本發(fā)明涉及道路病害識(shí)別與養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的路面病害識(shí)別與管養(yǎng)決策方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，公路網(wǎng)絡(luò)日益完善。然而在高速發(fā)展的背后也存在著很多不協(xié)調(diào)的問(wèn)題，目前新建項(xiàng)目在逐漸變少，我國(guó)正漸漸步入工程養(yǎng)護(hù)時(shí)代，很多早期的道路到達(dá)了使用年限，養(yǎng)護(hù)維修問(wèn)題不斷凸顯。就2016年，全國(guó)公路養(yǎng)護(hù)里程411.68萬(wàn)km，占公路總里程的97.2％，我國(guó)龐大的公共交通系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，需要更加高效、實(shí)用的方式進(jìn)行維護(hù)。

目前的路面病害的識(shí)別主要靠基層管理維護(hù)人員肉眼觀察對(duì)病害進(jìn)行識(shí)別，正確診斷病害需要人員有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)儲(chǔ)備，但目前很多的養(yǎng)護(hù)人員缺乏專業(yè)知識(shí)，對(duì)路面病害的判斷往往存在錯(cuò)誤或不夠全面，錯(cuò)誤識(shí)別病害程度，管養(yǎng)方案的制定抓不住問(wèn)題的關(guān)鍵，造成了很多無(wú)效維護(hù)，既浪費(fèi)資源又有礙于交通。

目前路面病害種類雖然多種多樣，但大多數(shù)病害都無(wú)需借助精密儀器，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的識(shí)別手段為病害定性，并根據(jù)實(shí)地可以直接測(cè)量的工程數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)精確的定量分析。更為關(guān)鍵的是路面病害的發(fā)生與發(fā)展逐步呈現(xiàn)一定的規(guī)律性和區(qū)域性，路面病害識(shí)別與管養(yǎng)決策可完全應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中公路維護(hù)難度大，維護(hù)手段效率低的缺陷，提供一種基于互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的路面病害識(shí)別與管養(yǎng)決策方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供一種基于互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的路面病害識(shí)別與管養(yǎng)決策方法，包括以下步驟：

S1、基于互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)構(gòu)建路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)，從路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)中提煉出判斷識(shí)別不同路面病害的關(guān)鍵語(yǔ)句，根據(jù)關(guān)鍵語(yǔ)句制定用戶輸入標(biāo)準(zhǔn)，用戶輸入標(biāo)準(zhǔn)包含不同的路面病害特征；

S2、按照用戶標(biāo)準(zhǔn)輸入路面病害特征，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索匹配，進(jìn)行路面病害智能識(shí)別并給出管養(yǎng)方案；

S3、路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)在用戶使用中通過(guò)用戶輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，不斷自我升級(jí)提高識(shí)別精度。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的步驟S1中構(gòu)建路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)的方法為：

根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)，獲取工程實(shí)際中的路面病害識(shí)別與管養(yǎng)的成功案例數(shù)據(jù)，對(duì)成功案例數(shù)據(jù)進(jìn)行整理并按照“公路地理位置—公路等級(jí)—設(shè)計(jì)速度—病害類型—病害特征—輕重程度—維修養(yǎng)護(hù)方案”的標(biāo)準(zhǔn)錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，得到路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的步驟S1中路面病害的關(guān)鍵語(yǔ)句包括大類病害和小類病害，其中：

大類病害包括裂縫類破壞、變形類破壞、修補(bǔ)類破壞和表面缺陷類破壞；

小類病害包括縱向裂縫、橫向裂縫、斜向裂縫、板角斷裂、交叉裂縫、破碎板、龜裂、唧泥、錯(cuò)臺(tái)、拱起、填縫材料破損、沉陷、接縫破碎、修補(bǔ)損壞、反射裂縫、表面裂縫、起皮、露骨和坑洞。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)包括：病害庫(kù)、病害路段信息庫(kù)、現(xiàn)象庫(kù)、成因庫(kù)、危害程度庫(kù)、解決方案庫(kù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)和樣本庫(kù)；其中：

