【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机场道面养护管理工程领域，尤其是涉及一种适用于机场道面的智能化养护管理方法。
技术介绍
1、机场道面是供飞机起飞、降落和停放的重要平台，其服役性能水平对机场运行安全起关键性作用。持续科学合理的对道面开展养护对于提升道面服役水平、延长道面使用寿命，节省全寿命周期费用具有重要意义。传统的跑道人工巡检技术被动低效、误判率高、时效性差，道面运行状况和健康状况测试间隔周期长、数据量少，道面养护决策可用信息不足，以人工经验决策为主。
2、为此，迫切需要依靠信息化、智能化手段对道面服役性能进行实时、动态和定期的监测、检测和评价，分析道面使用性能状况和安全风险级别，科学合理的制定养护措施，跟踪养护效果，维持和提升道面服役性能，推迟道面大修时间，延长使用寿命,节省道面全寿命周期费用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种适用于机场道面的智能化养护管理方法，能够提高机场道面养护管理的智能化水平，提高道面安全风险预警能力，提高道面使用性能评价的准确性和可靠性，实现多目标道面养护智能决策，并实现道面数据的可视化分析与展示。
2、本专利技术针对道面运行过程中养护管理存在的人工巡检技术落后、采集数据少、实效性查、缺乏有效管理手段和工具，决策分析不科学等问题，研制开发机场道面智能养护管理系统和方法。以实现道面性能智能监测、巡检和定期检测数据的采集、分析及管理，对道面使用性能进行评价预估，再次基础上进行道面养护决策规划，制定养护方案跟
3、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
4、本专利技术提供一种适用于机场道面的智能化养护管理方法，包括以下步骤：
5、s1：获取道面智能监测数据、道面智能巡检数据、道面定期检测数据，构建道路综合数据集；
6、s2：基于道路综合数据集，设定道面结构安全风险告警指标及标准；
7、s3：基于道路综合数据集，构建道面使用性能评价；
8、s4：选择道面使用性能指标，基于道面性能数据的长效积累，建立s曲线道面性能预测模型；
9、s5：基于所述道面使用性能预测模型，建立多目标道面养护智能决策模型，针对道面性能状况、运行状况制定道面养护方案，并跟踪实施效果；
10、s5：建立道面二维/三维gis地图平台，实现数据的可视化分析与展示。
11、进一步地，s1中，所述道面在线智能监测数据包括道面单点沉降监测数据、in sar全域沉降监测数据、道面结构应变监测数据、道面板振动监测数据、跑道积水/积冰雪监测数据、道面温度湿度监测数据、飞机起降监测数据。
12、进一步地，s1中，所述道面智能巡检数据的获取方式为以下的一种或多种：
13、基于移动gis技术和a-gps定位功能，实现对道面分区分块地图的加载、道面巡检轨迹记录、道面巡检日志记录、道面巡检异常数据图像和视频的采集及实时上传，同时实现道面巡检发现-报修-计划-维修-效果跟踪流程闭环；
14、基于车载视频终端和深度卷积神经网络算法，采用车载高清视频设备实现跑道道面突发性病害、跑道fod的自动检测及数据采集；
15、基于车载道面病害扫描终端采用三维结构光技术，采集二维灰度数据和三维深度数据，输出道面病害位置、深度、面积、严重程度的评估指标。
16、进一步地，s2中，道面结构安全风险告警信息包括道面单点沉降告警、insar全域道面不均匀沉降告警、结构累计损伤告警、道面脱空状况告警、道面断板告警、道面错台告警、跑道积水厚度告警、跑道结冰告警；
17、s2中，采用风险等级分析模型，对道面运行安全综合风险进行等级评价，风险等级分为高、中、低三个告警等级，风险评价模型采用模糊评价方法，并采用梯形隶属度函数，计算相对隶属度：
18、
19、其中：
20、xi：待评对象某一单项指标i的道面风险数值，
21、yij yij+1：xi道面风险数值区间取值范围；
22、rij：风险数值对j等级的相对隶属度。
23、将某一需要进行风险评价的道面的相对位置s，代入隶属度函数，求得该道面安全风险对各个等级的隶属度h＝[h1h2h3]，若道面安全风险指数：max{h1，h2，h3}＝hk，则要评价的道面安全风险等级划分为k等级，并建立对应等级的标准。
24、进一步地，s3中，道面使用性能评价的过程至少包括以下的一种或多种：
25、a)道面损坏状况采用pci指标，分为“优”、“良”、“中”、“次”、“差”五个等级进行评价，同时采用道面病害的fod威胁指数fodi作为评价指标，评价跑道病害的fod威胁程度，道面损坏状况指数和fodi指数的计算采用智能巡检终端获得的所有道面病害数据；
26、b)道面结构参数采用落锤式弯沉仪数据，采用空间弯沉盆重心法进行反演，得到地基模量k(e)和材料模量e，用于计算道面结构指标，空间弯沉盆重心计算如下：
27、
28、其中：
29、m：为构成空间弯沉盆的区域数；
30、n：为测线上除荷载作用中心外的弯沉测点数；
31、ωmn：为am区域lm测线上dm，n测点和dm，n+1测点之间的弯沉盆和lm+1测线上dm+1，n测点和dm+1，n+1测点之间的弯沉盆构成的空间弯沉盆。
