CN112695598B - 一种基于大数据和云计算的道路养护分析管理云平台 - Google Patents

一种基于大数据和云计算的道路养护分析管理云平台 Download PDF

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CN112695598B CN202011550989.5A CN202011550989A CN112695598B CN 112695598 B CN112695598 B CN 112695598B CN 202011550989 A CN202011550989 A CN 202011550989A CN 112695598 B CN112695598 B CN 112695598B
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Abstract

本发明公开一种基于大数据和云计算的道路养护分析管理云平台,包括人工输入模块、区域划分模块、道路检测模块、数据处理与分析平台、数据库和后台显示终端。本发明提供的基于大数据和云计算的道路养护分析管理云平台,通过检测道路路面的平整度、路面裂纹开裂度、路面的压实度、以及路基的土质并结合路面类型、道路最大承载量等影响因素,分析得到了道路的养护修补系数。通过本发明一方面有效的提升道路养护的管理效率,另一方面大大的降低了道路检测的所花费时间,通过统计的精准道路养护数据,有效的降低了人为判断的误差,同时合理化分配了道路养护的各项材料,进而有效的提升了道路养护的效果和道路的使用年限。

Description

一种基于大数据和云计算的道路养护分析管理云平台
技术领域
本发明属于道路养护技术领域,涉及到一种基于大数据和云计算的道路养护分析管理云平台。
背景技术
随着社会的发展,各城市经济都得到了稳步提升,而道路作为城市经济发展的重要因素之一,必须对道路的管理引起重视,但是道路在投入使用后,就避免不了会受到自然的损害,除去自然损害方面的因素,还有使用损坏、老化以及人为故意损坏等非自然因素,如果这些因素导致的破损的道路没有得到及时的修护,道路的使用寿命会直线下降,所以为了保障交通的安全性以及行驶的顺畅性,必对道路进行严格的养护管理。
近年来我国在道路养护方面提出了不少方案和措施,但是仍然存在许多未解决的问题。在目前对道路的养护方案中基本是通过人员去现场检查和维修,这样就带来诸多不好的影响,第一方面路面有些检测需要取样,会对当时的交通带来一定的不便,第二方面人工检测是一项很大的工程,需要一定的时间,第三方面人工检测无法精准计算养护所需要的材料,对道路的养护达不到预期的效果。这种道路养护管理方式需要很大的时间成本和人工成本,养护效率低的同时浪费了众多材料,进而道路就无法及时得到很好的养护,给道路交通留下了巨大的安全隐患。为了解决以上问题,现设计一种基于大数据和云计算的道路养护分析管理云平台。
发明内容
本发明的目的在于提供的一种基于大数据和云计算的道路养护分析管理云平台,包括道路检测模块并结合数据处理与分析平台,通过道路检测模块以及数据处理与分析平台,对道路检测模块中涉及的各项影响系数进行分析,从而获取了道路养护修补系数,通过该系数,大大降低了人工检测引起的误差,有效的提升了道路养护效率,解决了背景技术中存在的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种基于大数据和云计算的道路养护分析管理云平台,包括人工输入模块、区域划分模块、道路检测模块、数据处理与分析平台、数据库和后台显示终端;
数据处理与分析平台分别与道路检测模块、人工输入模块、数据库和后台显示终端相连,道路检测模块与区域划分模块相连;
所述人工输入模块用于输入该待养护道路的路面类型、土质类型和道路最大承载量,进而发送至数据处理与分析平台;
所述区域划分模块用于对该待养护道路进行区域划分,其具体划分方法为:统计待养护道路的起点和终点之间的距离,并按照预设顺序对该待养护道路进行等间距划分,得到划分的各子区域,进而将各划分子区域根据与起点之间的距离依次进行编号为1,2,...j,..m;