病害庫(kù)包括混凝土病害的各種病害名稱；

病害路段信息庫(kù)包括病害地理位置、病害路段設(shè)計(jì)速度和病害路段巖土類型；

現(xiàn)象庫(kù)包括用戶輸入的病害特征現(xiàn)象；

成因庫(kù)包括各種路面病害的可能成因；

危害程度庫(kù)包括路面病害的嚴(yán)重程度，分為輕、中、重和無(wú)；

解決方案庫(kù)包括不同危害程度下的路面病害解決方案；

樣本庫(kù)開始時(shí)是空白數(shù)據(jù)庫(kù)，分為靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)；其中：

靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)不能動(dòng)態(tài)增加，只能由后臺(tái)維護(hù)人員錄入；

動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄功能，將用戶使用的樣本信息作為樣本記錄進(jìn)入樣本庫(kù)。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的步驟S1中制定用戶輸入標(biāo)準(zhǔn)的方法為：

用戶按照“識(shí)別公路地理位置—識(shí)別公路等級(jí)—識(shí)別公路設(shè)計(jì)速度—病害特征”的順序依次進(jìn)行輸入和確認(rèn)。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的步驟S2中通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索匹配的方法為：

在路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)中通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的Pagerank算法進(jìn)行檢索，路面病害Cr1的PageRank值為：

PR(Cr1)＝PR(A)+PR(B)+PR(C)

其中，A、B、C分別表示鏈接到路面病害Cr1的三個(gè)主要成因因子；

根據(jù)與路面病害Cr1的成因因子的影響程度，每種病害成因因子都按照一定比例投票給路面病害Cr1，根據(jù)專家法，得到鏈接總數(shù)平分的病害成因因子的PageRank值為：

其中，1/L(A)、1/L(B)、1/L(C)分別表示成因因子A、B、C的投票比例；

將綜合的最大PageRank值對(duì)應(yīng)的檢索信息輸出，得到用戶所需的病害成因、嚴(yán)重程度及解決方案的輸出。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的步驟S3中路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)用戶輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行自我學(xué)習(xí)的方法為：

在路面病害智能識(shí)別并給出管養(yǎng)方案后，路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)將用戶的輸入信息按照“公路地理位置—公路等級(jí)—設(shè)計(jì)速度—病害類型—病害特征—輕重程度—維修養(yǎng)護(hù)方案”的格式作為樣本重新錄入路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)，使路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)隨著使用不斷被豐富。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的對(duì)重新錄入路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)的方法為：

路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)通過(guò)PR自我學(xué)習(xí)算法把錄入的樣本中關(guān)鍵詞出現(xiàn)次數(shù)進(jìn)行收集，將各個(gè)病害成因因子進(jìn)行疊加重復(fù)計(jì)算，給每種成因因子賦予的比例設(shè)置為最小值，數(shù)據(jù)挖掘算法通過(guò)數(shù)學(xué)系統(tǒng)給了每種病害成因因子一個(gè)最小值：

其中，d表示目前行業(yè)中對(duì)該相關(guān)病害產(chǎn)生顯著影響因子的總數(shù)在出現(xiàn)的影響因子數(shù)的比重，N表示對(duì)產(chǎn)生該病害的影響因子；

通過(guò)不斷的重復(fù)計(jì)算每種病害成因因子的PageRank值，若每種成因因子一個(gè)隨機(jī)PageRank值均非0，經(jīng)過(guò)不斷的重復(fù)計(jì)算，PageRank值趨向于穩(wěn)定，通過(guò)系統(tǒng)自身經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)，優(yōu)先給出與之相關(guān)的檢索頻率較高的內(nèi)容。

