CN117093027B - 一种用于隧道积水预警的拦截系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种用于隧道积水预警的拦截系统及其控制方法，获取隧道水位时序数据，对隧道水位时序数据进行平滑得到平滑隧道水位时序数据；根据平滑隧道水位时序数据得到当前隧道水位数据，通过当前隧道水位数据和预设变迁系数序列确定当前隧道水位变迁项；根据当前隧道水位数据和当前隧道水位变迁项确定振荡系数数组，进而确定当前隧道水位振荡项；通过平滑隧道水位时序数据确定隧道水位无序系数序列，根据隧道水位无序系数序列确定当前隧道水位无序项；根据当前隧道水位的变迁项振荡项和当无序项确定隧道预估水位，当隧道预估水位超过隧道安全水位时，发送警示拦截信息并控制道闸关闭，以降低在隧道积水预警时拦截系统中道闸的误触发率。
Description
技术领域
本申请涉及隧道积水预警技术领域，更具体的说，本申请涉及一种用于隧道积水预警的拦截系统及其控制方法。
背景技术
隧道积水预警系统是一种用于监测隧道内水位变化并提前警示积水情况的系统，隧道积水可能导致交通堵塞、安全事故等严重后果，因此隧道积水预警系统的设计和实施对保障交通安全至关重要。
隧道积水预警的拦截系统是一种基于先进传感技术和智能数据分析的技术解决方案，旨在监测隧道内水位变化并有效预防潜在的积水风险，通常隧道积水预警的拦截系统包括水位传感器和车辆识别摄像头，其中水位传感器实时采集隧道内的水位数据，而车辆识别摄像头用于实时监测进入隧道的车辆情况，基于预设安全水位和隧道水位数据，系统智能地制定决策，只在特定条件下触发道闸降下，避免了误触发的风险，一旦决策触发，道闸控制单元将启动电机，控制道闸降下，同时通过警报装置向隧道管理人员和车辆驾驶员发出警示信息，但是在现有隧道积水预警的拦截系统中，因为积水隧道中的水位情况复杂，导致通过水位传感器采集到的隧道水位数据带有噪声和干扰，在隧道积水还没有超过安全水位时，隧道道闸就可能开始下落，导致隧道道闸的误触发率高。
发明内容
本申请提供一种用于隧道积水预警的拦截系统及其控制方法，以解决在隧道积水预警时拦截系统中道闸误触发率高的技术问题。
为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：
第一方面，本申请提供一种用于隧道积水预警的拦截系统的控制方法，包括如下步骤：
在隧道积水时，启动拦截系统；
采集隧道中积水的水位数据，得到隧道水位时序数据，对所述隧道水位时序数据进行平滑，进而确定平滑隧道水位时序数据；
根据所述平滑隧道水位时序数据得到当前隧道水位数据，通过所述当前隧道水位数据和预设变迁系数序列确定当前隧道水位变迁项；
根据当前隧道水位数据和当前隧道水位变迁项确定振荡系数数组，通过所述振荡系数数组确定当前隧道水位振荡项；
通过所述平滑隧道水位时序数据确定隧道水位无序系数序列，根据所述隧道水位无序系数序列确定当前隧道水位无序项；
根据当前隧道水位变迁项、当前隧道水位振荡项和当前隧道水位无序项确定隧道预估水位，当所述隧道预估水位超过隧道安全水位时，发送警示拦截信息并控制道闸关闭。
在一些实施例中，对所述隧道水位时序数据进行平滑，进而确定平滑隧道水位时序数据具体包括：
对于隧道水位时序数据中的每个隧道水位数据，选取隧道水位数据的邻近数据区间；
根据所述邻近数据区间确定所述隧道水位数据的平滑值；
将所述隧道水位数据的值替换为所述平滑值，进而确定平滑隧道水位数据；
将所述隧道水位时序数据中的所有隧道水位数据进行平滑后，得到平滑隧道水位时序数据。
在一些实施例中，通过当前隧道水位数据和预设变迁系数序列确定当前隧道水位变迁项具体包括：
获取当前隧道水位数据对应的水位时间戳；
通过当前隧道水位数据对应的水位时间戳和预设变迁系数序列确定当前隧道水位变迁项，其中，当前隧道水位变迁项根据下述公式确定：
其中，表示当前隧道水位变迁项，/>表示当前隧道水位数据对应的水位时间戳，/>表示初始变迁系数，/>表示预设变迁系数序列中的第1个变迁系数，/>表示预设变迁系数序列中的第2个变迁系数，/>表示预设变迁系数序列中的第/>个变迁系数，/>表示预设变迁系数序列中变迁系数的数量。