所述道路检测模块包括路面平整度检测模块、路面裂纹开裂度检测模块和路面压实度检测模块;
所述路面平整度检测模块包括若干平整度检测设备,用于检测各子区域路面的平整度,其具体检测方法包括以下步骤:
a、将各子区域路面按照平面网格的划分方式划分为各分区域;
b、将每个分区域的中心点布设为检测点,并对布设的各检测点按照预设顺序进行编号,依次标记为1,2,...i,...n;
c、采集各子区域各检测点路面对应的高度,将高度记为h;
d、进而将采集的各子区域内各检测点路面对应的高度构成各检测点路面对应高度集合ht d(h1 d,h2 d,...hi d,...hn d),ht d表示为在第d个子区域内第t个检测点路面对应的高度,t表示各检测点编号,t=1,2,...i,...n,d表示各子区域编号,d=1,2,...j,..m;
e、将构建的各检测点路面对应高度集合发送至数据处理与分析平台;
所述路面裂纹开裂度检测模块包括若干摄像头,将若干摄像头分别安装在各子区域内,通过摄像头获取各子区域的路面图像,根据各子区域的路面图像统计各子区域内路面裂纹的条数,并对各路面裂纹按照预设的顺序进行编号,依次标记为1,2,...k,...f,进而根据各子区域的路面图像中各路面裂纹的轮廓,获取各子区域内各裂纹开裂面积,将各子区域各裂纹开裂面积记为
Figure BDA0002857178650000031
根据各子区域各裂纹开裂面积构建各子区域各裂纹开裂面积集合
Figure BDA0002857178650000032
Figure BDA0002857178650000033
表示d个子区域内第u个裂纹开裂面积,d表示子区域编号,d=1,2,...j,...m,u表示各路面裂纹编号,u=1,2,...k,...f,将构建的各子区域各裂纹开裂面积集合发送至数据处理与分析平台;
所述路面压实度检测模块用于对路面的压实度进行检测,其中路面压实度检测模块采用x射线检测方法进行检测,x射线检测方法包括以下步骤:
S1、所对各个子区域进行x射线扫描拍摄;
S2、获取各个子区域内扫描拍摄的射线胶片;
S3、根据射线胶片中灰度值的不同,将各子区域的射线胶片分割为各区域胶片,各区域胶片分别对应一个灰度值,并对分割的各区域胶片进行编号,依次标记为1,2,...,w...v;
S4、统计各子区域射线胶片分割的各区域胶片的面积,根据统计的各子区域射线胶片分割的各区域胶片的面积构成各区域胶片面积集合xδ β(x1 β,x2 β,...xw β,..xv β),xδ β表示在第β个子区域内第δ个区域胶片的面积,δ表示各区域胶片编号,δ=1,2,...,w...v,β表示各子区域编号,β=1,2,...j,..m;
S5、将数据库中各子区域的标准射线胶片根据标准射线胶片中灰度值的不同,将各子区域的标准射线胶片分割为各标准区域胶片,各标准区域胶片分别对应一个灰度值,并对分割的各标准区域胶片进行编号,依次标记为1',2',...,w'...v';
S6、统计各子区域射线胶片分割的各标准区域胶片的面积,根据统计的各标准区域胶片的面积构成各标准区域胶片面积集合
Figure BDA0002857178650000041
Figure BDA0002857178650000042
表示在第β个子区域内第δ1个标准区域胶片的面积,δ1表示各标准区域胶片编号,δ1=1',2',...,w'...v',β表示各子区域编号,β=1,2,...j,..m;
S7、将各子区域射线胶片分割的各区域胶片与该子区域标准射线胶片分割的各标准区域胶片中灰度值相同区域的面积进行比较,根据各区域胶片与各标准区域胶片中灰度值相同区域的面积的对比进而构建各区域胶片面积对比集合Δxδ β(Δx1 β,x2 β,...Δxw β,...Δxv β),Δxδ β表示第β个子区域内第δ个区域胶片区域面积与第β个子区域内第δ1个标准区域胶片区域面积的差值;
S8、将构建的各区域胶片面积对比集合发送至数据处理与分析平台;
