CN115186498A - 一种路基填筑工况规划方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种路基填筑工况规划方法、装置、设备及可读存储介质，涉及路基压实技术领域，包括获取第一信息，第一信息包括路基尺寸，路基填料属性，地基填料属性和振动压路机的物理参数；根据第一信息建立压实仿真模型，并通过修改压实仿真模型内的压实参数模拟振动压路机压实，输出第二信息，第二信息包括至少一个振动轮加速度时程曲线；根据第二信息判断得到路基压实状况；根据路基压实状况，记录压实参数为第二信息，并重新开始修改压实仿真模型内的压实参数模拟振动压路机压实，直到路基压实状况为压实状态；将所有的第二信息作为工况规划，本申请对于各种类型的路基填料都可实现模拟，适用性较为广泛。

Description

一种路基填筑工况规划方法、装置、设备及可读存储介质

技术领域

本发明涉及路基压实技术领域，具体而言，涉及一种路基填筑工况规划方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术

随着我国交通工程建设的快速发展，更多的铁路高速铁路、高速公路正在建设和准备建设中。在路基填筑施工中，压实及其质量控制保证路基压实质量的关键措施。国内外的工程实践和试验研究均表明：无论是铁路的路基本体、基床底层、基床表层，还是公路的路基、底基层、基层和面层都需要严格达到一定的压实标准，以此能够让路基填料达到一定的密实度，提高道路的承载能力，防止或者减少路基的不均匀沉降。但在目前而言，并没有一种较为准确达到压实质量合格的路基填筑工况规划方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种路基填筑工况规划方法、装置、设备及可读存储介质，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种路基填筑工况规划方法，包括：获取第一信息，所述第一信息包括路基尺寸，路基填料属性，地基填料属性和振动压路机的物理参数；根据所述第一信息建立压实仿真模型，并通过修改压实仿真模型内的压实参数模拟振动压路机压实，输出第二信息，所述第二信息包括至少一个振动轮加速度时程曲线；根据所述第二信息判断得到路基压实状况；根据路基压实状况，记录所述压实参数为第二信息，并重新开始修改压实仿真模型内的压实参数模拟振动压路机压实，直到路基压实状况为压实状态；将所有的所述第二信息作为工况规划。

第二方面，本申请还提供了一种路基填筑工况规划装置，包括：第一获取单元，用于获取第一信息，所述第一信息包括路基尺寸，路基填料属性，地基填料属性和振动压路机的物理参数；模型建立单元，用于根据所述第一信息建立压实仿真模型，并通过修改压实仿真模型内的压实参数模拟振动压路机压实，输出第二信息，所述第二信息包括至少一个振动轮加速度时程曲线；逻辑单元，用于根据所述第二信息判断得到路基压实状况；循环单元，用于根据路基压实状况，记录所述压实参数为第二信息，并重新开始修改压实仿真模型内的压实参数模拟振动压路机压实，直到路基压实状况为压实状态；输出单元，用于将所有的所述第二信息作为工况规划。

第三方面，本申请还提供了一种路基填筑工况规划设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现所述路基填筑工况规划方法的步骤。

第四方面，本申请还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于路基填筑工况规划方法的步骤。

本发明的有益效果为：

(1)本发明结合数值模拟计算能够实现振动压路机对于不同土体参数的碾压效果；

(2)本发明通过改变振动参数能够模拟不同工况振动工况，并通过能量指标来对填料的压实质量进行检测；

(3)本发明对于各种类型的路基填料都可实现模拟，适用性较为广泛。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例中所述的路基填筑工况规划方法流程示意图；

图2为本发明实施例中所述的路基填筑工况规划装置结构示意图；

图3为本发明实施例中所述的路基填筑工况规划设备结构示意图。

图中标记：1、第一获取单元；2、模型建立单元；21、建立单元；22、赋值单元；23、网格划分单元；24、修改单元；3、逻辑单元；31、分解单元；32、变换单元；33、积分单元；34、判断单元；4、循环单元；5、输出单元；800、路基填筑工况规划设备；801、处理器；802、存储器；803、多媒体组件；804、I/O接口；805、通信组件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1：