在一些实施例中，根据当前隧道水位数据和当前隧道水位变迁项确定振荡系数数组具体包括：
确定平滑隧道水位时序数据的数据长度；
根据所述平滑隧道水位时序数据的数据长度确定振荡系数数组长度；
通过所述平滑隧道水位时序数据的数据长度、所述振荡系数数组长度、当前隧道水位数据和当前隧道水位变迁项确定振荡系数数组。
在一些实施例中，通过所述平滑隧道水位时序数据确定隧道水位无序系数序列具体包括：
获取平滑隧道水位时序数据中平滑隧道水位数据的数量；
通过所述平滑隧道水位数据的数量和初始时隧道水位无序系数的数量确定拟合复杂指标；
根据所述拟合复杂指标确定最终隧道水位无序系数的数量，进而确定隧道水位无序系数序列。
在一些实施例中，所述隧道预估水位根据下述公式确定：
其中，表示隧道预估水位，/>表示当前隧道水位变迁项，/>表示当前隧道水位振荡项，/>表示当前隧道水位无序项，/>表示当前隧道水位数据对应的时间戳。
在一些实施例中，当所述隧道预估水位超过隧道安全水位时，发送警示拦截信息并控制道闸关闭具体包括：
当隧道预估水位超过隧道安全水位时，启动隧道关闸倒计时；
当所述隧道关闸倒计时结束后，向道闸发送下闸触发信号；
在道闸下闸过程中，探测出隧道前方有车辆通行时，启动拦截扬声器发送警示拦截信息，停止道闸下闸；
当隧道前方车辆后退到安全距离后，启动道闸下落直至道闸关闭。
第二方面，本申请提供一种用于隧道积水预警的拦截系统，包括有隧道水位预估单元，所述隧道水位预估单元包括：
隧道水位时序数据平滑模块，用于在隧道积水时，启动拦截系统，采集隧道中积水的水位数据，得到隧道水位时序数据，对所述隧道水位时序数据进行平滑，进而确定平滑隧道水位时序数据；
当前隧道水位变迁项确定模块，用于根据所述平滑隧道水位时序数据得到当前隧道水位数据，通过所述当前隧道水位数据和预设变迁系数序列确定当前隧道水位变迁项；
当前隧道水位振荡项确定模块，用于根据当前隧道水位数据和当前隧道水位变迁项确定振荡系数数组，通过所述振荡系数数组确定当前隧道水位振荡项；
当前隧道水位无序项确定模块，用于通过所述平滑隧道水位时序数据确定隧道水位无序系数序列，根据所述隧道水位无序系数序列确定当前隧道水位无序项；
隧道拦截模块，用于根据当前隧道水位变迁项、当前隧道水位振荡项和当前隧道水位无序项确定隧道预估水位，当所述隧道预估水位超过隧道安全水位时，发送警示拦截信息并控制道闸关闭。
第三方面，本申请提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于从所述存储器中调用并运行所述计算机程序，使得所述计算机设备执行上述的用于隧道积水预警的拦截系统的控制方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令或代码，当指令或代码在计算机上运行时，使得计算机执行时实现上述的用于隧道积水预警的拦截系统的控制方法。
本申请公开的实施例提供的技术方案具有以下有益效果：
本申请提供的一种用于隧道积水预警的拦截系统及其控制方法中，在隧道积水时，启动拦截系统，采集隧道中积水的水位数据，得到隧道水位时序数据，对所述隧道水位时序数据进行平滑，进而确定平滑隧道水位时序数据；根据所述平滑隧道水位时序数据得到当前隧道水位数据，通过所述当前隧道水位数据和预设变迁系数序列确定当前隧道水位变迁项；根据当前隧道水位数据和当前隧道水位变迁项确定振荡系数数组，通过所述振荡系数数组确定当前隧道水位振荡项；通过所述平滑隧道水位时序数据确定隧道水位无序系数序列，根据所述隧道水位无序系数序列确定当前隧道水位无序项；根据当前隧道水位变迁项、当前隧道水位振荡项和当前隧道水位无序项确定隧道预估水位，当所述隧道预估水位超过隧道安全水位时，发送警示拦截信息并控制道闸关闭。