所述数据处理与分析平台用于接收道路检测模块发送的各检测点路面对应高度集合,将采集的各检测点路面对应的高度与数据库中存储各检测点路面对应的标准高度进行对比,进而构建各检测点路面对应高度对比集合Δht d(Δh1 d,Δh2 d,...Δhi d,...Δhn d),其中,Δht d表示第d个子区域内第t个检测点路面对应的高度与数据库中存储的第d个子区域内第t个检测点路面对应的标准高度的差值,t表示各检测点编号,t=1,2,...i,...n,d表示各子区域编号,d=1,2,...j,..m,根据各检测点路面对应高度对比集合统计各子区域路面平整度系数,进而统计路面平整度系数,将路面平整度系数发送至后台显示终端;
所述数据处理与分析平台用于接收道路检测模块发送的各子区域各裂纹开裂面积集合,并统计各子区域对应裂纹开裂总面积,根据各子区域的编号,从数据库中筛选出各编号对应的各子区域总面积,进而根据统计的各子区域的裂纹开裂总面积和各子区域的总面积统计各子区域的裂纹开裂度系数,进而统计路面裂纹开裂度系数,将路面裂纹开裂度系数发送至后台显示终端;
所述数据处理与分析平台还用于接收道路检测模块发送的各区域胶片面积对比集合,并根据接收的各区域胶片面积对比集合统计各子区域路面压实度系数,进而统计路面压实度系数,将路面压实度系数发送至后台显示终端;
所述数据处理与分析平台根据接收的人工输入模块发送的土质类型,从进而数据库中调取该土质类型对应的土质影响系数λ;
所述数据处理与分析平台根据接收的将人工输入模块发送的输入路面类型,进而从数据库中调取该路面类型对应的路面类型影响系数
Figure BDA0002857178650000051
所述数据处理与分析平台根据接收的将人工输入模块发送的道路最大承载量,进而从数据库中调取该道路承载量对应的道路最大承载量影响系数τ;
根据数据处理与分析平台统计的路面平整度系数、路面裂纹开裂度系数、路面压实度系数、土质影响系数、道路最大承载量影响系数和路面类型影响系数,并进行分析处理,进而获取了道路养护修补影响系数,将道路养护修补系数发送至后台显示终端;
所述数据库用于存储将各子区域总面积、各检测点路面对应的标准高度、各土质类型对应的各类土质影响系数、各道路承载量对应的各类道路承载量影响系数和各路面类型对应的各类路面影响系数;
所述后台显示终端用于显示路面平整度系数、路面裂纹开裂度系数、路面压实度系数和道路养护修补系数。
进一步地,所述路面平整度检测设备为路面平整度检测仪,将各路面平整度检测仪分别安装在各个子区域内各个检测点的位置,用于对各检测点路面的高度进行检测。
进一步地,所述各子区域路面平整度系数计算公式为
Figure BDA0002857178650000061
Pd表示第d个子区域内路面平整度系数,n各子区域内检测点的个数。
进一步地,所述路面平整度系数计算公式为
Figure BDA0002857178650000062
P′表示路面平整度系数,max(Pd)表示各子区域路面平整度系数的最大值,min(Pd)表示各子区域路面平整度系数的最小值,m表示为子区域的个数。
进一步地,所述裂纹开裂总面积计算公式为
Figure BDA0002857178650000063
Ld表示为第d个子区域内裂纹开裂总面积,
Figure BDA0002857178650000068
表示第d个子区域内第u个裂纹开裂面积。
进一步地,所述各子区域裂纹开裂度系数计算公式为
Figure BDA0002857178650000064
Yd表示第d个子区域内裂纹开裂度系数,Sd表示第d个子区域的总面积。
进一步地,所述路面裂纹开裂度系数计算公式为
Figure BDA0002857178650000065
Y′表示路面裂纹开裂度系数。
进一步地,所述各子区域压实度系数计算公式为
Figure BDA0002857178650000066
Wβ表示第β个子区域内路面压实度系数,v表示区域胶片个数。
进一步地,所述路面压实度系数计算公式为
Figure BDA0002857178650000067
W′表示路面压实度系数。
进一步地,所述所述道路养护修补系数计算公式为
