[發(fā)明專(zhuān)利]一種機(jī)場(chǎng)道面安全預(yù)警方法、系統(tǒng)、介質(zhì)及終端

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111108282.3
• 申請(qǐng)日: 2021-09-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113838312A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹承;孔凡東;褚昊;趙鴻鐸;錢(qián)鑫;邊澤英
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G08G5/00
• 分類(lèi)號(hào): G08G5/00;E01C9/00;E01F11/00
• 代理公司: 上海光華專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 倪靜

本發(fā)明提供一種機(jī)場(chǎng)道面安全預(yù)警方法、系統(tǒng)、介質(zhì)及終端，所述方法包括：采集機(jī)場(chǎng)道面的水膜厚度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和鋪面板的振動(dòng)數(shù)據(jù)；基于所述水膜厚度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合映射算法計(jì)算獲取機(jī)場(chǎng)道面的全域水膜厚度預(yù)估數(shù)據(jù)；基于所述振動(dòng)數(shù)據(jù)獲取機(jī)場(chǎng)道面脫空狀態(tài)數(shù)據(jù)；基于所述全域水膜厚度預(yù)估數(shù)據(jù)和所述機(jī)場(chǎng)道面脫空狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行安全預(yù)警。本發(fā)明基于遙感式水膜厚度傳感器和分布式光纖等先進(jìn)智能感知技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水膜厚度、飛機(jī)輪跡和道面結(jié)構(gòu)狀態(tài)等機(jī)場(chǎng)跑道運(yùn)行安全關(guān)鍵性狀的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及安全預(yù)警，為跑道運(yùn)行、維護(hù)等提供輔助決策信息，有效提高跑道的安全閾度和運(yùn)行效率，提升跑道的精細(xì)化科學(xué)管養(yǎng)水平，延長(zhǎng)跑道壽命，并降低跑道運(yùn)行的全壽命周期成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及道路工程領(lǐng)域，特別是涉及一種機(jī)場(chǎng)道面安全預(yù)警方法、系統(tǒng)、介質(zhì)及終端。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著交通強(qiáng)國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)等國(guó)家重大戰(zhàn)略的提出，對(duì)新時(shí)代民航提出了高質(zhì)量智能化的發(fā)展需求，這對(duì)保障跑道設(shè)施的性能安全和運(yùn)行環(huán)境安全至關(guān)重要。

目前，機(jī)場(chǎng)道面抗滑性能和板底脫空狀態(tài)是影響跑道適航安全性的關(guān)鍵指標(biāo)。在濕滑狀態(tài)下，道面表面積水的存在會(huì)使道面的摩擦力減小，降低飛機(jī)的制動(dòng)效果，同時(shí)還會(huì)對(duì)飛機(jī)的方向控制造成困難，增加安全風(fēng)險(xiǎn)事故的發(fā)生概率。板底脫空對(duì)混凝土鋪面的結(jié)構(gòu)性能影響顯著，嚴(yán)重的板底脫空會(huì)誘發(fā)多種病害，包括斷板、錯(cuò)臺(tái)、沉陷等，影響鋪面服務(wù)性能，研究表明，嚴(yán)重的板底脫空可導(dǎo)致機(jī)場(chǎng)混凝土鋪面板內(nèi)的最大荷載應(yīng)力增大80％。

因此，準(zhǔn)確檢測(cè)和識(shí)別道面濕滑及脫空狀態(tài)，并進(jìn)行安全評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，可有效控制混凝土鋪面的結(jié)構(gòu)性損壞，提高跑道的安全閾度和運(yùn)行效率，延長(zhǎng)跑道壽命，降低跑道運(yùn)行的全壽命周期成本，對(duì)于提升民航的精細(xì)化科學(xué)管養(yǎng)水平，推進(jìn)智慧機(jī)場(chǎng)建設(shè)具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)場(chǎng)道面安全預(yù)警方法、系統(tǒng)、介質(zhì)及終端，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其它相關(guān)目的，本發(fā)明的第一方面提供一種機(jī)場(chǎng)道面安全預(yù)警方法，包括：采集機(jī)場(chǎng)道面的水膜厚度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和鋪面板的振動(dòng)數(shù)據(jù)；基于所述水膜厚度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合映射算法計(jì)算獲取機(jī)場(chǎng)道面的全域水膜厚度預(yù)估數(shù)據(jù)；基于所述振動(dòng)數(shù)據(jù)獲取機(jī)場(chǎng)道面脫空狀態(tài)數(shù)據(jù)；基于所述全域水膜厚度預(yù)估數(shù)據(jù)和所述機(jī)場(chǎng)道面脫空狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行安全預(yù)警。

于本發(fā)明的第一方面的一些實(shí)施例中，所述全域水膜厚度預(yù)估數(shù)據(jù)的獲取方式包括：基于所述水膜厚度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建淺水方程；基于有限體積法對(duì)所述淺水方程求解獲取全域水膜厚度計(jì)算值；基于梯度下降法對(duì)所述全域水膜厚度計(jì)算值進(jìn)行修正以獲取所述全域水膜厚度預(yù)估數(shù)據(jù)。

于本發(fā)明的第一方面的一些實(shí)施例中，所述機(jī)場(chǎng)道面脫空狀態(tài)數(shù)據(jù)的獲取方式包括：對(duì)所述振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪預(yù)處理；從預(yù)處理后的振動(dòng)數(shù)據(jù)中獲得短時(shí)過(guò)零率，其中所述振動(dòng)數(shù)據(jù)通過(guò)各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的分布式光纖獲取；將各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的所述短時(shí)過(guò)零率組合獲取過(guò)零率分布；基于所述過(guò)零率分布的峰值，提取經(jīng)過(guò)飛機(jī)輪胎下方的分布式監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)以獲取其行駛輪跡數(shù)據(jù)；基于所述行駛輪跡數(shù)據(jù)，采用加權(quán)頻率計(jì)算獲取所述機(jī)場(chǎng)道面脫空狀態(tài)數(shù)據(jù)。

于本發(fā)明的第一方面的一些實(shí)施例中，所述淺水方程包括：

其中，h表示水膜厚度；u和v分別表示水流速度沿x和y方向的分量；q_r表示降雨強(qiáng)度；g表示重力加速度；S₀表示底坡源項(xiàng)，S_0,x和S_0,y分別表示其沿x和y方向的分量；S_f表示摩擦源項(xiàng)，S_f,x和S_f,y分別表示其沿x和y方向的分量。