本申请中，首先，通过对隧道水位时序数据进行平滑，可以提高隧道水位数据的准确性和可靠性，减少错误的报警和警报触发，其次，通过获得更准确的隧道水位变迁项，使得隧道水位预估更全面和可靠，可以降低隧道内积水带来的交通安全风险，然后，通过振荡系数数组确定当前隧道水位的振荡项，帮助提高隧道水位预估的准确性，可以更早地预估隧道水位波动，进而，通过确定当前隧道水位无序项，可以更早地检测到隧道水位的不稳定性，最后，通过综合考虑隧道水位的变迁、振荡和无序性来确定更精准的隧道水位预估，当隧道预估水位超过隧道安全水位时，采取预警和拦截措施，自动化的预警和拦截控制可以减少人为操作中的错误和延迟，确保在紧急情况下能够快速、准确地采取拦截措施，以降低在隧道积水预警时拦截系统中道闸的误触发率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本申请一些实施例所示的用于隧道积水预警的拦截系统的控制方法的示例性流程图；
图2是根据本申请一些实施例所示的隧道水位预估单元的示例性硬件和/或软件的示意图；
图3是根据本申请一些实施例所示的实现用于隧道积水预警的拦截系统的控制方法的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供一种用于隧道积水预警的拦截系统及其控制方法，其核心是在隧道积水时，启动拦截系统，采集隧道中积水的水位数据，得到隧道水位时序数据，对所述隧道水位时序数据进行平滑，进而确定平滑隧道水位时序数据；根据所述平滑隧道水位时序数据得到当前隧道水位数据，通过所述当前隧道水位数据和预设变迁系数序列确定当前隧道水位变迁项；根据当前隧道水位数据和当前隧道水位变迁项确定振荡系数数组，通过所述振荡系数数组确定当前隧道水位振荡项；通过所述平滑隧道水位时序数据确定隧道水位无序系数序列，根据所述隧道水位无序系数序列确定当前隧道水位无序项；根据当前隧道水位变迁项、当前隧道水位振荡项和当前隧道水位无序项确定隧道预估水位，当所述隧道预估水位超过隧道安全水位时，发送警示拦截信息并控制道闸关闭，以降低在隧道积水预警时拦截系统中道闸的误触发率。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。参考图1，该图是根据本申请一些实施例所示的一种用于隧道积水预警的拦截系统的控制方法的示例性流程图，该用于隧道积水预警的拦截系统的控制方法100主要包括如下步骤：
在步骤101，在隧道积水时，启动拦截系统，采集隧道中积水的水位数据，得到隧道水位时序数据，对所述隧道水位时序数据进行平滑，进而确定平滑隧道水位时序数据。
在一些实施例中，在隧道积水时，启动拦截系统，获取隧道中积水的水位数据，得到隧道水位时序数据，具体实现时，使用隧道中安装的水位传感器获取隧道内的积水水位数据，形成原始的隧道水位时序数据，该隧道水位时序数据表示一系列按照时间排序的隧道水位数据。
在一些实施例中，对所述隧道水位时序数据进行平滑，进而确定平滑隧道水位时序数据具体可采用下述方式，即：
对于隧道水位时序数据中的每个隧道水位数据，选取隧道水位数据的邻近数据区间；
根据所述邻近数据区间确定所述隧道水位数据的平滑值；
将所述隧道水位数据的值替换为所述平滑值，进而确定平滑隧道水位数据；
将所述隧道水位时序数据中的所有隧道水位数据进行平滑后，得到平滑隧道水位时序数据。
具体实现时，为了去除可能存在的噪声、异常值和波动，需要对隧道水位时序数据进行平滑处理，对于隧道水位时序数据中的每个隧道水位数据，选择一定的邻近数据区间，通常是在时间轴上取一段时间范围内的隧道水位数据，根据所选的邻近数据区间，通过将区间内隧道水位数据的平均值用来代表该时间点的平滑值，将原始隧道水位数据的值替换为所计算得到的平滑值，从而实现隧道水位数据的平滑，对所有隧道水位数据都执行上述平滑过程，得到经过平滑处理后的隧道水位时序数据，即平滑隧道水位时序数据。
需要说明的是，本申请中通过平滑处理能够去除隧道水位数据中的噪声、异常值和突发波动，从而提高隧道水位数据的准确性和可靠性，减少错误的报警和警报触发，从而提高拦截系统的可信度。
在步骤102，根据所述平滑隧道水位时序数据得到当前隧道水位数据，通过所述当前隧道水位数据和预设变迁系数序列确定当前隧道水位变迁项。
在一些实施例中，根据所述平滑隧道水位时序数据得到当前隧道水位数据，具体实现时，从经过平滑处理后的隧道水位时序数据中，选择当前时刻对应的水位数据作为当前隧道水位数据，这是平滑后数据在特定时间点的具体值。
在一些实施例中，通过所述当前隧道水位数据和预设变迁系数序列确定当前隧道水位变迁项具体可采用下述方式，即：
获取当前隧道水位数据对应的水位时间戳；