Figure BDA0002857178650000071
其中
Figure BDA0002857178650000072
表示道路养护修补系数,
Figure BDA0002857178650000073
表示路面影响系数,λ表示土质影响系数;τ表示道路最大承载量影响系数。
本发明的有益效果:
(1)本发明提供的一种基于大数据和云计算的道路养护分析管理云平台,通过道路检测模块并结合数据处理与分析平台,对道路养护中对道路养护对应的平整度、压实度、路面裂纹、路面裂纹开裂度、土土质影响系数、最大承载量影响系数和路面类型影响系数进行了具体而且精准的分析,解决了人员检测给交通不便的问题,大大的降低了传统检测方式所需要的时间成本和人工成本,同时大大的节省了道路养护所需的材料,充分的保障了道路养护的效果和道路使用寿命。
(2)本发明在区域划分模块,通过对待养护道路进行细致具体的区域划分,保障了检测结果的准确性和精准性,避免了大范围笼统检测所引起的检测误差,为后面道路检测模块的检测提供了便利。
(3)本发明在路面压实度检测模块,通过使用x射线检测方法,对每个子区域的路面压实度进行了全面的检测,该检测方法属于无损检测,解决了路面检测取样引起的路面损伤问题,同时保证了待检测路面结构的完整性,从而保障了检测结果的真实性和稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中一种基于大数据和云计算的道路养护分析管理云平台的示意图;
图2为本发明中道路检测模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
请参阅图1所示,一种基于大数据和云计算的道路养护分析管理云平台包括人工输入模块、区域划分模块、道路检测模块、数据处理与分析平台、数据库和后台显示终端;
数据处理与分析平台分别与道路检测模块、人工输入模块、数据库和后台显示终端相连,道路检测模块与区域划分模块相连;
所述人工输入模块用于输入该待养护道路的路面类型、土质信息、道路最大承载量,进而发送至数据处理与分析平台;
所述区域划分模块用于对该待养护道路进行区域划分,统计待养护道路的起点和终点的距离,并按照预设的间距对该待养护道路进行等间距划分,将各划分子区域按照距离起点的远近依次进行编号为1,2,...j,..m,d表示子区域编号,d=1,2,...j,..m;
请参阅图2所示,所述道路检测模块包括路面平整度检测模块、路面裂纹开裂度检测模块和路面压实度检测模块;
所述路面平整度检测模块包括若干平整度检测设备,用于检测各子区域路面的平整度,所述路面平整度检测设备为路面平整度检测仪,将各路面平整度检测仪分别安装在各个子区域内各个检测点的位置,用于对各检测点路面的高度进行检测,其具体检测方法包括以下步骤:
a、将各子区域路面按照平面网格的划分方式划分为各分区域;
b、将每个分区域的中心点布设为检测点,并对布设的各检测点按照预设顺序进行编号,依次标记为1,2,...i,...n;
c、采集各子区域各检测点路面对应的高度,将高度记为h;
d、进而将采集的各子区域内各检测点路面对应的高度构成各检测点路面对应高度集合ht d(h1 d,h2 d,...hi d,...hn d),ht d表示为在第d个子区域内第t个检测点路面对应的高度,t表示各检测点编号,t=1,2,...i,...n,d表示各子区域编号,d=1,2,...j,..m;
e、将构建的各检测点路面对应高度集合发送至数据处理与分析平台,通过该检测方法,对检测区域进行了更为细致化的划分,使检测的数据更具有代表性和准确性,为后续检测数据的真实性做好了有力保障;
所述数据处理与分析平台用于接收道路检测模块发送的各检测点路面对应高度集合,将采集的各检测点路面对应的高度与数据库中存储各检测点路面对应的标准高度进行对比,进而构建各检测点路面对应高度对比集合Δht d(Δh1 d,Δh2 d,...Δhi d,...Δhn d),其中,Δht d表示第d个子区域内第t个检测点路面对应的高度与数据库中存储的第d个子区域内第t个检测点路面对应的标准高度的差值,t表示各检测点编号,t=1,2,...i,...n,d表示各子区域编号,d=1,2,...j,..m,根据各检测点路面对应高度对比集合统计各子区域路面平整度系数,进而统计路面平整度系数,将路面平整度系数发送至后台显示终端;
