[发明专利]高速公路行车道路面状况评价方法

说明书

本发明提供了一种高速公路行车道路面状况评价方法，包含以下步骤：对所采集的数据进行标准化处理，消除各项指标由于单位不同对分析结果造成的不利影响，得到标准化之后的矩阵；对标准化之后的矩阵进行处理，消除原始数据之间的相关影响，得到相关系数矩阵；根据相关系数矩阵求得能表征出原始数据的所有成分的特征值和贡献率；提取能表示出原始数据绝大部分信息的成分为主成分，根据特征方程求出主成分特征值对应的特征向量；用主成分及权重表示出综合评价指标，结合对应的公路指标等级划分标准，建立综合指标评价等级。本发明解决了当前高速公路路面评价过程中对车道不加以区分造成的评价结果不精确的问题，对高速公路路面评价做到了更加精细化。

技术领域

本发明涉及一种高速公路行车道路面状况评价方法。

背景技术

目前我国的基础设施建设已经逐步趋向于完善，国内投入使用的高速公路里程也非常庞大。在高速公路中，我国多采用双向四车道的设计。随着使用年限的增长，高速公路的路面损坏也日益严重，养护的工程量也越来越大。国内的高速公路养护预防措施多基于全幅路段的评价结果。

高速公路的不同车道的车辆荷载存在较大的差异，其主要破坏类型也存在一定的区别，根据传统的评价结果进行养护可能会造成养护的不精确和资源的浪费。在路面养护评价体系中，破坏类病害裂缝、坑槽、车辙等主要是在路面状况指数PCI中体现，PCI是一个综合评价指标，无法反应路面典型病害的类型及严重程度，在评价过程中敏感性不足，评价结果与实际养护需求脱节。而行车道的病害较超车道、应急车道等病害明显更加严重，传统的高速公路路面评价方式可能会将存在差异性的指标进行弱化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高速公路行车道路面状况评价方法。

为解决上述问题，本发明提供一种高速公路行车道路面状况评价方法，包括：

步骤S1，对高速公路行车道的路面单项指标采集得到采集到的数据，其中，所述路面单项指标包括路面破损严重指标；

步骤S2，利用Z-score的方法对所采集到的数据进行标准化处理，消除各路面单项指标由于单位不同对分析结果产生的影响，以得到标准化之后的矩阵；

步骤S3，采用主成分分析法对标准化之后的矩阵进行处理，消除标准化之后的矩阵中原始数据之间的相关影响，得到相关系数矩阵；

步骤S4，根据所述相关系数矩阵求得表征出原始数据的所有成分的特征值和贡献率；

步骤S5，基于原始数据的所有成分的特征值和贡献率，提取用于表示出原始数据的大于预设阈值部分信息的成分，作为主成分，根据特征方程求出所述主成分的特征值对应的特征向量；

步骤S6，用主成分的特征值对应的特征向量及贡献率重新表示出综合指标，结合对应的公路指标等级划分标准，建立综合指标评价等级。

进一步的，在上述方法中，所述路面单项指标提取包括：路面破损状况PCI、行驶质量指数RQI、车辙深度RDI、路面抗滑性能SFC、路面纵向裂缝C和路面沉陷D。

进一步的，在上述方法中，所述高速公路行车道为除超车道和应急车道以外的车道。

进一步的，在上述方法中，步骤S2，对所采集的数据进行标准化处理，包括：

假设有n个数据组，每个数据阵有p个参与评价的指标，所有的数据组合在一起，得到矩阵X＝(X_ij)_n×p，x_ij为第i个数据组，第j个指标，标准化之后的矩阵各项为其中i＝1,2，...，n；j＝1,2，...，p，与σ_j分别是第j个指标的样本均值和标准差。

进一步的，在上述方法中，步骤S3中，所述相关系数矩阵是对角线上均为1的对角矩阵。

进一步的，在上述方法中，步骤S3包括：