通过所述当前隧道水位数据对应的水位时间戳和预设变迁系数序列确定当前隧道水位变迁项，具体实现时，所述当前隧道水位变迁项可根据下述公式确定：
其中，表示当前隧道水位变迁项，/>表示当前隧道水位数据对应的水位时间戳，/>表示初始变迁系数，/>表示预设变迁系数序列中的第1个变迁系数，/>表示预设变迁系数序列中的第2个变迁系数，/>表示预设变迁系数序列中的第/>个变迁系数，/>表示预设变迁系数序列中变迁系数的数量，需要说明的是，本申请中，当前隧道水位变迁项用于表示隧道水位的变化趋势。
具体实现时，从当前隧道水位数据中获取对应的水位时间戳，即记录当前水位的时间点，需要说明的是，预设的变迁系数序列是事先确定的一组变迁系数的值，变迁系数的值大小反映不同隧道环境因素对隧道水位的趋势影响程度，例如，变迁系数可以反映季节性变化、气象影响、排水系统运行等隧道环境因素。
需要说明的是，通过将变迁系数与当前隧道水位数据的相关信息结合，可以获得更准确的隧道水位变迁项，可以综合考虑多种隧道环境因素，使得隧道水位预估更全面和可靠，可以降低隧道内积水带来的交通安全风险。
在步骤103，根据当前隧道水位数据和当前隧道水位变迁项确定振荡系数数组，通过所述振荡系数数组确定当前隧道水位振荡项。
在一些实施例中，根据当前隧道水位数据和所述当前隧道水位变迁项确定振荡系数数组具体可采用下述方式，即：
确定平滑隧道水位时序数据的数据长度；
根据所述平滑隧道水位时序数据的数据长度确定振荡系数数组长度；
通过所述平滑隧道水位时序数据的数据长度、所述振荡系数数组长度、当前隧道水位数据和当前隧道水位变迁项确定振荡系数数组，具体实现时，组成振荡系数数组的各个振荡系数可根据下述公式确定：
其中，表示振荡系数数组中余弦函数的第/>个振荡系数，/>表示振荡系数数组中正弦函数的第/>个振荡系数，/>表示平滑隧道水位时序数据的数据长度，/>表示当前隧道水位数据，/>表示当前隧道水位变迁项，/>表示当前隧道水位数据对应的水位时间戳，/>表示振荡系数数组长度，需要说明的是，通过上述步骤确定一个振荡系数数组，本申请中，余弦函数的振荡系数表示余弦函数在当前隧道水位振荡项中的振幅，正弦函数的振荡系数表示正弦函数在当前隧道水位振荡项中的振幅。
在上述实施例中，计算平滑隧道水位时序数据中的隧道水位数据数量，也就是平滑隧道水位时序数据的数据长度，根据得到的数据长度，决定振荡系数数组的长度，例如，当平滑隧道水位时序数据的数据长度为N时，则振荡系数数组的长度L取N/2的整数部分。
在一些实施例中，通过所述振荡系数数组确定当前隧道水位振荡项具体可采用下述方式，即：
获取振荡系数数组中的振荡系数和振荡系数数组长度；
确定初始振荡系数；
通过所述振荡系数数组中的振荡系数、所述振荡系数数组长度和所述初始振荡系数确定当前隧道水位振荡项，具体实现时，所述当前隧道水位振荡项可根据下述公式确定：
其中，表示当前隧道水位振荡项，/>表示初始振荡系数，/>表示振荡系数数组中余弦函数的第/>个振荡系数，/>表示振荡系数数组中正弦函数的第/>个振荡系数，表示平滑隧道水位时序数据的数据长度，/>表示当前隧道水位数据对应的水位时间戳，表示振荡系数数组长度。
在上述实施例中，通过历史隧道水位振荡情况确定初始振荡系数，即初始振荡系数是一个预设的值，初始振荡系数表示对当前隧道水位振荡项的调整，以得到更准确的当前隧道水位振荡项，需要说明的是，本申请中，当前隧道水位振荡项用于描述隧道水位的振荡情况，用来捕捉隧道水位的瞬时波动，当前隧道水位振荡项越大，则表示当前隧道水位的振荡幅度越大，当前隧道水位振荡项越小，则表示当前隧道水位的振荡幅度越小。
需要说明的是，通过振荡系数数组确定当前隧道水位的振荡项，可提高隧道水位预估的准确性，可以更早地预估隧道水位波动，从而提前进行预警和提前采取拦截措施。
在步骤104，通过所述平滑隧道水位时序数据确定隧道水位无序系数序列，根据所述隧道水位无序系数序列确定当前隧道水位无序项。
在一些实施例中，通过所述平滑隧道水位时序数据确定隧道水位无序系数序列具体可采用下述方式，即：
获取平滑隧道水位时序数据中平滑隧道水位数据的数量；
通过所述平滑隧道水位数据的数量和初始时隧道水位无序系数的数量确定拟合复杂指标；
