(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211015542.7 (22)申请日 2022.08.24 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115114714 A (43)申请公布日 2022.09.27 (73)专利权人 江苏顺联工程建 设有限公司 地址 213300 江苏省常州市溧阳市溧城街 道燕鸣路1号5 01 (72)发明人 蒋建华　蒋建伦　马文俊　 (74)专利代理 机构 郑州知倍 通知识产权代理事 务所(普通 合伙) 41191 专利代理师 邱珍珍 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/27(2020.01)G06F 17/14(2006.01) G06F 17/18(2006.01) G06K 9/62(2022.01) 审查员 张永辉 (54)发明名称 基于挖方形态测量的市政工程挖填方辅助 方法 (57)摘要 本发明涉及挖填方工程技术领域， 具体涉及 一种基于挖方形态测量的市政工程挖填方辅助 方法， 该方法获取挖方工作中的压实状态稳定指 标、 挖方体积增量值的典型程度和挖方断面形态 的傅里叶描述子， 以计算挖方工作的工作特例程 度， 由傅里叶描述子获取挖方工作的断面形态特 征； 将压实状态稳定指标、 挖方体积增量值的典 型程度、 工作特例程度和断面形态特征组成挖方 工作的状态特征向量； 将连续多个挖方工作的状 态特征向量组成正常样本集合和异常样本集合， 用于对Adaboo st二分类器的训练， 利用训练好的 Adaboost二分类器对挖方工作进行异常状态检 测。 本发明能够快速准确地进行异常预警， 以方 便及时发现问题， 对挖方起到 辅助作用。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 115114714 B 2022.11.11 CN 115114714 B 1.一种基于挖方形态测量的市政工程挖填方辅助方法， 其特征在于， 该方法包括以下 步骤： 以设定挖填路径所对应的工作过程为一个挖方工作， 基于设定的采样频率， 采集当前 挖方工作中的挖填压实方系数和挖方体积增量值， 分别对应得到挖填压实方系数序列和挖 方体积增 量值序列； 由所述挖填压实方系 数序列计算压实状态稳定指标， 由所述挖方体积 增量值序列计算挖方体积增 量值的典型程度； 获取当前挖方工作的挖方断面形态， 根据所 述挖方断面形态的点云数据获取 所述挖方断面形态的傅里叶描述子； 结合所述傅里叶描述子、 所述挖填压实方系数序列和所述压实状态稳定指标计算当前 挖方工作的工作特例程度； 将所述傅里叶描述子中的低频分量作为当前挖方工作的断面形 态特征； 将所述压实状态稳定指标、 所述挖方体积增量值的典型程度、 所述工作特例程度和 所述断面形态特 征组成当前挖方工作的状态特 征向量； 获取连续多个挖方工作的所述状态特征向量， 根据 所述工作 特例程度之间的差值对所 有的所述状态特征向量进行聚类， 以得到正常样本集合和异常样本集合； 利用正常样本集 合和异常样本集合对Adab oost二分类器进行训练， 得到Adaboost二分类器的强分类器， 利 用所述强分类 器对挖方工作进行异常状态检测； 所述压实状态稳定指标的计算公式为： 其中， 为压实状态稳定指标； 为均值化函数； 为绝对值函数； 为所述 挖填压实方系数序列中第 个挖填压实方系数； 为所述挖填压实方系数序列中第 个挖填压实方系数； 为常数； 所述挖方体积增量 值的典型程度的获取 方法， 包括： 分别计算所述挖方体积增量值序列中每个挖方体积增量值与基准挖方体积之间的差 值平方， 得到差值平方的均值， 将所述均值与修正系数之 间的乘积作为差异指标； 所述基准 挖方体积是指压实前的挖方体积； 利用双曲正切函数对差异指标进行优化处 理得到所述挖方体积增量 值的典型程度； 所述工作特例程度的计算公式为： 其中， 为所述工作特例程度； Cosine （ ） 为余弦相似度函数； mean （ ） 为均值函数； Max （ ） 为求取最大值函数； 为基准傅里叶描述子； 为所述傅里叶描述子； 为所述压实状 态稳定指标； 为所述挖填压实方系数序列； 所述正常样本集 合和异常样本集 合的获取 方法， 包括： 分别计算任意两个挖方工作中对应所述工作特例程度之间的差值， 将差值作为样本距 离， 基于样本距离， 对所有的状态特 征向量进行DBSCAN聚类， 得到多个聚类簇和孤立 点；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115114714 B 2将孤立点对应的所述状态特征向量组成所述异常样本集合， 将所有聚类簇 中的所述状 态特征向量组成所述 正常样本集 合。 2.如权利要求1所述的一种基于挖方形态测量的市政工程挖填方辅助方法， 其特征在 于， 对所述异常样本集 合进行优化， 其优化方法包括： 对所述异常样本集合中的所述工作特例程度进行统计， 得到所述工作特例程度的中 值， 获取所述异常样本集合中大于中值的目标状态特征向量， 将所有目标状态特征向量中 的各元素进行随机组合， 得到多个新状态特征向量， 将新状态特征向量放入所述异常样本 集合中。 3.如权利要求1所述的一种基于挖方形态测量的市政工程挖填方辅助方法， 其特征在 于， 所述利用所述强分类 器对挖方工作进行异常状态检测的方法， 包括： 根据所述强分类器分别获取多个历史挖方工作的历史响应值， 根据所述历史响应值获 取响应值阈值； 根据所述强分类器分别获取实时挖方工作的实时响应值， 以及实时挖方工作之前的连 续K次挖方工作的响应值， 当所述 实时响应值和所述响应值存在低于所述响应值阈值时， 进 行挖方异常预警。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115114714 B 3