所述各子区域路面平整度系数计算公式为
Figure BDA0002857178650000091
Pd表示第d个子区域内路面平整度系数,n各子区域内检测点的个数。
所述路面平整度系数计算公式为
Figure BDA0002857178650000101
P′表示路面平整度系数,max(Pd)表示各子区域路面平整度系数的最大值,min(Pd)表示各子区域路面平整度系数的最小值,m表示为子区域的个数。
所述路面裂纹开裂度检测模块包括若干摄像头,将若干摄像头分别安装在各子区域内,通过摄像头获取各子区域的路面图像,根据各子区域的路面图像统计各子区域内路面裂纹的条数,并对各路面裂纹按照预设的顺序进行编号,依次标记为1,2,...k,...f,进而根据各子区域的路面图像中各路面裂纹的轮廓,获取各子区域内各裂纹开裂面积,将各子区域各裂纹开裂面积记为
Figure BDA0002857178650000106
根据各子区域各裂纹开裂面积构建各子区域各裂纹开裂面积集合
Figure BDA0002857178650000104
Figure BDA0002857178650000105
表示d个子区域内第u个裂纹开裂面积,d表示子区域编号,d=1,2,...j,...m,u表示各路面裂纹编号,u=1,2,...k,...f,将构建的各子区域各裂纹开裂面积集合发送至数据处理与分析平台,通过摄像的方式来获取路面裂纹与传统人工方式相比更为简便,同时通过图像能够更为直观的反应当前路面裂纹的相关情况;
所述数据处理与分析平台用于接收道路检测模块发送的各子区域各裂纹开裂面积集合,并统计各子区域对应裂纹开裂总面积,根据各子区域的编号,从数据库中筛选出各编号对应的各子总区域面积,进而根据统计的各子区域的裂纹开裂总面积和各子区域的总面积统计各子区域的裂纹开裂度系数,进而统计路面裂纹开裂度系数,将路面裂纹开裂度系数发送至后台显示终端;
所述裂纹开裂总面积计算公式为
Figure BDA0002857178650000102
Ld表示为第d个子区域内裂纹开裂总面积,
Figure BDA0002857178650000107
表示第d个子区域内第u个裂纹开裂面积。
所述各子区域裂纹开裂度系数计算公式为
Figure BDA0002857178650000103
Yd表示第d个子区域内裂纹开裂度系数,Sd表示第d个子区域的总面积。
所述路面压实度检测模块用于对路面的压实度进行检测,其中路面压实度检测模块采用x射线检测方法进行检测,x射线检测方法包括以下步骤:
S1、所对各个子区域进行x射线扫描拍摄;
S2、获取各个子区域内扫描拍摄的射线胶片;
S3、根据射线胶片中灰度值的不同,将各子区域的射线胶片分割为各区域胶片,各区域胶片分别对应一个灰度值,并对分割的各区域胶片进行编号,依次标记为1,2,...,w...v;
S4、统计各子区域射线胶片分割的各区域胶片的面积,根据统计的各子区域射线胶片分割的各区域胶片的面积构成各区域胶片面积集合xδ β(x1 β,x2 β,...xw β,..xv β),xδ β表示在第β个子区域内第δ个区域胶片的面积,δ表示各区域胶片编号,δ=1,2,...,w...v,β表示各子区域编号,β=1,2,...j,..m;
S5、将数据库中各子区域的标准射线胶片根据标准射线胶片中灰度值的不同,将各子区域的标准射线胶片分割为各标准区域胶片,各标准区域胶片分别对应一个灰度值,并对分割的各标准区域胶片进行编号,依次标记为1',2',...,w'...v';
S6、统计各子区域射线胶片分割的各标准区域胶片的面积,根据统计的各标准区域胶片的面积构成各标准区域胶片面积集合
Figure BDA0002857178650000111
Figure BDA0002857178650000112