根据所述拟合复杂指标确定最终隧道水位无序系数的数量，进而确定隧道水位无序系数序列。
在上述实施例中，通过所述平滑隧道水位数据的数量和初始隧道水位时无序系数的数量确定拟合复杂指标，具体实现时，所述拟合复杂指标可根据下述公式确定：
其中，表示初始时隧道水位无序系数数量为/>时的拟合复杂指标，/>表示平滑隧道水位时序数据中平滑隧道水位数据的数量，/>表示初始时隧道水位无序系数数量，/>表示初始时隧道水位无序系数数量为/>时的当前隧道水位无序项的残差方差。
需要说明的是，本申请中，拟合复杂指标是用来衡量自回归模型拟合度和复杂度的度量值，根据所述拟合复杂指标确定最终隧道水位无序系数的数量，进而确定隧道水位无序系数序列，即，当该拟合复杂指标值最小时，代表此时自回归模型的性能达到最佳，进而确定此时隧道水位无序系数的数量，通过预设所有隧道水位无序系数的值，得到隧道水位无序系数序列，隧道水位无序系数用于表示隧道水位的无序变化程度，隧道水位无序系数的值可以根据隧道水位数据的离散度、波动性等特征来确定。
在一些实施例中，根据所述隧道水位无序系数序列确定当前隧道水位无序项具体可采用下述方式，即：
获取隧道水位无序系数序列中的隧道水位无序系数；
确定历史隧道水位无序项；
通过所述隧道水位无序系数序列中的隧道水位无序系数和所述历史隧道水位无序项进行自回归分析得到当前隧道水位无序项，具体实现时，当前隧道水位无序项可根据下述公式确定：
其中，表示当前隧道水位无序项，/>表示当前隧道水位数据对应的时间戳，、/>、/>和/>分别表示隧道水位无序系数序列中第1个、第2个、第3个和第/>个隧道水位无序系数，/>、/>和/>分别表示/>时刻、/>时刻和时刻的隧道水位无序项，/>表示自回归模型的阶数。
需要说明的是，本申请中，当前隧道水位无序项表示当前隧道水位数据的无序变化程度，当前隧道水位无序项越大表示当前隧道水位数据的无序变化越大，当前隧道水位无序项越小表示当前隧道水位数据的无序变化越小。
另外，需要说明的是，隧道水位无序系数序列能够捕捉到隧道水位的无序变化特征，从而提供更全面的隧道水位分析，通过确定当前隧道水位无序项，可以更早地检测到隧道水位的不稳定性，从而更及时地触发警报和拦截措施，提高系统的效率和效能。
在步骤105，根据当前隧道水位变迁项、当前隧道水位振荡项和当前隧道水位无序项确定隧道预估水位，当所述隧道预估水位超过隧道安全水位时，发送警示拦截信息并控制道闸关闭。
在一些实施例中，根据当前隧道水位变迁项、当前隧道水位振荡项和当前隧道水位无序项确定隧道预估水位，具体实现时，所述隧道预估水位可根据下述公式确定：
其中，表示隧道预估水位，/>表示当前隧道水位变迁项，/>表示当前隧道水位振荡项，/>表示当前隧道水位无序项，/>表示当前隧道水位数据对应的时间戳。
在一些实施例中，当所述隧道预估水位超过隧道安全水位时，发送警示拦截信息并控制道闸关闭具体可采用下述方式：
当隧道预估水位超过隧道安全水位时，启动隧道关闸倒计时；
当所述隧道关闸倒计时结束后，向道闸发送下闸触发信号；
在道闸下闸过程中，探测出隧道前方有车辆通行时，启动拦截扬声器发送警示拦截信息，停止道闸下闸；
当隧道前方车辆后退到安全距离后，启动道闸下落直至道闸关闭。
具体实现时，当隧道预估水位超过安全水位时，启动隧道关闸的倒计时，以便隧道管理人员和车辆驾驶员做出适当的准备，在隧道关闸倒计时结束后，向道闸发送下闸触发信号，开启道闸下闸后，在道闸下闸的过程中，立即启动拦截扬声器，发送警示拦截信息，要求车辆停止通行，利用车辆识别系统或其他传感器来探测隧道前方是否有车辆通行，如果探测到车辆通行，立即停止道闸下闸动作，要求车辆后退到安全距离，远离可能的积水区域和隧道，当确认隧道前方没有车辆通行后，启动道闸下落，直至道闸完全关闭。
需要说明的是，本申请中综合考虑了隧道水位的变迁、振荡和无序性，提供了更精准的隧道水位预估，当隧道预估水位超过隧道安全水位时，及时启动关闸倒计时，并在适当的时候触发道闸关闭，可以在隧道水位上升到危险水平之前就采取预警和应对措施，降低交通事故和堵塞的风险，自动化的预警和拦截控制可以减少人为操作中的错误和延迟，确保在紧急情况下能够快速、准确地采取拦截措施。
