[发明专利]基于拱桥吊杆力影响面加载动态识别车辆轴重方法和系统

说明书

一种基于拱桥吊杆力影响面加载动态识别车辆轴重方法，包括：提取梁型类型及结构参数控制信息；提取拱桥吊杆力测量点理论吊杆力影响面控制信息；根据加载试验拱桥吊杆力影响线结果修正吊杆力影响面；设置触发识别车辆轴重识别对应拱桥吊杆力阈值；车辆轴重识别系统识别通过拱桥车辆轴重。本发明集合大数据、机器学习、深度学习、安全监控、自动化控制、计算机技术、精密传感技术等综合应用，实现在提取结构自身特性参数及实时结构响应的基础上，基于结构动态荷载引起的拱桥吊杆力为识别参数，反向识别拱桥车辆荷载，实现新一代智能监控产品以智能计算为核心，以自感应、自适应、自学习和自决策为显著特征的识别系统及方法。

技术领域

本发明涉及的是车辆轴重识别技术领域，特别涉及一种基于拱桥吊杆力影响面加载动态识别车辆轴重方法和系统。

背景技术

现有大桥识别车辆荷载，一般分为动态称重方法和静态称重方法，其中，静态称重方法使用最广泛，用静态称重方法检测超重车一般需要专门的磅秤，成本较高，且需要将车辆停下称重，对于交通流量较大的桥梁容易造成交通拥堵。采用该称重系统，往往成为交通通道卡点。而且静态称重仅能监测出总重，无法获得车辆各车轴重量分布情况。

另一种基于铺面的动态称重方法，使用铺设在桥面的设备来对桥面上的车辆进行称重，该方法对路面造成一定程度损伤，且车流易对设备造成损伤，限制了设备的可使用期限。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于拱桥吊杆力影响面加载动态识别车辆轴重方法和系统。

基于拱桥吊杆力影响面加载动态识别车辆轴重方法，包括：

S100.提取梁型类型及结构参数控制信息，具体为：获取需要的桥梁类型、桥梁跨度、桥面宽度、吊杆面积及吊杆分布、截面类型分布、截面惯性矩结构特性参数；

S200.提取吊杆力测量点影响面控制信息，具体为：采用有限元计算分析，提取吊杆力测量点吊杆力影响面设计参数，包含沿横纵向预设间距的吊杆力影响面数值，绘制出吊杆力影响面；

S300.根据加载试验拱桥吊杆力影响线结果修正吊杆力影响面，具体为：根据正则化解计算、最小二乘法解校核，提取试验拱桥控制点吊杆力影响线，引入试验修正系数，建立试验拱桥控制点吊杆力影响线与对应拱桥吊杆力影响线数值解对应关系，采用相似比系数，形成试验修正拱桥吊杆力影响面；

S400.设置触发识别车辆轴重识别对应拱桥吊杆力阈值，具体为：在提取的拱桥吊杆力曲线值，通过自适应算法，过滤拱桥动态荷载冲击效应及强迫振动，剔除相关干扰波形，提取最大吊杆力与拱桥吊杆力阈值比对，触发识别车辆轴重系统；

S500.车辆轴重识别系统识别通过拱桥车辆轴重，具体为：提取时间间隔△t内拱桥吊杆力，求解方程，反向识别车辆轴重。

进一步地，还包括：S600.拱桥吊杆力触发拱桥安全风险预警系统，具体为：根据反向识别车辆轴重，识别超重车辆，按照超重车辆荷载等级，确定拱桥安全风险等级，触发相应对应预警系统。

进一步地，还包括S700：将拱桥动态荷载动态识别输出。

进一步地，S100还包括：

S101、获取拱桥类型参数信息；

S102、获取拱桥跨度布置信息，划分纵桥向吊杆力影响线网格，提取间隔及个数；

S103、获取桥面宽度布置信息，划分横桥向吊杆力影响线网格，提取间隔及个数；

S104、获取截面类型分布信息，确定截面类型个数、提取拱桥高度、截面面积、截面惯性矩、吊杆面积及分布结构参数。

进一步地，S200还包括：