本發(fā)明提供一種基于互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的路面病害識(shí)別與管養(yǎng)決策系統(tǒng)，包括以下步驟：

路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建單元，用于基于互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)構(gòu)建路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)，從路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)中提煉出判斷識(shí)別不同路面病害的關(guān)鍵語(yǔ)句，根據(jù)關(guān)鍵語(yǔ)句制定用戶輸入標(biāo)準(zhǔn)，用戶輸入標(biāo)準(zhǔn)包含不同的路面病害特征；

路面病害智能識(shí)別單元，用于按照用戶標(biāo)準(zhǔn)輸入路面病害特征，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索匹配，進(jìn)行路面病害智能識(shí)別并給出管養(yǎng)方案；

數(shù)據(jù)庫(kù)自我學(xué)習(xí)單元，用于路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)在用戶使用中通過(guò)用戶輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，不斷自我升級(jí)提高識(shí)別精度。

本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：本發(fā)明的基于互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的路面病害識(shí)別與管養(yǎng)決策方法，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的方式獲取路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠針對(duì)大量常見(jiàn)的路面病害類型，提供解決方案；且本發(fā)明適用性廣，普通養(yǎng)護(hù)人員無(wú)需豐富的工程經(jīng)驗(yàn)與專業(yè)知識(shí)也可以通過(guò)簡(jiǎn)單判斷完成精確的路面病害識(shí)別，使用者可以結(jié)合實(shí)際情況與推薦管養(yǎng)方案進(jìn)行病害路段養(yǎng)護(hù)，提高了識(shí)別正確度避免了錯(cuò)誤診斷帶來(lái)的路面二次病害，大大節(jié)約了養(yǎng)護(hù)成本；本方法通過(guò)自我學(xué)習(xí)算法隨著用戶的不斷使用不斷提高識(shí)別精度，能夠很好的滿足工程需要；本發(fā)明將基礎(chǔ)學(xué)科與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，將傳統(tǒng)的工程經(jīng)驗(yàn)識(shí)別路面病害轉(zhuǎn)向了信息化與智能化。

附圖說(shuō)明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的高速公里里程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的診斷流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的基于互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的路面病害識(shí)別與管養(yǎng)決策方法，包括以下步驟：

S1、基于互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)構(gòu)建路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)，從路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)中提煉出判斷識(shí)別不同路面病害的關(guān)鍵語(yǔ)句，根據(jù)關(guān)鍵語(yǔ)句制定用戶輸入標(biāo)準(zhǔn)，用戶輸入標(biāo)準(zhǔn)包含不同的路面病害特征；

構(gòu)建路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)的方法為：

根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)，獲取工程實(shí)際中的路面病害識(shí)別與管養(yǎng)的成功案例數(shù)據(jù)，對(duì)成功案例數(shù)據(jù)進(jìn)行整理并按照“公路地理位置—公路等級(jí)—設(shè)計(jì)速度—病害類型—病害特征—輕重程度—維修養(yǎng)護(hù)方案”的標(biāo)準(zhǔn)錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，得到路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)。

路面病害的關(guān)鍵語(yǔ)句包括大類病害和小類病害；本實(shí)施例是針對(duì)專業(yè)知識(shí)較為匱乏的基層養(yǎng)護(hù)人員，因此在這里是用比較泛的說(shuō)法進(jìn)行表述，但這兩個(gè)總類的病害下會(huì)按照理論具體分為裂縫類，變形類等破壞；這個(gè)分類不針對(duì)瀝青路面，數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容是十分龐大的，在此只是以水泥路面的病害為例進(jìn)行講解，在項(xiàng)目具體實(shí)施過(guò)程中會(huì)給出瀝青路面的分類，數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容也會(huì)更加豐富并趨于全面，其中：