本申请中，首先，通过隧道水位时序数据进行平滑，可以提高隧道水位数据的准确性和可靠性，减少错误的报警和警报触发，其次，通过获得更准确的隧道水位变迁项，使得隧道水位预估更全面和可靠，可以降低隧道内积水带来的交通安全风险，然后，通过振荡系数数组确定当前隧道水位的振荡项，帮助提高隧道水位预估的准确性，可以更早地预估隧道水位波动，进而，通过确定当前隧道水位无序项，可以更早地检测到隧道水位的不稳定性，最后，通过综合考虑隧道水位的变迁、振荡和无序性来确定更精准的隧道水位预估，当隧道预估水位超过隧道安全水位时，采取预警和拦截措施，自动化的预警和拦截控制可以减少人为操作中的错误和延迟，确保在紧急情况下能够快速、准确地采取拦截措施，以降低在隧道积水预警时拦截系统中道闸的误触发率。
另外，本申请的另一方面，在一些实施例中，本申请提供一种用于隧道积水预警的拦截系统，该系统还包括有隧道水位预估单元，参考图2，该图是根据本申请一些实施例所示的隧道水位预估单元的示例性硬件和/或软件的示意图，该隧道水位预估单元200包括：隧道水位时序数据平滑模块201、当前隧道水位变迁项确定模块202、当前隧道水位振荡项确定模块203、当前隧道水位无序项确定模块204和隧道拦截模块205，分别说明如下：
隧道水位时序数据平滑模块201，本申请中隧道水位时序数据平滑模块201主要用于在隧道积水时，启动拦截系统，获取隧道中积水的水位数据，得到隧道水位时序数据，对所述隧道水位时序数据进行平滑，进而确定平滑隧道水位时序数据；
当前隧道水位变迁项确定模块202，本申请中当前隧道水位变迁项确定模块202主要用于根据所述平滑隧道水位时序数据得到当前隧道水位数据，通过所述当前隧道水位数据和预设变迁系数序列确定当前隧道水位变迁项；
当前隧道水位振荡项确定模块203，本申请中当前隧道水位振荡项确定模块203主要用于根据当前隧道水位数据和当前隧道水位变迁项确定振荡系数数组，通过所述振荡系数数组确定当前隧道水位振荡项；
当前隧道水位无序项确定模块204，本申请中当前隧道水位无序项确定模块204主要用于通过所述平滑隧道水位时序数据确定隧道水位无序系数序列，根据所述隧道水位无序系数序列确定当前隧道水位无序项；
隧道拦截模块205，本申请中隧道拦截模块205主要用于根据当前隧道水位变迁项、当前隧道水位振荡项和当前隧道水位无序项确定隧道预估水位，当所述隧道预估水位超过隧道安全水位时，发送警示拦截信息并控制道闸关闭。
上文详细介绍了本申请实施例提供的用于隧道积水预警的拦截系统及其控制方法的示例，可以理解的是，相应的装置为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在一些实施例中，本申请还提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于从所述存储器中调用并运行所述计算机程序，使得所述计算机设备执行上述的用于隧道积水预警的拦截系统的控制方法。
在一些实施例中，参考图3，该图中的虚线表示该单元或该模块为可选的，该图是根据本申请施例提供的一种用于隧道积水预警的拦截系统的控制方法的计算机设备的结构示意图。上述实施例中的上述的用于隧道积水预警的拦截系统的控制方法可以通过图3所示的计算机设备来实现，该计算机设备300包括至少一个处理器301、存储器302以及至少一个通信单元305，该计算机设备300可以是终端设备或服务器或芯片。
处理器301可以是通用处理器或者专用处理器。例如，处理器301可以是中央处理器(central processing unit，CPU)，CPU可以用于对计算机设备300进行控制，执行软件程序，处理软件程序的数据，计算机设备300还可以包括通信单元305，用以实现信号的输入(接收)和输出(发送)。
例如，计算机设备300可以是芯片，通信单元305可以是该芯片的输入和/或输出电路，或者，通信单元305可以是该芯片的通信接口，该芯片可以作为终端设备或网络设备或其它设备的组成部分。
又例如，计算机设备300可以是终端设备或服务器，通信单元305可以是该终端设备或该服务器的收发器，或者，通信单元305可以是该终端设备或该服务器的收发电路。
