本发明涉及路面养护管理系统，具体为基于数字化的路面工程健康管理系统。
背景技术：
1、随着我国公路建设事业的迅猛发展，高等级公路养护管理工作日益重要。为实现高速公路的经常性、及时性的养护，规范养护管理工作，高速公路养护管理中心需要利用先进的、科学的管理工具，做到及时、准确地掌握道路目前状况，快速查询道路原始技术档案及养护维修资料，并能及时上报、决策，快速做出反应逐步形成一支高素质的专业化养护管理队伍，以实现高等级公路养护管理规范化标准化、科学化。
2、但是，目前对于公路路面的健康管理操作很多还是依靠人工巡查或者是利用拍摄装置进行现场图像的拍摄操作完成的，人工巡查的效率低，难以及时的发现路面病害情况，而拍摄图像则因为数据的庞大，造成处理效率和精度的降低，这就会导致公路路面在长期的使用过程中出现病害无法及时的进行养护操作，并且随着车辆的继续行驶将会导致病害的继续扩大，会极大的硬性到公路路面的健康，除此之外，现有技术的公路路面维护措施在实际使用时，只有工作人员到达现场才能对公路病害的种类和规模进行确定，无法做到提前了解和提取准备，从而使得对于公路的养护操作带来一定的不便。基于以上的原因，本发明提出基于数字化的路面工程健康管理系统。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供了基于数字化的路面工程健康管理系统。
2、为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
3、基于数字化的路面工程健康管理系统，基于神经网络建立模型并对数据进行训练，包括数据采集模块、数据接入模块、数据传输模块、数据分析模块、数据存储模块和养护决策模块，所述模型包括训练数据、监督数据、测试数据和模拟预测；
4、所述数据采集模块用于通过各种传感器、图像设备对路面信息进行数据采集和图像拍摄操作，是实现对路面数字化工程健康管理的基础；
5、所述数据接入模块用于对现有的道路上的各个交通监测装置与本系统之间的相互兼容，以此可以有效的减少本系统所需要安装设备的数量和提高本系统数字化管理的精度；
6、所述数据传输模块用于对数据采集模块所采集到的各项路面数据进行传输操作和系统对传输的各项路面信息进行接收使用，实现了数据的通信功能；
7、所述数据分析模块用于对采集到的各项路面数据信息进行分析，并依据现有数据进行路面病害的确定，是实现路面工程健康管理系统的核心；
8、所述数据存储模块用于对现有数据的存储和采集到的数据进行存储操作，以此逐步的扩大系统数据存储的量，使得本系统随着使用时间的增加，逐步的提高分析的精度；
9、所述养护决策模块用于对数据分析模块分析出的病害进行养护措施的匹配和下发，以达到准确且及时的对路面病害情况进行养护处理操作。
10、作为本发明的一种优选技术方案，所述训练数据需要构建验证数据集对模型进行验证，其包括训练集、验证集和测试集；所述监督数据通过使用已标记的训练数据集来训练一个模型，使其能够对未知数据进行预测和分类；所述测试数据包括数据建模，其流程为数据的理解和获取，并对数据描述分析，然后是根据变量和算法选择模型，最好根据数据集的划分设定参数，加载算法，以此来进行模型的部署。
11、作为本发明的一种优选技术方案，所述数据采集模块所使用到的数字化设备包括定位装置，压力传感器、超声波探头、结冰传感器和图像拍摄装置组成，可以实现对路面病害情况定位、路面车辆载重情况、路面损坏情况、路面积水积雪结冰情况和路面实时图像进行采集操作，所述数据采集模块在一条公路上会设置有若干个，每个所述数据采集模块需要对一段路面处的所有数字化设备进行数据的收集操作。
12、作为本发明的一种优选技术方案，所述数据接入模块可以实现与交通监测装置上的违章拍照系统、测速系统、天气监测装置和交通数据存储系统进行兼容性连接，且本系统会依据交通监测装置在公路上位置在系统内进行顺序编号。
13、作为本发明的一种优选技术方案，所述数据传输模块由数据发送装置和数据接收装置组成，所述数据发送装置用于对数据的发送操作，一般是安装在公路现场，所述数据接收装置用于对采集到的数据进行接收操作，一般是安装在系统内，所述数据传输模块基于5g网络实现。
14、作为本发明的一种优选技术方案，所述数据分析模块在对采集到的数据进行分析操作时，包括以下的步骤：
15、s11：首先，对采集到的路面数字化的数据进行按照时间、路面监测顺序位置和监测具体数据进行整理和排序；
16、s12：然后，基于系统内部存储的原始数据库内的信息进行数据比对操作，排除与原始数据库信息差异小的数据信息，并将剩余的数字化信息整理成异常数据库；
17、s13：之后，提取基于异常数据的地点信息上传到系统之中，系统启动指定地点的图像采集装置，对指定位置进行图像的拍摄，实现对指定地点图像数据的收集；
18、s14：最后，将图像数据与系统之中所存储的路面病害情况图像进行对比分析，若图像不存在路面病害的特征，则判定为错误数据并删除，若图像存在路面病害的特征，则系统决策出病害名称，并连同整条数据一起打包，一方面输出到系统显示，另一方面加入到原始数据库。
19、作为本发明的一种优选技术方案，所述数据分析模块基于接入模块接入本系统的交通监测装置进行路面工程数字化健康管理操作，包括以下的步骤：
