基于关系图谱的运营隧道结构病害快速智能诊断方法技术

本发明专利技术公开了一种基于关系图谱的运营隧道结构病害快速智能诊断方法，包括：步骤一：搭建运营隧道病害

【技术实现步骤摘要】
基于关系图谱的运营隧道结构病害快速智能诊断方法


[0001]本专利技术涉及轨道交通
，具体涉及一种基于关系图谱的运营隧道结构病害快速智能诊断方法。

技术介绍

[0002]轨道交通设计使用寿命通常很长，线路运营频次高，对线路运营可靠性要求高，但受各种因素制约，隧道运营过程中隧道结构可能发生不同程度、不同类型的病害，包括不均匀沉降、横向收敛变形、裂缝、渗漏水、盾构管片破损、材料劣化等。例如，某地铁线路自运营开始至今，多个区段存在较大范围的不均匀沉降，该隧道结构病害直接威胁轨道交通线路运营安全。
[0003]现有轨道交通线路的高密度运行，给隧道结构病害的快速诊治提出了很高的要求。为保障轨道交通线路运营安全，当前采取的措施是定期监测、检测，及时发现病害并进行治理。由于时间窗口很短，通常只有几个小时，现有的轨道交通诊治技术时间上比较慢，至少需要几天时间才能做出准确诊断。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术的不足，本专利技术的主要目的是提供一种基于关系图谱的运营隧道结构病害快速智能诊断方法，以解决现有技术中隧道病害主要通过人工方式进行诊断，诊断和治理速度较慢的问题。
[0005]本专利技术的技术方案如下：一种基于关系图谱的运营隧道结构病害快速智能诊断方法，包括如下步骤：步骤一：搭建运营隧道病害
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成因
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措施关系图谱；步骤二：对所述运营隧道病害
‑
成因
‑
措施关系图谱的节点和边赋值；步骤三：获取运营隧道病害案例，输入隧道病害基本特征数据；步骤四：根据运营隧道病害
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成因
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措施关系图谱推断所述运营隧道病害成因；步骤五：根据运营隧道病害
‑
成因
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措施关系图谱推测所述运营隧道病害发展趋势；步骤六：根据运营隧道病害
‑
成因
‑
措施关系图谱推荐病害治理措施。
[0006]较佳的，步骤一中，搭建所述运营隧道病害
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成因
‑
措施关系图谱包括：识别运营隧道病害
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成因
‑
措施关键要素以及关键要素之间的关联；初步搭建运营隧道病害
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成因
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措施关系图谱，将病害、成因、措施三类关键要素作为节点，各要素节点之间的关联作为边；应用专家知识，对初步搭建的运营隧道病害
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成因
‑
措施关系图谱进行修正。
[0007]较佳的，使用二维表格对运营隧道病害
‑
成因
‑
措施关系图谱进行结构化表示。
[0008]较佳的，识别所述病害包括识别所述病害种类；识别所述病害成因包括识别病害初始条件和病害诱因；识别所述病害治理措施包括明确治理措施优点和适用条件。
[0009]较佳的，步骤二中，对所述关系图谱的节点和边赋值包括：对现有的运营隧道实际发生的病害案例进行统计，并根据统计数据修改病害
‑
成因
‑
措施关系图谱，调整要素节点的权重值。
[0010]较佳的，步骤三中，具体包括：获取运营隧道病害案例的当前病害，查询病害要素类二维表，得到病害类型，记为ID0；将所述病害类型ID0作为子节点的病害要素ID（果），查询相关联的父节点的病害类型ID，记为ID1（因）；再以ID1作为子节点的病害要素ID（果），查询相关联的父节点的病害类型ID，记为ID2（因）；以此类推，得到病害要素ID集合IDSS={ID0，ID1，ID2，
…
，IDi，
…
，IDn}。
[0011]较佳的，所述病害要素ID集合IDSS={ID0，ID1，ID2，
…
，IDi，
…
，IDn}的终止条件包括：（1）查询不到作为父节点的病害类型与之关联；（2）查询到的病害类型IDi已经在IDSS中出现。
[0012]较佳的，步骤四中，推断所述运营隧道病害成因包括：查找与IDSS中各病害要素ID相关联的成因要素，得到初始病害成因ID集合IDS1={IDS1
‑
1，IDS1
‑
2，IDS1
‑
3，
…
，IDS1
‑
i}；剔除IDS1实际条件下不会出现的病害成因，得到中间病害成因ID集合IDS2={IDS2
‑
1，IDS2
‑
2，IDS2
‑
3，
…
，IDS2
‑
i}；根据病害成因要素权重对IDS2中的病害成因进行排序；根据实际情况按排序进行排查验证，剔除经验证排除的病害成因，得到最终病害成因ID集合IDS3={IDS3
‑
1，IDS3
‑
2，IDS3
‑
3，
…
，IDS3
‑
i}。
[0013]较佳的，步骤五中，所述推测运营隧道病害发展趋势包括：根据IDS3的病害成因查询成因
‑
病害路径；获得成因
‑
病害路径集合；根据成因
‑
病害路径集合获得病害路径集合；查询病害要素权重对病害路径集合中的病害进行排序；根据病害排序顺序推测病害发展趋势。
[0014]较佳的，具体包括：根据IDS3的病害成因ID集合，查询获得IDS3导致的成因
‑
病害路径：Path（IDS3_i，IDS4_j）；其中，IDS3_i为IDS3中的成因要素ID，IDS4_j为其指向的病害要素ID，Path表示由（IDS3_i，IDS4_j）组成的有序数列；剔除实际条件下不会发生的成因
‑
病害路径，获得成因
‑
病害路径集合：S_P={Path（IDS3_1，IDS4_1），
……
}；根据S_P中的成因
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病害路径Path（IDS3_i，IDS4_j），以IDS4_j为父节点，查询获得其子节点IDS4_k，将传播路径扩展为Path（IDS3_i，IDS4_j，IDS4_k，
