【技术实现步骤摘要】
基于知识图谱的盾构控制阶段综合目标设计器及其生成方法
[0001]本专利技术属于盾构法隧道掘进
，涉及一种掘进控制系统，尤其涉及一种基于知识 图谱的盾构控制阶段综合目标设计器及其生成方法。
技术介绍
[0002]在实际的盾构法隧道掘进过程中，考虑到土体运动的时滞性、盾构姿态的缓变性，工程 技术人员会以确保最终成型隧道满足设计要求、施工中尽可能减少周边环境干扰为指导思想， 在不同施工阶段(阶段长度根据对工程环境和设计要求是否发生较大变化的预判，将环境和 设计较为一致的推进阶段定义为一个施工阶段，通常在20环
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100环之间)，根据当时的地质 条件、线形要求、周边环境特点和已成型隧道的运动特征，确定盾构机掘进过程中的阶段目 标。由于这些判断需要大量的工程经验作为支撑；因此，往往是由项目组的技术小组共同确 定方案，在一些工程难度高的阶段，则会邀请专家就施工阶段目标共同决策。
[0003]需要制定的阶段性目标包括：期望盾构姿态位置(切口或盾尾位置与设计值的目标偏差 范围)、期望的推进速度范围、推力范围...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于知识图谱的盾构控制阶段综合目标设计器，其特征在于，所述目标设计器包括：预定义模块，用以对盾构施工领域知识图谱中的实体、关系以及属性进行预定义；提取模块，连接所述预定义模块，用以获取盾构施工领域数据或文献，根据所述预定义模块预定义的实体、关系和属性，通过自动抽取算法提取三元组表达各实体之间、实体与属性或属性与属性值之间的关系；知识图谱建立模块，用以根据三元组(E,R,F)集合表达，以E为顶点、R为边、F为终点，自动建立有向图的知识图谱；控制目标调整模块，用以根据知识图谱推理，寻找当前工程特征下的控制目标调整手段。2.根据权利要求1所述的基于知识图谱的盾构控制阶段综合目标设计器，其特征在于：所述预定义模块包括：知识图谱实体类型构建单元，用以构建各种知识图谱实体类型，完成控制目标设计的知识图谱实体关系设计；所述知识图谱实体类型包括：工程、环境、盾构、管片、地质、工程现象、控制情况、目标调整；知识图谱中实体与实体之间，实体与属性之间的关系通过三元组表示：G＝(E,R,F)；其中，G表示知识图谱，E表示实体/属性，R表示E和F之间的类别关系/或属性关系，F表示实体或属性值。3.根据权利要求1所述的基于知识图谱的盾构控制阶段综合目标设计器，其特征在于：所述提取模块包括：文献知识表达标准化单元，用以将文献中同一个实体或属性、属性值的表述进行标准化；历史工程数据库知识表达标准化单元，用以根据标准词库的要求，建立历史工程数据库中数据表字段名称、数据表中数据、相关统计值与标准词库的映射关系，以实现数据到标准特征词的转化；数值型属性值的类别化处理单元，用以将数值型属性值进行类别化处理；语义关系提取单元，用以根据同义词扩展词库数据提取特征词，并按照句子的结构，进行三元组的提取。4.根据权利要求1所述的基于知识图谱的盾构控制阶段综合目标设计器，其特征在于：所述知识图谱建立模块包括：知识图谱节点提取单元，用以将三元组(E，R，F)中的E和F中的元素合并后去重，作为知识图谱的节点单元；知识图谱有向线条绘制单元，用以根据每一个三元组表达式，以节点E为顶点，节点F为终点，绘制一条带有箭头的线段，作为知识图谱的边，线段特征用R表示。5.根据权利要求1所述的基于知识图谱的盾构控制阶段综合目标设计器，其特征在于：所述控制目标调整模块包括：工程信息处理单元，用以按照工程数据库的知识表达标准化的方法，对当前工程信息进行特征词提取和关系提取，并建立三元组的查询语句；以查询工程为中心节点，将环境、盾构、管片、地质、工程现象、控制情况等实体、属性和属性值进行提取后，形成查询子图；子图匹配单元，用以采用图匹配的思想，将查询子图与知识图谱中的子图进行匹配，寻找匹配度最高前N个工程子图；其中，匹配度的计算，采用欧式距离或余弦夹角等相似度度
量计算方法完成；目标节点集合单元，用以对选中的子图，按照图论路径搜索的方法找到，对应的目标调整节点，组合候选目标节点集合；节点重要度调整单元，用以计算候选目标调整节点重要度；每个目标节点重要度由其关联的子图的匹配度综合决定；第k个目标调整节点重要度计算公式为：其中，s
i
为第i个子图的匹配度，为第k个目标调整节点所对应的子图集合；结果输出单元，用以根据目标调整节点的重要度排序...
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