皓;須偉峰;王颯一
• 申請（專利權）人: 上海市城市建設設計研究總院（集團）有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06K9/62;G06Q50/08
• 代理公司: 上海知義律師事務所 31304
• 代理人: 劉峰

本發明公開了基于馬爾科夫模型的路橋隧健康狀態與養護費用測算方法；步驟如下：步驟一、通過計算機軟件根據待測的公路、橋梁或者隧道的歷史數據評價健康狀態，計算各個待測的公路、橋梁或者隧道的單項健康指標及養護費用；步驟二、利用計算機通過回歸分析方法對于公路、橋梁或者隧道的單項健康指標及養護費用進行回歸分析，計算不同的健康狀態指標下對應的養護費用；步驟三、計算狀態轉移概率向量，利用馬爾科夫模型，對于公路、橋梁或者隧道的健康狀態指標進行測算；步驟四、基于健康狀態指標，對養護費用進行測算。本發明在大量減少人力投入的前提下，還能夠極大的提高路橋隧健康狀態與養護費用測算的精確性。

技術領域

本發明涉及計算機輔助路橋隧評估技術領域，特別涉及基于馬爾科夫模型的路橋隧健康狀態與養護費用測算方法。

背景技術

公路、橋梁、隧道的健康狀態及養護費用的估計一直以來是影響公路、隧道、橋梁養護決策的重要依據。

而準確的健康狀態測算及養護費用估算，有助于養護工作的規劃以及養護預算的合理分配。健康狀態指標為反應公路、橋梁、隧道的重要依據，不同的單項指標可以體現結構物在不同方面的安全及性能。通過對于公路、橋梁、隧道當前及未來健康狀態指標的變化測算，有助于我們判斷何時該對于結構物進行何種養護工作，是對于公路、橋梁、隧道實施科學管理的基礎。

但是，在現有技術中，通常采用人工方式進行健康狀態和養護費用的測算，不但要消耗大量的人力，且容易產生人為的主觀錯誤，導致測算結果失真。

因此，如何減少人力投入，并提高路橋隧健康狀態與養護費用測算的精確性成為本領域技術人員急需解決的技術問題。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明提供基于馬爾科夫模型的路橋隧健康狀態與養護費用測算方法，實現的目的是在大量減少人力投入的前提下，還能夠極大的提高路橋隧健康狀態與養護費用測算的精確性。

為實現上述目的，本發明公開了基于馬爾科夫模型的路橋隧健康狀態與養護費用測算方法；步驟如下：

步驟一、通過計算機軟件根據待測的所述公路、橋梁或者隧道的歷史數據評價健康狀態，計算各個待測的所述公路、橋梁或者隧道的單項健康指標及養護費用；

步驟二、利用計算機通過回歸分析方法對于所述公路、橋梁或者隧道的單項健康指標及養護費用進行回歸分析，計算不同的健康狀態指標下對應的養護費用；

步驟三、計算狀態轉移概率向量，利用馬爾科夫模型，對于所述公路、橋梁或者隧道的健康狀態指標進行測算；

步驟四、基于所述健康狀態指標，對養護費用進行測算。

優選的，在所述步驟三中，所述利用馬爾科夫模型，對于所述公路、橋梁或者隧道的健康狀態指標進行測算的數學模型如下：

X(k)＝X(0)P^k；

其中，X(k)為k時刻的狀態概率向量，X(0)為初始狀態概率向量；

P為狀態轉移概率向量，計算公式如下：

優選的，在所述步驟四中，對所述養護費用C進行測算的公式如下：

其中，c_i為第i個單項指標健康狀態下對應的養護費用，s_i為第i個單項的養護費用對應的工程量。

本發明的有益效果：

本發明在大量減少人力投入的前提下，還能夠極大的提高路橋隧健康狀態與養護費用測算的精確性。