申请/专利权人：深圳市中航环海建设工程有限公司

申请日：2024-04-12

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN118037014B

主分类号：G06Q10/0631

分类号：G06Q10/0631;G06F18/22;G06N3/0442;G06Q10/04;G06Q10/0635;G06Q50/08;G16Y10/30

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2024.05.31#实质审查的生效;2024.05.14#公开

摘要：本发明涉及道路施工监控技术领域，具体为基于物联网的道路施工监测系统，系统包括：施工路段进度匹配模块通过分析道路施工现场摄像头捕获的图像，对比施工路段关键阶段与计划的匹配程度，识别关键路段的进度偏差，生成路段进度分析结果。本发明中，通过施工路段进度匹配模块，实时分析施工现场的图像数据，准确识别进度偏差和关键路段的实际状态，使得施工管理者能够及时调整施工策略，从而有效应对复杂多变的施工环境，解决了传统系统在决策动态优化方面的不足。通过路面工程预测与应对模块，利用调整后的施工方案和历史数据，预测关键里程碑的完成时间，并分析潜在的延误风险，为管理者提供依据以制定有效预防和应对策略。

主权项：1.基于物联网的道路施工监测系统，其特征在于，所述系统包括：施工路段进度匹配模块通过分析道路施工现场摄像头捕获的图像，对比施工路段关键阶段与计划的匹配程度，生成路段进度分析结果；所述施工路段进度匹配模块包括：进度图像分析子模块分析道路施工现场摄像头捕获的图像，识别施工现场的关键标志，包括道路铺设区域、施工机械的位置和状态，生成施工场景特征数据；施工阶段匹配子模块对所述施工场景特征数据进行分析，利用近端策略优化算法，将其与施工计划的每个阶段的标准图像进行比对，确定施工当前阶段情况，生成施工状况识别结果；延误路段标识子模块分析所述施工状况识别结果，识别与预定施工计划相偏离的区域，标注施工进度滞后的路段，生成路段进度分析结果；所述近端策略优化算法按照公式I： ，计算策略网络参数更新，生成施工状况识别结果；其中，为策略网络参数的更新量，为学习率，为期望操作符，计算随机变量的期望值，取最小值函数，为根据施工阶段的多种状况动态调整的权重，为策略比率，代表策略网络的参数，为优势函数，表示时间步或决策点，为实时环境因素调整系数，clip为裁剪函数，限制策略比率的更新幅度在一个安全的范围内，为用于限制策略更新幅度的正数，为历史数据影响系数，为施工材料和工艺的可变性系数；道路环境适应分析模块收集道路施工区域的气象数据，结合所述路段进度分析结果，分析施工流程在多种环境条件下的响应能力，得到道路环境适配分析结果；道路施工策略调整模块依据所述道路环境适配分析结果，模拟调整后的施工效率，进行施工方案的寻优，得到调整后的道路施工方案；路面工程预测与应对模块基于所述调整后的道路施工方案和历史施工数据，预测道路施工关键进度的完成时间，建立路面工程风险预测模型；所述路面工程预测与应对模块包括：未来施工进度预测子模块基于所述调整后的道路施工方案和历史施工数据，执行施工进度的预测分析，确定关键施工进度的预计完成时间，生成路段施工进度预测数据；风险点分析子模块基于所述路段施工进度预测数据，结合相空间重构理论和长短期记忆网络，分析导致延误的因素，包括资源短缺、技术难题和环境限制，识别关键风险点，生成风险点分析结果；应急措施规划子模块基于所述风险点分析结果，规划风险应对措施，包括风险预防、缓解措施和应急响应计划，为每个风险点制定应对策略，生成路面工程风险预测模型；结合所述相空间重构理论和长短期记忆网络方法按照公式II： ，计算隐藏层状态，生成风险点分析结果；其中，为当前时刻的LSTM隐藏层状态，为激活函数，和为分别是输入到隐藏层和隐藏层到隐藏层权重矩阵的缩放因子，和为分别代表输入到隐藏层和隐藏层到隐藏层的权重矩阵，指从输入层到隐藏层的转换，表示从一个时间步的隐藏层状态到下一个时间步的隐藏层状态的转换，表示通过相空间重构技术从时间序列数据中提取的特征向量，代表与时间关联的施工进度指标，表示时间序列中的时刻，是延迟时间，是嵌入维度，为施工阶段复杂度的权重系数，为施工阶段复杂度，为环境变化指数的权重系数，为环境变化指数，为技术难度系数的权重系数，为技术难度系数，为资源可用度的权重系数，为资源可用度，为隐藏层的偏置项，代表偏置项，而下标指特定偏置项关联的隐藏层；施工资源流动性优化模块分析所述路面工程风险预测模型中预测的未来进展和潜在风险，优化施工机械和人员在多路段的调度和配置，创建资源调度优化图；道路施工活动跟踪模块监控所述调整后的道路施工方案在每个路段的执行情况，根据所述资源调度优化图进行人员和机械的即时调整，形成施工实施跟踪记录；路段施工效率优化模块根据所述施工实施跟踪记录，调整施工方法和资源分配，生成路段效率优化方案。

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