本实施例提供了一种路基填筑工况规划方法。

参见图1，图中示出了本方法包括步骤S100、步骤S200、步骤S300、步骤S400、步骤S500。

S100、获取第一信息，第一信息包括路基尺寸，路基填料属性，地基填料属性和振动压路机的物理参数。

具体而言，在本申请中振动压路机的物理参数包括振动压路机的振动轮质量和振动幅值。

S200、根据第一信息建立压实仿真模型，并通过修改压实仿真模型内的压实参数模拟振动压路机压实，输出第二信息，第二信息包括至少一个振动轮加速度时程曲线。

具体而言，在本申请中，步骤S200包括步骤S210、步骤S220和步骤S230。

S210、根据路基尺寸，建立比例为1:1的路基模型。

S220、根据路基填料属性，地基填料属性对路基模型进行赋值。

S230、对路基模型进行网格划分，其中，路基模型内的待碾压层的网格密度大于地基的网格密度。

其中，在步骤S200中修改压实仿真模型内的压实参数模拟振动压路机压实具体而言，为：

S210、改变振动压路机的振动轮的振动参数，得到至少两种碾压工况，每个碾压工况为振动压路机的振动轮加速度时程曲线，振动参数包括激振力、振动频率、移动速度。

需要说明的是，在本申请中移动速度为振动轮的移动速度，换而言之，即为模拟的振动压路机的运行速度。

S300、根据第二信息判断得到路基压实状况。

具体而言，步骤S300包括步骤S310、步骤S320、步骤S330和步骤S340。

S310、分别对每个的振动轮加速度时程曲线进行EMD分解，得到第三信息，第三信息包括每个振动轮加速度时程曲线对应的所有分量；

S320、对第三信息进行希尔伯特变换得到每个振动轮加速度时程曲线对应的希尔伯特谱；

S330、对每个振动轮加速度时程曲线对应的希尔伯特谱，在时间上进行积分计算得到压实评价指数；

S340、根据压实评价指数判断得到路基压实状况。

具体而言，在本申请中可以通过预设的阈值判断路基压实状况，其中，若是大于阈值则认为已经达到碾压标准，即路基压实状况为压实状态。若是尚未达到碾压标准，则路基压实状况为未压实状态。

S400、根据路基压实状况，记录压实参数为第二信息，并重新开始修改压实仿真模型内的压实参数模拟振动压路机压实，直到路基压实状况为压实状态。

其中，需要说明的是，在本申请中则是在多个振动轮加速度时程曲线对应的压实评价指数中选择小于阈值并与阈值差值最小的压实评价指数对应的振动参数作为第二信息中的一部分。

S500、将所有的第二信息作为工况规划。

即，在本申请中通过仿真模拟得到第二信息指导实际工程中路基压实，可以实现一个人即可完成路基填筑工况规划，节约成本开支。同时由于现场所使用的土体是多种多样的，现有技术中通过是采集样品通过室内试验来进行分析。但在室内，所能进行的土样试验只是一部分，在实际工程中若是遇见新的土体种类就没有现成的依据了。本申请可以对土体参数进行改变，以此实现对于各种类型的路基填料模拟，适用性较为广泛。

实施例2：

如图2所示，本实施例提供了一种路基填筑工况规划装置，装置包括：

第一获取单元1，用于获取第一信息，第一信息包括路基尺寸，路基填料属性，地基填料属性和振动压路机的物理参数。

模型建立单元2，用于根据第一信息建立压实仿真模型，并通过修改压实仿真模型内的压实参数模拟振动压路机压实，输出第二信息，第二信息包括至少一个振动轮加速度时程曲线。

逻辑单元3，用于根据第二信息判断得到路基压实状况。

循环单元4，用于根据路基压实状况，记录压实参数为第二信息，并重新开始修改压实仿真模型内的压实参数模拟振动压路机压实，直到路基压实状况为压实状态。

输出单元5，用于将所有的第二信息作为工况规划。

在一些具体的实施例中，模型建立单元2，包括：

建立单元21，用于根据路基尺寸，建立比例为1:1的路基模型。

赋值单元22，用于根据路基填料属性，地基填料属性对路基模型进行赋值。

网格划分单元23，用于对路基模型进行网格划分，其中，路基模型内的待碾压层的网格密度大于地基的网格密度。

在一些具体的实施例中，模型建立单元2，还包括：

修改单元24，用于改变振动压路机的振动轮的振动参数，得到至少两种碾压工况，每个碾压工况为振动压路机的振动轮加速度时程曲线，振动参数包括激振力、振动频率、移动速度。

在一些具体的实施例中，逻辑单元3，包括：

分解单元31，用于分别对每个的振动轮加速度时程曲线进行EMD分解，得到第三信息，第三信息包括每个振动轮加速度时程曲线对应的所有分量。

变换单元32，用于对第三信息进行希尔伯特变换得到每个振动轮加速度时程曲线对应的希尔伯特谱。

积分单元33，用于对每个振动轮加速度时程曲线对应的希尔伯特谱，在时间上进行积分计算得到压实评价指数。

判断单元34，用于根据压实评价指数判断得到路基压实状况。

需要说明的是，关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

实施例3：

相应于上面的方法实施例，本实施例中还提供了一种路基填筑工况规划设备，下文描述的一种路基填筑工况规划设备与上文描述的一种路基填筑工况规划方法可相互对应参照。

图3是根据示例性实施例示出的一种路基填筑工况规划设备800的框图。如图3所示，该路基填筑工况规划设备800可以包括：处理器801，存储器802。该路基填筑工况规划设备800还可以包括多媒体组件803，I/O接口804，以及通信组件805中的一者或多者。

其中，处理器801用于控制该路基填筑工况规划设备800的整体操作，以完成上述的路基填筑工况规划方法中的全部或部分步骤。存储器802用于存储各种类型的数据以支持在该路基填筑工况规划设备800的操作，这些数据例如可以包括用于在该路基填筑工况规划设备800上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器802可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random AccessMemory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable ProgrammableRead-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件803可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器802或通过通信组件805发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。I/O接口804为处理器801和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件805用于该路基填筑工况规划设备800与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(NearFieldCommunication，简称NFC)，2G、3G或4G，或它们中的一种或几种的组合，因此相应的该通信组件805可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块。