计算机设备300中可以包括一个或多个存储器302，其上存有程序304，程序304可被处理器301运行，生成指令303，使得处理器301根据指令303执行上述方法实施例中描述的方法。可选地，存储器302中还可以存储有数据(如目标审核模型)。可选地，处理器301还可以读取存储器302中存储的数据，该数据可以与程序304存储在相同的存储地址，该数据也可以与程序304存储在不同的存储地址。
处理器301和存储器302可以单独设置，也可以集成在一起，例如，集成在终端设备的系统级芯片(system on chip，SOC)上。
应理解，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器301中的硬件形式的逻辑电路或者软件形式的指令完成，处理器301可以是中央处理器、数字信号处理器(digitalsignal processor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件，例如，分立门、晶体管逻辑器件或分立硬件组件。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
例如，在一些实施例中，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令或代码，当指令或代码在计算机上运行时，使得计算机执行时实现上述的用于隧道积水预警的拦截系统的控制方法。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本发
明的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种用于隧道积水预警的拦截系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
在隧道积水时，启动拦截系统；
采集隧道中积水的水位数据，得到隧道水位时序数据，对所述隧道水位时序数据进行平滑，进而确定平滑隧道水位时序数据；
根据所述平滑隧道水位时序数据得到当前隧道水位数据，通过当前隧道水位数据和预设变迁系数序列确定当前隧道水位变迁项，其中，通过当前隧道水位数据和预设变迁系数序列确定当前隧道水位变迁项具体包括：
获取当前隧道水位数据对应的水位时间戳；通过当前隧道水位数据对应的水位时间戳/>和预设变迁系数序列确定当前隧道水位变迁项/>，其中，当前隧道水位变迁项根据下述公式确定：
其中，表示初始变迁系数，/>表示预设变迁系数序列中的第1个变迁系数，/>表示预设变迁系数序列中的第2个变迁系数，/>表示预设变迁系数序列中的第/>个变迁系数；
根据当前隧道水位数据和当前隧道水位变迁项确定振荡系数数组，其中，根据当前隧道水位数据和所述当前隧道水位变迁项确定振荡系数数组具体包括：
确定平滑隧道水位时序数据的数据长度；根据所述平滑隧道水位时序数据的数据长度/>确定振荡系数数组长度/>；通过所述平滑隧道水位时序数据的数据长度/>、所述振荡系数数组长度/>、当前隧道水位数据/>和当前隧道水位变迁项/>确定振荡系数数组，其中，组成振荡系数数组的各个振荡系数根据下述公式确定：
其中，表示振荡系数数组中余弦函数的第/>个振荡系数，/>表示振荡系数数组中正弦函数的第/>个振荡系数；
通过所述振荡系数数组确定当前隧道水位振荡项，其中，通过所述振荡系数数组确定当前隧道水位振荡项具体包括：
获取振荡系数数组中的振荡系数和振荡系数数组长度；确定初始振荡系数/>；通过所述振荡系数数组中的振荡系数、所述振荡系数数组长度/>和所述初始振荡系数/>确定当前隧道水位振荡项/>，其中，所述当前隧道水位振荡项/>根据下述公式确定：
其中，表示振荡系数数组中余弦函数的第/>个振荡系数，/>表示振荡系数数组中正弦函数的第/>个振荡系数，/>表示当前隧道水位数据对应的水位时间戳；
通过所述平滑隧道水位时序数据确定隧道水位无序系数序列，其中，通过所述平滑隧道水位时序数据确定隧道水位无序系数序列具体包括：
获取平滑隧道水位时序数据中平滑隧道水位数据的数量；通过所述平滑隧道水位数据的数量/>和初始时隧道水位无序系数的数量/>确定拟合复杂指标/>，其中，所述拟合复杂指标/>根据下述公式确定：