20、s21：首先，基于接入到本系统内的交通数据存储系统的数据进行提取，提取出在不同时间、不同交通流量和不同天气情况下，指定公路上车辆的车速、相邻两个交通监测设备之间车辆行驶的时间数据；
21、s22：然后，基于接入到本系统内部的交通监测装置按照其在公路上的位置在本系统内进行顺序编号操作；
22、s23：之后，交通监测装置对车辆在公路上行驶的车速信息和同一车辆经过相邻两个交通监测设备之间的形式时间进行计算，得出车辆在指定时间指定车流量前提下的行驶数据信息；
23、s24：最后，本系统对各个交通监测装置监测到的数据与提取的数据信息进行对比操作，若对比的数据与提取的数据偏差较小，则说明基于交通监测装置监测的路段无路面病害或者病害对于行车安全影响小，若出现对比数据与提取数据偏差较大，即每辆车在指定区域内形式均需要进行减速操作，增加了区间驾驶时间，则说明路面上存在病害，此时通过监测装置编号实现对病害区段进行实现定位。
24、作为本发明的一种优选技术方案，所述养护决策模块会基于数据分析模块所传输的数据进行公路病害规模的确定操作，并依据公路病害的种类和公路病害的规模进行原材料的种类、使用设备和人员数量的配置决策，并且养护决策模块会依据公路病害的路段以就近原则下发到维护工组，从而实现对路面工程进行准确且及时的养护处理操作。
25、本发明实施例提供了基于数字化的路面工程健康管理系统，具备以下有益效果：
26、1、本发明通过数据采集模块和数据分析模块，通过数据采集模块可以实现对公路上的各项数据进行数字化的采集操作，实现对公路路面的监测准确性提高，并且通过数据分析模块可以利用数据的对比偏差确定出可能出现路面病害的位置，再利用数据采集模块进行现场的图像采集，并进行图像的比对，即可实现精准的路面病害情况的确定，避免了图像数据的局限和处理的难度，可以实现对公路病害进行及时的发现和确定；
27、2、本发明通过数据接入模块，可以将公路上现有的交通监测装置和交通监测的数据信息直接的接入和兼容到本系统内部，一方面可以有效的减少本系统所需要安装设备的数量，另一方面可以通过利用箭头监测装置对公路上形式车辆的数据监测和分析操作，实现对公路上病害情况的发现，使得对公路路面健康管理和分析更加的多源化；
28、3、本发明通过设置有养护决策模块，养护决策模块会基于数据分析模块所传输的数据进行公路病害规模的确定操作，并依据公路病害的种类和公路病害的规模进行原材料的种类、使用设备和人员数量的配置决策，并且养护决策模块会依据公路病害的路段以就近原则下发到维护工组，从而实现对路面工程进行准确且及时的养护处理操作。
1.基于数字化的路面工程健康管理系统，基于神经网络建立模型并对数据进行训练，其特征在于，包括数据采集模块、数据接入模块、数据传输模块、数据分析模块、数据存储模块和养护决策模块，所述模型包括训练数据、监督数据、测试数据和模拟预测；
2.根据权利要求1所述的基于数字化的路面工程健康管理系统，其特征在于，所述训练数据需要构建验证数据集对模型进行验证，其包括训练集、验证集和测试集；所述监督数据通过使用已标记的训练数据集来训练一个模型，使其能够对未知数据进行预测和分类；所述测试数据包括数据建模，其流程为数据的理解和获取，并对数据描述分析，然后是根据变量和算法选择模型，最好根据数据集的划分设定参数，加载算法，以此来进行模型的部署。
3.根据权利要求1所述的基于数字化的路面工程健康管理系统，其特征在于，所述数据采集模块所使用到的数字化设备包括定位装置，压力传感器、超声波探头、结冰传感器和图像拍摄装置组成，可以实现对路面病害情况定位、路面车辆载重情况、路面损坏情况、路面积水积雪结冰情况和路面实时图像进行采集操作，所述数据采集模块在一条公路上会设置有若干个，每个所述数据采集模块需要对一段路面处的所有数字化设备进行数据的收集操作。
4.根据权利要求1所述的基于数字化的路面工程健康管理系统，其特征在于，所述数据接入模块可以实现与交通监测装置上的违章拍照系统、测速系统、天气监测装置和交通数据存储系统进行兼容性连接，且本系统会依据交通监测装置在公路上位置在系统内进行顺序编号。
5.根据权利要求1所述的基于数字化的路面工程健康管理系统，其特征在于，所述数据传输模块由数据发送装置和数据接收装置组成，所述数据发送装置用于对数据的发送操作，一般是安装在公路现场，所述数据接收装置用于对采集到的数据进行接收操作，一般是安装在系统内，所述数据传输模块基于5g网络实现。
6.根据权利要求1所述的基于数字化的路面工程健康管理系统，其特征在于，所述数据分析模块在对采集到的数据进行分析操作时，包括以下的步骤：
7.根据权利要求1所述的基于数字化的路面工程健康管理系统，其特征在于，所述数据分析模块基于接入模块接入本系统的交通监测装置进行路面工程数字化健康管理操作，包括以下的步骤：
8.根据权利要求1所述的基于数字化的路面工程健康管理系统，其特征在于，所述养护决策模块会基于数据分析模块所传输的数据进行公路病害规模的确定操作，并依据公路病害的种类和公路病害的规模进行原材料的种类、使用设备和人员数量的配置决策，并且养护决策模块会依据公路病害的路段以就近原则下发到维护工组，从而实现对路面工程进行准确且及时的养护处理操作。
