[發明專利]一種基于TPOT的銑槽機施工地層識別方法

有效

• 申請號: 202010796301.5
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN112144594B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 張鴻;楊秀禮;張永濤;程茂林;涂同珩;朱明清;張曉平;夏昊;華曉濤;廖朝昶;吳中正;劉修成;管政霖;李濤;范晨陽;黃劍;張益鵬;方之遙
• 申請（專利權）人: 中交第二航務工程局有限公司;中交公路長大橋建設國家工程研究中心有限公司;中交武漢港灣工程設計研究院有限公司
• 主分類號: E02F5/02
• 分類號: E02F5/02;E02F5/08;E02F5/14;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 李琴

1.一種基于TPOT的銑槽機施工地層識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，獲取銑槽機的實時運行參數的數據；

S2，對所述步驟S1中獲取的運行參數的數據進行預處理，并對預處理后的樣本數據人工標記地層標簽；

所述步驟S2中預處理還包括判斷銑槽機在某一特定時間段內是否處于正常工作狀態，判斷依據包括：

選定一組銑槽機的施工數據，在該組銑槽機施工數據對應的時間段內，通過進給切削深度來判斷是否處于正常的工作狀態，判斷依據包括：

若銑槽機某一段的連續進給切削深度首次達到最大值，則判斷該段正常連續銑削作業結束，將該時刻之前的數據作為該段正常銑削施工數據；若后續銑槽機在進給切削深度達到最大值后仍繼續作業，則以該深度和該繼續作業時刻為起點歸為下一段的正常銑削數據，同時，去除最大深度之前的切削進給深度數據；

S3，將所述步驟S2中的樣本數據輸入TPOP生成地層識別算法流程，利用該算法流程訓練出地層識別模型，將實時的銑槽機運行參數經過步驟S2的預處理后輸入地層識別模型，識別出當下的地層類別。

2.根據權利要求1所述的基于TPOT的銑槽機施工地層識別方法，其特征在于，所述步驟S2中預處理包括以下步驟：

A1，剔除所述運行參數的數據中的無效數據和無關參數數據；

A2，將步驟A1處理后的數據通過Z-Score標準化處理后人工標記地層標簽。

3.根據權利要求1所述的基于TPOT的銑槽機施工地層識別方法，其特征在于，所述步驟S3中地層識別包括以下步驟：

B1，所述預處理后的所述樣本數據分為訓練集數據、測試集數據；

B2，將所述步驟B1中的訓練集數據和測試集數據輸入TPOT生成算法流程；

B3，將所述步驟B1中的訓練集數據按照所述步驟B2中的算法流程進行訓練，得到地層識別模型；

B4，將實時的銑槽機運行參數經過步驟S1的預處理后輸入所述步驟B3中的所述地層識別模型，識別出銑槽機當前所處地層類別。

4.根據權利要求1所述的基于TPOT的銑槽機施工地層識別方法，其特征在于，銑槽機的實時運行參數的數據包括：銑槽機的銑輪轉速、銑槽機的銑輪液壓油壓力、銑槽機的銑輪液壓油溫度、銑槽機的齒輪箱油壓、銑槽機的漿泵轉速、銑槽機的泥漿泵流量、銑槽機的泥漿泵壓力、銑槽機的進給切削速度、銑槽機的附加載荷重量、銑槽機的進給深度、銑槽機周圍地層的環境壓力、銑槽機的泄露油壓。

5.根據權利要求1所述的基于TPOT的銑槽機施工地層識別方法，其特征在于，所述地層標簽包括：覆蓋層、強風化花崗巖層、中風化花崗巖層、微風化花崗巖層。

6.根據權利要求3所述的基于TPOT的銑槽機施工地層識別方法，其特征在于，所述步驟B1中，將所述樣本數據按照獲取的時間順序排序，然后進行分類，分類方式包括：

將總數為50個所述樣本數據作為一組，以組為單位隨機抽取75％的樣本數據作為所述訓練集數據，25％的樣本數據作為所述測試集數據；

抽取完畢后即將組拆散，隨機排序。

7.根據權利要求3所述的基于TPOT的銑槽機施工地層識別方法，其特征在于，所述步驟S2中將所述訓練集數據和所述測試集數據輸入TPOT生成的算法流程包括：