表示在第β个子区域内第δ1个标准区域胶片的面积,δ1表示各标准区域胶片编号,δ1=1',2',...,w'...v',β表示各子区域编号,β=1,2,...j,..m;
S7、将各子区域射线胶片分割的各区域胶片与该子区域标准射线胶片分割的各标准区域胶片中灰度值相同区域的面积进行比较,根据各区域胶片与各标准区域胶片中灰度值相同区域的面积的对比进而构建各区域胶片面积对比集合Δxδ β(Δx1 β,x2 β,...Δxw β,...Δxv β),Δxδ β表示第β个子区域内第δ个区域胶片区域面积与第β个子区域内第δ1个标准区域胶片区域面积的差值;
S8、将构建的各区域胶片面积对比集合发送至数据处理与分析平台,通过使用x射线检测方法,对每个子区域的路面压实度进行了全面的检测,该检测方法属于无损检测,解决了路面检测取样引起的路面损伤问题,同时保证了待检测路面结构的完整性,从而保障了检测结果的真实性和稳定性;
所述数据处理与分析平台还用于接收道路检测模块发送的各区域胶片面积对比集合,并根据接收的各区域胶片面积对比集合统计各子区域路面压实度系数,进而统计路面压实度系数,将路面压实度系数发送至后台显示终端;
所述各子区域压实度系数计算公式为
Figure BDA0002857178650000121
Wβ表示第β个子区域内路面压实度系数,v表示区域胶片个数。
所述路面压实度系数计算公式为
Figure BDA0002857178650000122
W′表示路面压实度系数。
所述数据处理与分析平台根据接收的人工输入模块发送的土质类型,从进而数据库中调取该土质类型对应的土质影响系数λ;
所述数据处理与分析平台根据接收的将人工输入模块发送的输入路面类型,进而从数据库中调取该路面类型对应的路面类型影响系数
Figure BDA0002857178650000126
所述数据处理与分析平台根据接收的将人工输入模块发送的道路最大承载量,进而从数据库中调取该道路承载量对应的道路最大承载量影响系数τ;
根据数据处理与分析平台统计的路面平整度系数、路面裂纹开裂度系数、路面压实度系数、土质影响系数、道路最大承载量影响系数和路面类型影响系数,并进行分析处理,进而获取了道路养护修补影响系数,将道路养护修补系数发送至后台显示终端;
所述道路养护修补系数计算公式为
Figure BDA0002857178650000123
其中
Figure BDA0002857178650000124
表示道路养护修补系数,
Figure BDA0002857178650000125
表示路面影响系数,λ表示土质影响系数;τ表示道路最大承载量影响系数。
所述数据库用于存储将各子区域总面积、各检测点路面对应的标准高度、各土质类型对应的各类土质影响系数、各道路承载量对应的各类道路承载量影响系数和各路面类型对应的各类路面影响系数;
所述后台显示终端用于显示路面平整度系数、路面裂纹开裂度系数、路面压实度系数和道路养护修补系数。通过各项系数的显示,直观的呈现了该待养护道路的待养护程度,通过直观的呈现,降低了人员检测判断引起的误差,提升了道路养护管理的效率和道路养护效果。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种基于大数据和云计算的道路养护分析管理云平台,其特征在于:包括人工输入模块、区域划分模块、道路检测模块、数据处理与分析平台、数据库和后台显示终端;
数据处理与分析平台分别与道路检测模块、人工输入模块、数据库和后台显示终端相连,道路检测模块与区域划分模块相连;
所述人工输入模块用于输入该待养护道路的路面类型、土质类型和道路最大承载量,进而发送至数据处理与分析平台;
所述区域划分模块用于对该待养护道路进行区域划分,其具体划分方法为:统计待养护道路的起点和终点之间的距离,并按照预设顺序对该待养护道路进行等间距划分,得到划分的各子区域,进而将各划分子区域根据与起点之间的距离依次进行编号为1,2,...j,..m;
所述道路检测模块包括路面平整度检测模块、路面裂纹开裂度检测模块和路面压实度检测模块;
所述路面平整度检测模块包括若干平整度检测设备,用于检测各子区域路面的平整度,其具体检测方法包括以下步骤:
