一种路面性能的预测模型的建立方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例公开一种路面性能的预测模型的建立方法和系统。该方法包括：采集每一待测路段的每一时间区间的路面性能指标；获取每一待测路段的第一路面性能指标及第一路面性能指标对应的第二路面性能指标；根据每一相等的第一路面性能指标对应的第二路面性能指标和第一路面性能指标对应的不相等的第二路面性能指标的数量占所有第二路面性能指标的数量的比例，计算得到期望值；建立第一路面性能指标和期望值之间的线性关系，得到线性方程；根据第一路面性能指标对应的期望值和第一路面性能指标，采用最小二乘法求解回归系数；建立第一路面性能指标和第二路面性能指标之间的线性关系，得到第一预测模型。本发明专利技术实施例建立的预测模型的误差较小。

【技术实现步骤摘要】
一种路面性能的预测模型的建立方法及系统
本专利技术涉及路面性能预测
，尤其涉及一种路面性能的预测模型的建立方法及系统。
技术介绍
在进行路网级的路面自动化检测工作的过程中，现有技术采用的路面性能的预测模型的参数一般是不变的，随着路面使用的时间的增长，积累的路面性能的数据的增多，现有技术的路面性能的预测模型由于参数保持不变，使其预测误差较大。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种路面性能的预测模型的建立方法及系统，以解决现有技术的路面性能的预测模型的参数保持不变，随着积累的路面性能的数据的增多，预测误差较大的问题。第一方面，提供一种路面性能的预测模型的建立方法，所述方法包括：采集每一待测路段的每一时间区间的路面性能指标；在所述路面性能指标中，获取每一待测路段的第一路面性能指标及所述第一路面性能指标对应的第二路面性能指标，其中，所述第一路面性能指标为第一时间区间的路面性能指标，所述第二路面性能指标为第二时间区间的路面性能指标，所述第一时间区间在所述第二时间区间之前，且所述第一路面性能指标不小于所述第二路面性能指标；根据每一相等的所述第一路面性能指标对应的第二路面性能指标和相等的所述第一路面性能指标对应的不相等的所述第二路面性能指标的数量占所有所述第二路面性能指标的数量的比例，计算得到相等的所述第一路面性能指标对应的期望值；建立所述第一路面性能指标和所述第一路面性能指标对应的期望值之间的线性关系，得到线性方程E＝a+b·PPIt，其中，E为相等的所述第一路面性能指标对应的期望值，PPIt为所述第一路面性能指标，a和b为回归系数；根据所述第一路面性能指标对应的期望值和所述第一路面性能指标，采用最小二乘法求解所述回归系数a和b；建立所述第一路面性能指标和所述第一路面性能指标对应的所述第二路面性能指标之间的线性关系，得到第一预测模型PPIt+s＝a+b·PPIt，其中，PPIt+s为所述第一路面性能指标对应的所述第二路面性能指标，s＝1，2，……。第二方面，提供一种路面性能的预测模型的建立系统，所述系统包括：采集模块，用于采集每一待测路段的每一时间区间的路面性能指标；获取模块，用于在所述路面性能指标中，获取每一待测路段的第一路面性能指标及所述第一路面性能指标对应的第二路面性能指标，其中，所述第一路面性能指标为第一时间区间的路面性能指标，所述第二路面性能指标为第二时间区间的路面性能指标，所述第一时间区间在所述第二时间区间之前，且所述第一路面性能指标不小于所述第二路面性能指标；第一计算模块，用于根据每一相等的所述第一路面性能指标对应的第二路面性能指标和相等的所述第一路面性能指标对应的不相等的所述第二路面性能指标的数量占所有所述第二路面性能指标的数量的比例，计算得到相等的所述第一路面性能指标对应的期望值；第一建立模块，用于建立所述第一路面性能指标和所述第一路面性能指标对应的期望值之间的线性关系，得到线性方程E＝a+b·PPIt，其中，E为相等的所述第一路面性能指标对应的期望值，PPIt为所述第一路面性能指标，a和b为回归系数；求解模块，用于根据所述第一路面性能指标对应的期望值和所述第一路面性能指标，采用最小二乘法求解所述回归系数a和b；第二建立模块，用于建立所述第一路面性能指标和所述第一路面性能指标对应的所述第二路面性能指标之间的线性关系，得到第一预测模型PPIt+s＝a+b·PPIt，其中，PPIt+s为所述第一路面性能指标对应的所述第二路面性能指标，s＝1，2，……。这样，本专利技术实施例在建立路面性能的预测模型的过程中，通过建立表征第一路面性能指标和第一路面性能指标对应的期望值之间的线性关系的线性方程，从而使采用最小二乘法求解得到的回归系数a和b会随着路面性能指标的积累而变化，使得该预测模型可适应路面性能指标的变化，从而可减小该预测模型的预测误差。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例的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专利技术的一些实施例，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是本专利技术实施例的路面性能的预测模型的建立方法的流程图；图2是本专利技术另一实施例的路面性能的预测模型的建立方法的流程图；图3是本专利技术实施例的路面性能的预测模型的建立系统的结构框图；图4是本专利技术应用例的第一路面性能指标和对应的第二路面性能指标的散点关系图；图5是本专利技术应用例的所有相等的第一路面性能指标对应的不相等的第二路面性能指标的数量的示意图；图6是本专利技术应用例的所有相等的第一路面性能指标对应的不相等的第二路面性能指标的占所有第二路面性能指标的比例的示意图；图7是本专利技术应用例的所有路段的第一路面性能指标的期望值与第一路面性能指标的散点关系图；图8是本专利技术应用例的采用本专利技术的预测模型得到的时间区间对应的时间参数和路面性能指标的关系图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例公开了一种路面性能的预测模型的建立方法。