其中，表示初始时隧道水位无序系数数量为/>时的当前隧道水位无序项的残差方差，根据所述拟合复杂指标确定最终隧道水位无序系数的数量，进而确定隧道水位无序系数序列；
根据所述隧道水位无序系数序列确定当前隧道水位无序项，其中，根据所述隧道水位无序系数序列确定当前隧道水位无序项具体包括：
获取隧道水位无序系数序列中的隧道水位无序系数；确定历史隧道水位无序项；通过所述隧道水位无序系数序列中的隧道水位无序系数和所述历史隧道水位无序项进行自回归分析得到当前隧道水位无序项，其中，当前隧道水位无序项/>根据下述公式确定：
其中，表示当前隧道水位数据对应的时间戳，/>、/>、/>和/>分别表示隧道水位无序系数序列中第1个、第2个、第3个和第/>个隧道水位无序系数，/>、/>和分别表示/>时刻、/>时刻和/>时刻的隧道水位无序项，/>表示自回归模型的阶数；
根据当前隧道水位变迁项、当前隧道水位振荡项和当前隧道水位无序项确定隧道预估水位，当所述隧道预估水位超过隧道安全水位时，发送警示拦截信息并控制道闸关闭。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述隧道水位时序数据进行平滑，进而确定平滑隧道水位时序数据具体包括：
对于隧道水位时序数据中的每个隧道水位数据，选取隧道水位数据的邻近数据区间；
根据所述邻近数据区间确定所述隧道水位数据的平滑值；
将所述隧道水位数据的值替换为所述平滑值，进而确定平滑隧道水位数据；
将所述隧道水位时序数据中的所有隧道水位数据进行平滑后，得到平滑隧道水位时序数据。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述隧道预估水位根据下述公式确定：
其中，表示隧道预估水位，/>表示当前隧道水位变迁项，/>表示当前隧道水位振荡项，/>表示当前隧道水位无序项，/>表示当前隧道水位数据对应的时间戳。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述隧道预估水位超过隧道安全水位时，发送警示拦截信息并控制道闸关闭具体包括：
当隧道预估水位超过隧道安全水位时，启动隧道关闸倒计时；
当所述隧道关闸倒计时结束后，向道闸发送下闸触发信号；
在道闸下闸过程中，探测出隧道前方有车辆通行时，启动拦截扬声器发送警示拦截信息，停止道闸下闸；
当隧道前方车辆后退到安全距离后，启动道闸下落直至道闸关闭。
5.一种用于隧道积水预警的拦截系统，其采用权利要求1所述的控制方法进行控制，其特征在于，该用于隧道积水预警的拦截系统包括有隧道水位预估单元，所述隧道水位预估单元包括：
隧道水位时序数据平滑模块，用于在隧道积水时，启动拦截系统，采集隧道中积水的水位数据，得到隧道水位时序数据，对所述隧道水位时序数据进行平滑，进而确定平滑隧道水位时序数据；
当前隧道水位变迁项确定模块，用于根据所述平滑隧道水位时序数据得到当前隧道水位数据，通过当前隧道水位数据和预设变迁系数序列确定当前隧道水位变迁项；
当前隧道水位振荡项确定模块，用于根据当前隧道水位数据和当前隧道水位变迁项确定振荡系数数组，通过所述振荡系数数组确定当前隧道水位振荡项；
当前隧道水位无序项确定模块，用于通过所述平滑隧道水位时序数据确定隧道水位无序系数序列，根据所述隧道水位无序系数序列确定当前隧道水位无序项；
隧道拦截模块，用于根据当前隧道水位变迁项、当前隧道水位振荡项和当前隧道水位无序项确定隧道预估水位，当所述隧道预估水位超过隧道安全水位时，发送警示拦截信息并控制道闸关闭。
6.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于从所述存储器中调用并运行所述计算机程序，使得所述计算机设备执行权利要求1至4中任一项所述的用于隧道积水预警的拦截系统的控制方法。
7.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令或代码，当指令或代码在计算机上运行时，使得计算机执行时实现如权利要求1至4任一项所述的用于隧道积水预警的拦截系统的控制方法。
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