大類病害包括裂縫類破壞、變形類破壞、修補(bǔ)類破壞和表面缺陷類破壞；

小類病害包括縱向裂縫、橫向裂縫、斜向裂縫、板角斷裂、交叉裂縫、破碎板、龜裂、唧泥、錯(cuò)臺(tái)、拱起、填縫材料破損、沉陷、接縫破碎、修補(bǔ)損壞、反射裂縫、表面裂縫、起皮、露骨和坑洞。

制定用戶輸入標(biāo)準(zhǔn)的方法為：

用戶按照“識(shí)別公路地理位置—識(shí)別公路等級(jí)—識(shí)別公路設(shè)計(jì)速度—病害特征”的順序依次進(jìn)行輸入和確認(rèn)。

路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)包括：病害庫(kù)、病害路段信息庫(kù)、現(xiàn)象庫(kù)、成因庫(kù)、危害程度庫(kù)、解決方案庫(kù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)和樣本庫(kù)；其中：

病害庫(kù)包括混凝土病害的各種病害名稱；

病害路段信息庫(kù)包括病害地理位置、病害路段設(shè)計(jì)速度和病害路段巖土類型；

現(xiàn)象庫(kù)包括用戶輸入的病害特征現(xiàn)象；

成因庫(kù)包括各種路面病害的可能成因；

危害程度庫(kù)包括路面病害的嚴(yán)重程度，分為輕、中、重和無(wú)；

解決方案庫(kù)包括不同危害程度下的路面病害解決方案；

樣本庫(kù)開始時(shí)是空白數(shù)據(jù)庫(kù)，分為靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)；其中：

靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)不能動(dòng)態(tài)增加，只能由后臺(tái)維護(hù)人員錄入；

動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄功能，將用戶使用的樣本信息作為樣本記錄進(jìn)入樣本庫(kù)。

S2、按照用戶標(biāo)準(zhǔn)輸入路面病害特征，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索匹配，進(jìn)行路面病害智能識(shí)別并給出管養(yǎng)方案；

通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索匹配的方法為：

在路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)中通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的Pagerank算法進(jìn)行檢索，PR(A)、PR(B)、PR(C)的值的大小是由這些因素對(duì)病害的實(shí)際影響比重決定的，大小是基于概率統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，給出的模糊數(shù)據(jù)，是隨著樣本容量的增加而變化的；路面病害Cr1的PageRank值為：

PR(Cr1)＝PR(A)+PR(B)+PR(C)

其中，A、B、C分別表示鏈接到路面病害Cr1的三個(gè)主要成因因子；

根據(jù)與路面病害Cr1的成因因子的影響程度，每種病害成因因子都按照一定比例投票給路面病害Cr1，根據(jù)專家法，得到鏈接總數(shù)平分的病害成因因子的PageRank值為：

其中，1/L(A)、1/L(B)、1/L(C)分別表示成因因子A、B、C的投票比例；

將綜合的最大PageRank值對(duì)應(yīng)的檢索信息輸出，得到用戶所需的病害成因、嚴(yán)重程度及解決方案的輸出。

路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)用戶輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行自我學(xué)習(xí)的方法為：

在路面病害智能識(shí)別并給出管養(yǎng)方案后，路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)將用戶的輸入信息按照“公路地理位置—公路等級(jí)—設(shè)計(jì)速度—病害類型—病害特征—輕重程度—維修養(yǎng)護(hù)方案”的格式作為樣本重新錄入路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)，使路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)隨著使用不斷被豐富。

對(duì)重新錄入路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)的方法為：

路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)通過(guò)PR自我學(xué)習(xí)算法把錄入的樣本中關(guān)鍵詞出現(xiàn)次數(shù)進(jìn)行收集，將各個(gè)病害成因因子進(jìn)行疊加重復(fù)計(jì)算，給每種成因因子賦予的比例設(shè)置為最小值，數(shù)據(jù)挖掘算法通過(guò)數(shù)學(xué)系統(tǒng)給了每種病害成因因子一個(gè)最小值：