具体的，如图1所示，该方法包括如下的步骤：步骤S101：采集每一待测路段的每一时间区间的路面性能指标。每一待测路段的长度一般为1km。应当理解的是，每一待测路段的长度并不以此为限。每一时间区间一般为一年。应当理解的是，每一时间区间的时长并不以此为限。路面性能指标可以为如下的一种：路面损坏状况指数PCI，路面行驶质量指数RQI，路面车辙深度指数RDI或者路面使用性能指标PQI。应当理解的是，路面性能指标还可以包括其他的指标，并不以此为限。一般的，本专利技术实施例的路面性能指标可以采用百分制，即路面性能指标一般为0～100中的任意值。应当理解的是，采集的路面性能指标的数量并不是固定的，而是随着时间而不断积累。步骤S102：在路面性能指标中，获取每一待测路段的第一路面性能指标及第一路面性能指标对应的第二路面性能指标。其中，第一路面性能指标为第一时间区间的路面性能指标。第二路面性能指标为第二时间区间的路面性能指标。第一时间区间在第二时间区间之前。因此，应当理解的是，当任一路面性能指标在一对第一路面性能指标和第二路面性能指标中对应的时间区间在前时，该路面性能指标为第一路面性能指标；当同一路面性能指标在一对第一路面性能指标和第二路面性能指标中对应的时间区间在后时，该路面性能指标为第二路面性能指标。本专利技术实施例遍历所有路面性能指标，可得到大量的第一路面性能指标和对应的第二路面性能指标。还应当理解的是，第一时间区间和第二时间区间之间的间隔是固定的，即对于所有路段，都是按照该固定的时间区间间隔，获取第一路面性能指标和第二路面性能指标。第一时间区间和第二时间区间之间的间隔越短，使得最终建立的预测方程的预测结果越精确。因此，优选的，第一时间区间和第二时间区间为相邻的时间区间。例如，第一时间区间为2013年，则第二时间区间为2014年。第一路面性能指标不小于第二路面性能指标。当路面未做养护的情况下，随着本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种路面性能的预测模型的建立方法，其特征在于，所述方法包括：采集每一待测路段的每一时间区间的路面性能指标；在所述路面性能指标中，获取每一待测路段的第一路面性能指标及所述第一路面性能指标对应的第二路面性能指标，其中，所述第一路面性能指标为第一时间区间的路面性能指标，所述第二路面性能指标为第二时间区间的路面性能指标，所述第一时间区间在所述第二时间区间之前，且所述第一路面性能指标不小于所述第二路面性能指标；根据每一相等的所述第一路面性能指标对应的第二路面性能指标和相等的所述第一路面性能指标对应的不相等的所述第二路面性能指标的数量占所有所述第二路面性能指标的数量的比例，计算得到相等的所述第一路面性能指标对应的期望值；建立所述第一路面性能指标和所述第一路面性能指标对应的期望值之间的线性关系，得到线性方程E＝a+b·PPIt，其中，E为相等的所述第一路面性能指标对应的期望值，PPIt为所述第一路面性能指标，a和b为回归系数；根据所述第一路面性能指标对应的期望值和所述第一路面性能指标，采用最小二乘法求解所述回归系数a和b；建立所述第一路面性能指标和所述第一路面性能指标对应的所述第二路面性能指标之间的线性关系，得到第一预测模型PPIt+s＝a+b·PPIt，其中，PPIt+s为所述第一路面性能指标对应的所述第二路面性能指标，s＝1，2，……。...

【技术特征摘要】
1.一种路面性能的预测模型的建立方法，其特征在于，所述方法包括：采集每一待测路段的每一时间区间的路面性能指标；在所述路面性能指标中，获取每一待测路段的第一路面性能指标及所述第一路面性能指标对应的第二路面性能指标，其中，所述第一路面性能指标为第一时间区间的路面性能指标，所述第二路面性能指标为第二时间区间的路面性能指标，所述第一时间区间在所述第二时间区间之前，且所述第一路面性能指标不小于所述第二路面性能指标；根据每一相等的所述第一路面性能指标对应的第二路面性能指标和相等的所述第一路面性能指标对应的不相等的所述第二路面性能指标的数量占所有所述第二路面性能指标的数量的比例，计算得到相等的所述第一路面性能指标对应的期望值；建立所述第一路面性能指标和所述第一路面性能指标对应的期望值之间的线性关系，得到线性方程E＝a+b·PPIt，其中，E为相等的所述第一路面性能指标对应的期望值，PPIt为所述第一路面性能指标，a和b为回归系数；根据所述第一路面性能指标对应的期望值和所述第一路面性能指标，采用最小二乘法求解所述回归系数a和b；建立所述第一路面性能指标和所述第一路面性能指标对应的所述第二路面性能指标之间的线性关系，得到第一预测模型PPIt+s＝a+b·PPIt，其中，PPIt+s为所述第一路面性能指标对应的所述第二路面性能指标，s＝1，2，……。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到第一预测模型的步骤之后，所述方法还包括：将所述第一预测模型对t求导，得到所述第一预测模型对应的微分方程计算所述第一预测模型对应的微分方程的通解，得到第二预测模型其中，PPI0为PPIt在0时刻的特解，t为所述时间区间对应的时间参数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述PPI0为所述路面性能指标的最大值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述相等的所述第一路面性能指标对应的期望值为：其中，x表示相等的所述第一路面性能指标对应的不相等的所述第二路面性能指标的数量占所有所述第二路面性能指标的数量的比例。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一时间区间和所述第二时间区间为相邻的所述时间区间。6.一种路面性能的预测模型的建立系统，其特征在于，所述系统包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵延东，王浩仰，潘宗俊，邓捷，
申请(专利权)人：中公高科养护科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11