a、将各子区域路面按照平面网格的划分方式划分为各分区域;
b、将每个分区域的中心点布设为检测点,并对布设的各检测点按照预设顺序进行编号,依次标记为1,2,...i,...n;
c、采集各子区域各检测点路面对应的高度,将高度记为h;
d、进而将采集的各子区域内各检测点路面对应的高度构成各检测点路面对应高度集合ht d(h1 d,h2 d,...hi d,...hn d),ht d表示为在第d个子区域内第t个检测点路面对应的高度,t表示各检测点编号,t=1,2,...i,...n,d表示各子区域编号,d=1,2,...j,..m;
e、将构建的各检测点路面对应高度集合发送至数据处理与分析平台;
所述路面裂纹开裂度检测模块包括若干摄像头,将若干摄像头分别安装在各子区域内,通过摄像头获取各子区域的路面图像,根据各子区域的路面图像统计各子区域内路面裂纹的条数,并对各路面裂纹按照预设的顺序进行编号,依次标记为1,2,...k,...f,进而根据各子区域的路面图像中各路面裂纹的轮廓,获取各子区域内各裂纹开裂面积,将各子区域各裂纹开裂面积记为Sud,根据各子区域各裂纹开裂面积构建各子区域各裂纹开裂面积集合S′u d(S′1 d,S′2 d,...S′k d,...S′f d),S′u d表示d个子区域内第u个裂纹开裂面积,d表示子区域编号,d=1,2,...j,...m,u表示各路面裂纹编号,u=1,2,...k,...f,将构建的各子区域各裂纹开裂面积集合发送至数据处理与分析平台;
所述路面压实度检测模块用于对路面的压实度进行检测,其中路面压实度检测模块采用x射线检测方法进行检测,x射线检测方法包括以下步骤:
S1、所对各个子区域进行x射线扫描拍摄;
S2、获取各个子区域内扫描拍摄的射线胶片;
S3、根据射线胶片中灰度值的不同,将各子区域的射线胶片分割为各区域胶片,各区域胶片分别对应一个灰度值,并对分割的各区域胶片进行编号,依次标记为1,2,...,w...v;
S4、统计各子区域射线胶片分割的各区域胶片的面积,根据统计的各子区域射线胶片分割的各区域胶片的面积构成各区域胶片面积集合xδ β(x1 β,x2 β,...xw β,..xv β),xδ β表示在第β个子区域内第δ个区域胶片的面积,δ表示各区域胶片编号,δ=1,2,...,w...v,β表示各子区域编号,β=1,2,...j,..m;
S5、将数据库中各子区域的标准射线胶片根据标准射线胶片中灰度值的不同,将各子区域的标准射线胶片分割为各标准区域胶片,各标准区域胶片分别对应一个灰度值,并对分割的各标准区域胶片进行编号,依次标记为1',2',...,w'...v';
S6、统计各子区域射线胶片分割的各标准区域胶片的面积,根据统计的各标准区域胶片的面积构成各标准区域胶片面积集合x′δ1 β(x′1 β,x′2 β,...x′w β,..x′v β),x′δ1 β表示在第β个子区域内第δ1个标准区域胶片的面积,δ1表示各标准区域胶片编号,δ1=1',2',...,w'...v',β表示各子区域编号,β=1,2,...j,..m;
S7、将各子区域射线胶片分割的各区域胶片与该子区域标准射线胶片分割的各标准区域胶片中灰度值相同区域的面积进行比较,根据各区域胶片与各标准区域胶片中灰度值相同区域的面积的对比进而构建各区域胶片面积对比集合Δxδ β(Δx1 β,x2 β,...Δxw β,...Δxv β),Δxδ β表示第β个子区域内第δ个区域胶片区域面积与第β个子区域内第δ1个标准区域胶片区域面积的差值;
S8、将构建的各区域胶片面积对比集合发送至数据处理与分析平台;
所述数据处理与分析平台用于接收道路检测模块发送的各检测点路面对应高度集合,将采集的各检测点路面对应的高度与数据库中存储各检测点路面对应的标准高度进行对比,进而构建各检测点路面对应高度对比集合Δht d(Δh1 d,Δh2 d,...Δhi d,...Δhn d),其中,Δht d表示第d个子区域内第t个检测点路面对应的高度与数据库中存储的第d个子区域内第t个检测点路面对应的标准高度的差值,t表示各检测点编号,t=1,2,...i,...n,d表示各子区域编号,d=1,2,...j,..m,根据各检测点路面对应高度对比集合统计各子区域路面平整度系数,进而统计路面平整度系数,将路面平整度系数发送至后台显示终端;