在一示例性实施例中，路基填筑工况规划设备800可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal ProcessingDevice，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的路基填筑工况规划方法。

在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的路基填筑工况规划方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器802，上述程序指令可由路基填筑工况规划设备800的处理器801执行以完成上述的路基填筑工况规划方法。

实施例4：

相应于上面的方法实施例，本实施例中还提供了一种可读存储介质，下文描述的一种可读存储介质与上文描述的一种路基填筑工况规划方法可相互对应参照。

一种可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例的路基填筑工况规划方法的步骤。

该可读存储介质具体可以为U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的可读存储介质。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种路基填筑工况规划方法，其特征在于，包括：

获取第一信息，所述第一信息包括路基尺寸，路基填料属性，地基填料属性和振动压路机的物理参数；

根据所述第一信息建立压实仿真模型，并通过修改压实仿真模型内的压实参数模拟振动压路机压实，输出第二信息，所述第二信息包括至少一个振动轮加速度时程曲线；

根据所述第二信息判断得到路基压实状况；

根据路基压实状况，记录所述压实参数为第二信息，并重新开始修改压实仿真模型内的压实参数模拟振动压路机压实，直到路基压实状况为压实状态；

将所有的所述第二信息作为工况规划。

2.根据权利要求1所述的路基填筑工况规划方法，其特征在于,所述根据所述第一信息建立压实仿真模型，包括:

根据所述路基尺寸，建立比例为1:1的路基模型；

根据所述路基填料属性，地基填料属性对所述路基模型进行赋值；

对所述路基模型进行网格划分，其中，所述路基模型内的待碾压层的网格密度大于地基的网格密度。

3.根据权利要求1所述的路基填筑工况规划方法，其特征在于,所述通过修改压实仿真模型内的压实参数模拟振动压路机压实，包括：

改变所述振动压路机的振动轮的振动参数，得到至少两种碾压工况，每个所述碾压工况为所述振动压路机的振动轮加速度时程曲线，所述振动参数包括激振力、振动频率、移动速度。

4.根据权利要求1所述的路基填筑工况规划方法，其特征在于,根据所述第二信息判断得到路基压实状况，包括：

分别对每个的所述振动轮加速度时程曲线进行EMD分解，得到第三信息，所述第三信息包括每个所述振动轮加速度时程曲线对应的所有分量；

对所述第三信息进行希尔伯特变换得到每个所述振动轮加速度时程曲线对应的希尔伯特谱；

对每个所述振动轮加速度时程曲线对应的希尔伯特谱，在时间上进行积分计算得到压实评价指数；

根据所述压实评价指数判断得到路基压实状况。

5.一种路基填筑工况规划装置，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取第一信息，所述第一信息包括路基尺寸，路基填料属性，地基填料属性和振动压路机的物理参数；

模型建立单元，用于根据所述第一信息建立压实仿真模型，并通过修改压实仿真模型内的压实参数模拟振动压路机压实，输出第二信息，所述第二信息包括至少一个振动轮加速度时程曲线；

逻辑单元，用于根据所述第二信息判断得到路基压实状况；

循环单元，用于根据路基压实状况，记录所述压实参数为第二信息，并重新开始修改压实仿真模型内的压实参数模拟振动压路机压实，直到路基压实状况为压实状态；

输出单元，用于将所有的所述第二信息作为工况规划。

6.根据权利要求5所述的路基填筑工况规划装置，其特征在于，所述模型建立单元，包括：

建立单元，用于根据所述路基尺寸，建立比例为1:1的路基模型；

赋值单元，用于根据所述路基填料属性，地基填料属性对所述路基模型进行赋值；

网格划分单元，用于对所述路基模型进行网格划分，其中，所述路基模型内的待碾压层的网格密度大于地基的网格密度。

7.根据权利要求5所述的路基填筑工况规划装置，其特征在于，所述模型建立单元，还包括：

修改单元，用于改变所述振动压路机的振动轮的振动参数，得到至少两种碾压工况，每个所述碾压工况为所述振动压路机的振动轮加速度时程曲线，所述振动参数包括激振力、振动频率、移动速度。

8.根据权利要求5所述的路基填筑工况规划装置，其特征在于，所述循环单元，包括：

分解单元，用于分别对每个的所述振动轮加速度时程曲线进行EMD分解，得到第三信息，所述第三信息包括每个所述振动轮加速度时程曲线对应的所有分量；

变换单元，用于对所述第三信息进行希尔伯特变换得到每个所述振动轮加速度时程曲线对应的希尔伯特谱；

积分单元，用于对每个所述振动轮加速度时程曲线对应的希尔伯特谱，在时间上进行积分计算得到压实评价指数；

判断单元，用于根据所述压实评价指数判断得到路基压实状况。

9.一种路基填筑工况规划设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述路基填筑工况规划方法的步骤。

10.一种可读存储介质，其特征在于：所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述路基填筑工况规划方法的步骤。

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