其中，d表示目前行業(yè)中對(duì)該相關(guān)病害產(chǎn)生顯著影響因子的總數(shù)在可能出現(xiàn)的影響因子數(shù)的比重，N表示對(duì)可能產(chǎn)生該病害的影響因子，因?yàn)橛行┯绊懸蜃釉诓煌貐^(qū)不同環(huán)境下不同條件下不一樣，這個(gè)值受不同的地區(qū)條件是變化的；

通過(guò)不斷的重復(fù)計(jì)算每種病害成因因子的PageRank值，若每種成因因子一個(gè)隨機(jī)PageRank值均非0，經(jīng)過(guò)不斷的重復(fù)計(jì)算，PageRank值趨向于穩(wěn)定，通過(guò)系統(tǒng)自身經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)，優(yōu)先給出與之相關(guān)的檢索頻率較高的內(nèi)容。

S3、路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)在用戶使用中通過(guò)用戶輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，不斷自我升級(jí)提高識(shí)別精度。

本發(fā)明實(shí)施例的基于互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的路面病害識(shí)別與管養(yǎng)決策系統(tǒng)，包括以下步驟：

路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建單元，用于基于互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)構(gòu)建路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)，從路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)中提煉出判斷識(shí)別不同路面病害的關(guān)鍵語(yǔ)句，根據(jù)關(guān)鍵語(yǔ)句制定用戶輸入標(biāo)準(zhǔn)，用戶輸入標(biāo)準(zhǔn)包含不同的路面病害特征；

路面病害智能識(shí)別單元，用于按照用戶標(biāo)準(zhǔn)輸入路面病害特征，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索匹配，進(jìn)行路面病害智能識(shí)別并給出管養(yǎng)方案；

數(shù)據(jù)庫(kù)自我學(xué)習(xí)單元，用于路面病害數(shù)據(jù)庫(kù)在用戶使用中通過(guò)用戶輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，不斷自我升級(jí)提高識(shí)別精度。

在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施例中：

首先以水泥混凝土路面病害識(shí)別與決策為例。目前水泥路面的病害種類可劃分為四個(gè)大類和二十個(gè)小類病害，大類病害分別包括：裂縫類破壞、變形類破壞、修補(bǔ)類破壞和表面缺陷類破壞；十二個(gè)小類病害則分別統(tǒng)籌歸屬于各個(gè)大類病害的分支：縱向裂縫、橫向裂縫、斜向裂縫、板角斷裂、交叉裂縫、破碎板、龜裂、唧泥、錯(cuò)臺(tái)、拱起、填縫材料破損、沉陷、接縫破碎、修補(bǔ)損壞、反射裂縫、表面裂縫、起皮、露骨、坑洞。

根據(jù)混凝土路面病害分析，建立了靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)：病害庫(kù)、病害路段信息庫(kù)(ME、現(xiàn)象庫(kù)(P)、成因庫(kù)(R)、危害程度庫(kù)(L:輕M:中H:重O:無(wú))、解決方案庫(kù)(S)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)：樣本庫(kù)(E)。病害庫(kù)包含著混凝土病害的各種病害名稱；病害路段信息庫(kù)包含著病害地理位置、病害路段設(shè)計(jì)速度、病害路段巖土類型；現(xiàn)象庫(kù)對(duì)應(yīng)著用戶輸入的病害特征現(xiàn)象；成因庫(kù)對(duì)應(yīng)某種病害的可能成因；危害程度庫(kù)對(duì)應(yīng)某種病害的嚴(yán)重程度；解決方案庫(kù)對(duì)應(yīng)確定危害程度下的病害解決方案。我們將收集工程中的水泥混凝土路面病害管養(yǎng)案例按照標(biāo)準(zhǔn)“公路地理位置—公路等級(jí)—設(shè)計(jì)速度—病害類型—病害特征—輕重程度—維修養(yǎng)護(hù)方案”的格式依次錄入對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)。樣本庫(kù)開始時(shí)是空白數(shù)據(jù)庫(kù)，靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)不再動(dòng)態(tài)增加，只可由后臺(tái)維護(hù)人員錄入；動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄功能，將用戶使用的樣本信息作為樣本記錄進(jìn)入樣本庫(kù)。