……
），以此类推，获取IDS3的所有正向传播路径集合；剔除实际条件不会发生的成因
‑
病害传播路径；
将各传播路径上的病害ID集合记为IDS5；根据病害要素权重对IDS5中的病害要素ID进行排序，由排序顺序推测运营隧道病害发展趋势。
[0015]较佳的，所述IDS3的所有正向传播路径集合的终止条件包括：（1）查询不到作为果（子节点）的病害类型与之关联；（2）查询到的病害类型IDS4_n已经在Path（IDS3_i，IDS4_j，IDS4_k，
……
）中出现。
[0016]较佳的，步骤六中，所述治理措施包括：排查验证IDS5中的病害要素ID，剔除没有发生的病害要素ID，得到病害要素ID集合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于关系图谱的运营隧道结构病害快速智能诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：搭建运营隧道病害
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成因
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措施关系图谱；步骤二：对所述运营隧道病害
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成因
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措施关系图谱的节点和边赋值；步骤三：获取运营隧道病害案例，输入隧道病害基本特征数据；步骤四：根据运营隧道病害
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成因
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措施关系图谱推断所述运营隧道病害成因；步骤五：根据运营隧道病害
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成因
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措施关系图谱推测所述运营隧道病害发展趋势；步骤六：根据运营隧道病害
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成因
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措施关系图谱推荐病害治理措施。2.根据权利要求1所述的基于关系图谱的运营隧道结构病害快速智能诊断方法，其特征在于，步骤一中，搭建所述运营隧道病害
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成因
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措施关系图谱包括：识别运营隧道病害
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成因
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措施关键要素以及关键要素之间的关联；初步搭建运营隧道病害
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成因
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措施关系图谱，将病害、成因、措施三类关键要素作为节点，各要素节点之间的关联作为边；应用专家知识，对初步搭建的运营隧道病害
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成因
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措施关系图谱进行修正。3.根据权利要求2所述的基于关系图谱的运营隧道结构病害快速智能诊断方法，其特征在于，识别所述病害包括识别所述病害种类；识别所述病害成因包括识别病害初始条件和病害诱因；识别所述病害治理措施包括明确治理措施优点和适用条件。4.根据权利要求1所述的基于关系图谱的运营隧道结构病害快速智能诊断方法，其特征在于，步骤二中，对所述关系图谱的节点和边赋值包括：对现有的运营隧道实际发生的病害案例进行统计，并根据统计数据修改病害
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成因
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措施关系图谱，调整要素节点的权重值。5.根据权利要求1所述的基于关系图谱的运营隧道结构病害快速智能诊断方法，其特征在于，步骤三中，具体包括：获取运营隧道病害案例的当前病害，查询病害要素类二维表，得到病害类型，记为ID0；将所述病害类型ID0作为子节点的病害要素ID，查询相关联的父节点的病害类型ID，记为ID1；再以ID1作为子节点的病害要素ID，查询相关联的父节点的病害类型ID，记为ID2；以此类推，得到病害要素ID集合IDSS={ID0，ID1，ID2，
…
，IDi，
…
，IDn}。6.根据权利要求5所述的基于关系图谱的运营隧道结构病害快速智能诊断方法，其特征在于，步骤四中，推断所述运营隧道病害成因包括：查找与IDSS中各病害要素ID相关联的成因要素，得到初始病害成因ID集合IDS1={IDS1
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1，IDS1
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2，IDS1
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3，
…
，IDS1
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i}；剔除IDS1实际条件下不会出现的病害成因，得到中间病害成因ID集合IDS2={IDS2

【专利技术属性】
技术研发人员：韩玉珍，张连卫，华福才，张雷，何纪忠，潘毫，聂小凡，雷刚，宋菲，
申请(专利权)人：北京城建设计发展集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：