所述数据处理与分析平台用于接收道路检测模块发送的各子区域各裂纹开裂面积集合,并统计各子区域对应裂纹开裂总面积,根据各子区域的编号,从数据库中筛选出各编号对应的各子区域总面积,进而根据统计的各子区域的裂纹开裂总面积和各子区域的总面积统计各子区域的裂纹开裂度系数,进而统计路面裂纹开裂度系数,将路面裂纹开裂度系数发送至后台显示终端;
所述数据处理与分析平台还用于接收道路检测模块发送的各区域胶片面积对比集合,并根据接收的各区域胶片面积对比集合统计各子区域路面压实度系数,进而统计路面压实度系数,将路面压实度系数发送至后台显示终端;
所述数据处理与分析平台根据接收的人工输入模块发送的土质类型,从进而数据库中调取该土质类型对应的土质影响系数λ;
所述数据处理与分析平台根据接收的将人工输入模块发送的输入路面类型,进而从数据库中调取该路面类型对应的路面类型影响系数
Figure FDA0003394353770000042
所述数据处理与分析平台根据接收的将人工输入模块发送的道路最大承载量,进而从数据库中调取该道路承载量对应的道路最大承载量影响系数τ;
根据数据处理与分析平台统计的路面平整度系数、路面裂纹开裂度系数、路面压实度系数、土质影响系数、道路最大承载量影响系数和路面类型影响系数,并进行分析处理,进而获取了道路养护修补影响系数,将道路养护修补系数发送至后台显示终端;
所述数据库用于存储将各子区域总面积、各检测点路面对应的标准高度、各土质类型对应的各类土质影响系数、各道路承载量对应的各类道路承载量影响系数和各路面类型对应的各类路面影响系数;
所述后台显示终端用于显示路面平整度系数、路面裂纹开裂度系数、路面压实度系数和道路养护修补系数;
所述各子区域路面平整度系数计算公式为
Figure FDA0003394353770000041
Pd表示第d个子区域内路面平整度系数,n各子区域内检测点的个数;
所述路面平整度系数计算公式为
Figure FDA0003394353770000051
P′表示路面平整度系数,max(Pd)表示各子区域路面平整度系数的最大值,min(Pd)表示各子区域路面平整度系数的最小值,m表示为子区域的个数;
所述裂纹开裂总面积计算公式为
Figure FDA0003394353770000052
Ld表示为第d个子区域内裂纹开裂总面积,S′u d表示第d个子区域内第u个裂纹开裂面积;
所述各子区域裂纹开裂度系数计算公式为
Figure FDA0003394353770000053
Yd表示第d个子区域内裂纹开裂度系数,Sd表示第d个子区域的总面积;
所述路面裂纹开裂度系数计算公式为
Figure FDA0003394353770000054
Y′表示路面裂纹开裂度系数;
所述各子区域压实度系数计算公式为
Figure FDA0003394353770000055
Wβ表示第β个子区域内路面压实度系数,v表示区域胶片个数;
所述路面压实度系数计算公式为
Figure FDA0003394353770000056
W′表示路面压实度系数;
所述道路养护修补系数计算公式为
Figure FDA0003394353770000057
其中
Figure FDA0003394353770000058
表示道路养护修补系数,
Figure FDA0003394353770000059
表示路面影响系数,λ表示土质影响系数;τ表示道路最大承载量影响系数。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据和云计算的道路养护分析管理云平台,其特征在于:所述路面平整度检测设备为路面平整度检测仪,将各路面平整度检测仪分别安装在各个子区域内各个检测点的位置,用于对各检测点路面的高度进行检测。
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