[发明专利]一种用于盾构施工机载参数的特征参数选择方法及系统

说明书

本发明公开一种用于盾构施工机载参数的特征参数选择方法及系统。获取盾构传感器采集的原始数据；对所述原始数据进行清洗，得到清洗数据；对所述清洗数据进行预处理，得到预处理数据；对所述预处理数据中包含的所有的机载参数进行卡方检验，得到多个机载参数的卡方值；将多个所述机载参数的卡方值按照由大到小排序，并选取前N个卡方值的机载参数，将所述前N个卡方值的机载参数中的前K个机载参数代入到评价模型，得到N个评价指标；K为1至N的整数；比较所述N个评价指标的大小，确定评价指标最大的K的值；将前K个机载参数作为特征参数组合。本发明能够实现从种类繁多的盾构机载参数中选择出若干包含有用信息的特征参数进行分析。

技术领域

本发明涉及机器学习领域，特别是涉及一种用于盾构施工机载参数的特征参数选择方法及系统。

背景技术

盾构是用于隧道施工的自动化、系统化的大型隧道掘进设备，集机械、力学、自动化等多学科应用为一体。由于盾构组成复杂，所以各部分传感器返回参数种类多。而且盾构传感器采样频率高，整体数据量大，所以很难使用传统方法对全部盾构数据进行分析与处理。

盾构机载数据含有丰富的信息，同时也包含大量重复冗余信息，过量的数据信息会给后续分析过程造成极大的困难。对预测模型而言，冗余的信息不会给为模型训练做出贡献，其中，不良的特征参数会降低模型的精度。

盾构机载参数中的一些关键参数可以用于识别地质并预测推力、扭矩等响应参数。由于数据量大，参数种类多，计算时间成本有限，现有的盾构工程中的数据分析需要进行特征参数的筛选过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于盾构施工机载参数的特征参数选择方法及系统，能够从种类繁多的盾构机载参数中选择出若干包含有用信息的特征参数进行分析。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种用于盾构施工机载参数的特征参数选择方法，包括：

获取盾构传感器采集的原始数据；

对所述原始数据进行清洗，得到清洗数据；

对所述清洗数据进行预处理，得到预处理数据；

对所述预处理数据中包含的所有的机载参数进行卡方检验，得到多个机载参数的卡方值；

将多个所述机载参数的卡方值按照由大到小排序，并选取前N个卡方值的机载参数；

将所述前N个卡方值的机载参数中的前K个机载参数代入到评价模型，得到N个评价指标，K为1至N的整数；

比较所述N个评价指标的大小，确定评价指标最大的K的值；

将所述前K个机载参数作为特征参数组合。

可选的，所述对所述原始数据进行清洗，得到清洗数据，具体包括：

当传感器传回的原始数据中的无效值、缺失值无法进行后续数据处理部分的数据量占比小于设定值时，对这部分数据进行清除，得到清除后的数据；

当传感器传回的原始数据中的无效值、缺失值无法进行后续数据处理部分的数据量占比大于设定值时，对这部分数据采用插值填充方法填补修正数据，得到填补后的数据；

根据所述清除后的数据和所述填补后的数据，得到清洗数据。

可选的，所述对所述清洗数据进行预处理，得到预处理数据，具体包括：

对所述清洗数据进行归一化公式的预处理，得到预处理数据；

其中，x和x_pre分别为预处理前后的参数值，x_max为参数中最大的参数值，x_min为参数中最小的参数值。