32、c)道面结构状况采用结构承载能力acr-pcr、剩余寿命、水泥道面脱空作为评价指标，其中，acr采用弹性层状体系理论计算道面三层结构力学响应，确定不同重量飞机对应的acr值，道面pcr采用基于累计损伤的道面结构厚度设计原理进行计算，结构应力采用传感器实测值或三维有限元计算值，剩余寿命采用累计损伤因子(cdf)与设计损伤值进行对比，计算航空交通量作用次数后确定，水泥道面脱空采用传感器实测振动和应变情况进行数据解析和分析；
33、d)道面功能性能采用平整度指标和抗滑指标进行评价，其中，平整度指标基于全域沉降监测的(insar)相对高程数据计算国际平整度指数和波音平整度指数，抗滑性能采用跑道摩阻系数车测定的摩擦系数，同时可基于跑道水膜传感器监测的水膜厚度进行跑道湿滑状态评估和风险评估；
34、跑道湿滑风险计算采用以下模型：
35、
36、
37、α：飞机速度大于临界滑水速度的概率；
38、f(v)：飞机着陆速度概率分布函数；
39、vp：根据道面实时湿滑状态计算得到的临界滑水速度；
40、w(x):飞机着陆点的位置与轮迹横向分布函数；
41、e)基于多源数据融合分析，采用权重法或综合评价法对道面综合性能状况进行评价，对安全风险进行识别、告警和监控。
42、进一步地，s4中，具体过程为：
43、a)针对不同交本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于机场道面的智能化养护管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适用于机场道面的智能化养护管理方法，其特征在于，S1中，所述道面在线智能监测数据包括道面单点沉降监测数据、In SAR全域沉降监测数据、道面结构应变监测数据、道面板振动监测数据、跑道积水/积冰雪监测数据、道面温度湿度监测数据、飞机起降监测数据。
3.根据权利要求1所述的一种适用于机场道面的智能化养护管理方法，其特征在于，S1中，所述道面智能巡检数据的获取方式为以下的一种或多种：
4.根据权利要求1所述的一种适用于机场道面的智能化养护管理方法，其特征在于，S2中，道面结构安全风险告警信息包括道面单点沉降告警、InSAR全域道面不均匀沉降告警、结构累计损伤告警、道面脱空状况告警、道面断板告警、道面错台告警、跑道积水厚度告警、跑道结冰告警；
5.根据权利要求1所述的一种适用于机场道面的智能化养护管理方法，其特征在于，S3中，道面使用性能评价的过程至少包括以下的一种或多种：
6.根据权利要求1所述的一种适用于机场道面的智能化养护管
7.根据权利要求1所述的一种适用于机场道面的智能化养护管理方法，其特征在于，S5中，所述道面养护多目标决策模型的构建方式为：基于道面使用性能预测模型与费用-效益分析模型，采用不确定规划理论，分别以最低可接受服务水平和最大投资限额为管理目标，建立道面维护决策优化的财政目标规划模型和项目目标规划模型，即为道面养护多目标决策模型：
8.根据权利要求1所述的一种适用于机场道面的智能化养护管理方法，其特征在于，S5中，道面养护方案的具体指定过程为：
9.根据权利要求1所述的一种适用于机场道面的智能化养护管理方法，其特征在于，S6中，二维GIS地图以web GIS方式进行服务发布，其中包括道面分区、道面结构、道面病害、道面维修数据的空间查询，同时还包括道面损坏状况、道面结构性能、安全风险及预警信息的专题地图，还包括道面维修养护方案的空间布置，以此实现数据的可视化分析、展示。
10.根据权利要求1所述的一种适用于机场道面的智能化养护管理方法，其特征在于，S6中，三维GIS地图以BIM模型为基础，采用开源3D GIS软件进行服务发布，实现与二维地图基本功能和各类监测传感器及其数据管理、地基-基层-道面三维特征信息的管理。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于机场道面的智能化养护管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适用于机场道面的智能化养护管理方法，其特征在于，s1中，所述道面在线智能监测数据包括道面单点沉降监测数据、in sar全域沉降监测数据、道面结构应变监测数据、道面板振动监测数据、跑道积水/积冰雪监测数据、道面温度湿度监测数据、飞机起降监测数据。
3.根据权利要求1所述的一种适用于机场道面的智能化养护管理方法，其特征在于，s1中，所述道面智能巡检数据的获取方式为以下的一种或多种：
4.根据权利要求1所述的一种适用于机场道面的智能化养护管理方法，其特征在于，s2中，道面结构安全风险告警信息包括道面单点沉降告警、insar全域道面不均匀沉降告警、结构累计损伤告警、道面脱空状况告警、道面断板告警、道面错台告警、跑道积水厚度告警、跑道结冰告警；
5.根据权利要求1所述的一种适用于机场道面的智能化养护管理方法，其特征在于，s3中，道面使用性能评价的过程至少包括以下的一种或多种：
6.根据权利要求1所述的一种适用于机场道面的智能化养护管理方法，其特征在于，s4中，具体过程为：
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨戈，杜浩，
申请(专利权)人：上海同科交通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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