用戶在使用時(shí)的診斷流程如圖2所示，按照“識(shí)別公路地理位置—識(shí)別公路等級(jí)—識(shí)別公路設(shè)計(jì)速度—病害特征”依次進(jìn)行輸入確認(rèn)，用戶輸入與數(shù)據(jù)庫(kù)中的樣本通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行匹配，數(shù)據(jù)庫(kù)判斷用戶識(shí)別的病害類型，并給出選項(xiàng)供用戶選擇確定病害輕重程度，數(shù)據(jù)庫(kù)再次從已選取樣本中進(jìn)行匹配，反饋用戶病害成因，并給出推薦的管養(yǎng)方案。

在匹配中我們使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的Pagerank算法進(jìn)行檢索。例如混凝土路面縱向裂縫Cr1由3種主要成因因子造成：A：最大溫度差、B：道路等級(jí)、C：時(shí)長(zhǎng)。所有成因因子都鏈向Cr1，那么Cr1的PR(PageRank)值將是A、B及C的Pagerank總和。

PR(Cr1)＝PR(A)+PR(B)+PR(C)

由于病害成因因子A、B、C都可以鏈接到Cr1。根據(jù)與Cr1病害的成因因子的影響程度，每種病害成因因子都按照一定比例投票給Cr1。我們通過(guò)專家法，根據(jù)專家的意見(jiàn)，假定Cr1給每個(gè)病害成因因子A、B、C比例為1/2，1，和1/3。

故在一般情況下，根據(jù)鏈出總數(shù)平分一個(gè)病害成因因子的PR值。

將綜合最大的PR數(shù)值對(duì)應(yīng)的檢索信息輸出，即可得到用戶所需的病害成因、嚴(yán)重程度及解決方案的輸出。

診斷完成后，數(shù)據(jù)庫(kù)將用戶的輸入信息按照“公路地理位置—公路等級(jí)—設(shè)計(jì)速度—病害類型—病害特征—輕重程度—維修養(yǎng)護(hù)方案”的格式作為樣本重新錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，使動(dòng)態(tài)樣本庫(kù)隨著使用不斷被豐富。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)通過(guò)PR自我學(xué)習(xí)算法會(huì)把錄入的樣本中關(guān)鍵詞出現(xiàn)次數(shù)進(jìn)行收集，將各個(gè)病害成因因子在原本假定基礎(chǔ)上進(jìn)行疊加重復(fù)計(jì)算，為了使病害成因因子盡可能全面，我們給每種成因因子賦予的比例盡可能為其所達(dá)到的最小值，由于非主要成因因子在大量工程實(shí)踐中證實(shí)對(duì)Cr1不產(chǎn)生顯著影響。故不考慮其他“向外鏈接的成因因子”傳遞出去的PageRank會(huì)是0(此處表示沒(méi)有其余明顯的會(huì)造成縱向裂縫Cr1的成因)。所以，本項(xiàng)目的數(shù)據(jù)挖掘算法通過(guò)數(shù)學(xué)系統(tǒng)給了每種病害成因因子一個(gè)最小值：

通過(guò)該算法不斷的重復(fù)計(jì)算每種病害成因因子的PageRank。如果給每種影響因子一個(gè)隨機(jī)PageRank值(非0)，那么經(jīng)過(guò)不斷的重復(fù)計(jì)算，這些因子的PR值會(huì)趨向于穩(wěn)定，也就是收斂的狀態(tài)。通過(guò)系統(tǒng)自身經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)，與之相關(guān)的檢索頻率較高的內(nèi)容將會(huì)優(yōu)先給出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。