一种用于公路养护的全生命周期闭环管理方法及系统与流程

本发明涉及公路养护智能化管理，更具体地说，本发明涉及一种用于公路养护的全生命周期闭环管理方法及系统。

背景技术：

1、随着我国公路里程的持续增长和交通流量的不断增加，公路养护工作的重要性日益凸显。公路病害的及时发现、有效处置和闭环管理是保障道路安全畅通的关键环节。然而，现有技术在实际应用中面临诸多痛点：首先，病害发现与处置过程相互割裂，传统养护管理模式中病害检测、任务派发、施工实施以及验收评价等环节之间缺乏有效的数据关联，导致养护管理链条不连续，难以形成完整闭环；其次，现有验收方式主要依赖人工现场检查或施工照片审核，存在效率低、主观性强以及评价标准不统一的问题，无法对道路修复效果进行客观量化评估；同时，现有养护任务派单方式多采用固定规则，例如按照距离优先或工单顺序进行分配，未充分考虑病害严重程度、施工单位能力、道路运行状态以及历史施工效果等动态因素，导致养护资源配置效率不足；此外，现有系统普遍缺少基于历史养护数据的反馈学习机制，无法根据实际处置效果持续优化任务分配和维修策略，容易造成同类病害重复发生以及养护资源浪费。

2、由此，有必要提供一种用于公路养护的全生命周期闭环管理方法及系统解决上述技术问题，为了解决上述问题，现提供一种技术方案。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种用于公路养护的全生命周期闭环管理方法及系统，用于解决现有当前公路养护中病害发现与处置脱节、验收主观低效、任务分配固化且缺乏数据反馈闭环的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种用于公路养护的全生命周期闭环管理方法，包括以下步骤：

4、通过多源感知设备采集多源公路病害数据，采用图像识别算法自动识别公路病害类型、位置和严重程度，生成标准化病害记录至病害数据库；

5、根据多源公路病害数据构建病害置信度分析机制，评估公路病害识别的准确率；

6、基于强化学习算法，综合病害严重程度以及养护约束条件，动态生成最优养护派单策略，生成并推送电子工单至养护施工单位；

7、实时追踪养护施工过程，记录到场打卡、进度上报和施工资料，支持异常预警和动态二次派单；

8、采用公路图像配准算法对齐养护前后公路图像捕捉修复评估指标，通过多维度评分算法计算养护质量评分，判定验收等级；

9、将养护质量评分作为反馈信号，驱动强化学习模型参数更新，自动优化派单规则和处置策略；

10、通过构建病害生命周期图谱，记录同一位置的病害演变轨迹以及历次处置效果，进行预防性养护决策。

11、作为本发明的进一步方案，根据多源公路病害数据构建病害置信度分析机制，评估公路病害识别的准确率，具体步骤如下：

12、获取多源公路病害数据搭建病害置信度分析机制，计算置信度分析指标；

13、根据置信度分析指标构建加权模型获取综合病害置信度，将综合病害置信度与预设置信度阈值进行对比，判别对应公路病害数据的置信度是否合格；若综合病害置信度大于等于预设置信度阈值，则对应公路病害数据的置信度合格；若综合病害置信度小于预设置信度阈值，则对应公路病害数据的置信度不合格；

14、基于公路病害数据置信度的判别结果，评估公路病害识别的准确率；公路病害识别的准确率，即为置信度合格的公路病害数据数量与公路病害数据总量的比值。

15、作为本发明的进一步方案，置信度分析指标包括图像识别置信度、空间一致性置信度以及时间连续性置信度。

16、作为本发明的进一步方案，基于强化学习算法，综合病害严重程度以及养护约束条件，动态生成最优养护派单策略，生成并推送电子工单至养护施工单位，具体步骤如下：

17、获取病害严重程度以及养护约束条件；养护约束条件包括养护施工单位状态约束条件、环境状态约束条件；

18、基于强化学习算法根据当前公路状态构建养护任务动作；

19、通过设置多维度养护派单奖励函数，针对养护任务动作进行多维度优劣评价。

20、作为本发明的进一步方案，养护施工单位状态约束条件包括当前养护施工任务数量、养护施工技术能力等级、历史验收评分以及距离病害位置距离；环境状态约束条件包括天气条件、道路交通流量以及可施工时间窗口。

21、作为本发明的进一步方案，多维度养护派单奖励函数包括病害处理及时性奖励、施工质量奖励、成本优化奖励以及交通影响奖励。

22、作为本发明的进一步方案，采用公路图像配准算法对齐养护前后公路图像捕捉修复评估指标，通过多维度评分算法计算养护质量评分，判定验收等级，具体步骤如下：

23、分别获取养护前公路图像以及养护后公路图像，并进行图像预处理以及前后图像对齐操作，包括图像尺寸归一化、图像增强处理以及病害区域提取；

24、针对对齐后的养护前公路图像以及养护后公路图像，捕捉修复评估指标；

25、根据修复评估指标输入至多维度评分算法计算养护质量评分，判定验收等级；将养护质量评分与预设评分范围进行对比，确定验收等级，当养护质量评分大于预设评分范围上限，此时处于一级验收等级，自动通过验收；当养护质量评分在预设评分范围内，此时处于二级验收等级，需人工复核；当养护质量评分小于预设评分范围下限，此时处于三级验收等级，触发返工流程。

26、作为本发明的进一步方案，修复评估指标包括面积修复率、纹理相似度、边缘清晰度以及色彩差异度。

27、一种用于公路养护的全生命周期闭环管理系统，包括多源感知模块、数据置信分析模块、智能派单模块、施工追踪模块、养护质量评估模块、策略优化引擎以及图谱管理模块；

28、多源感知模块通过多源感知设备采集多源公路病害数据，采用图像识别算法自动识别公路病害类型、位置和严重程度，生成标准化病害记录至病害数据库；

29、数据置信分析模块用于根据多源公路病害数据构建病害置信度分析机制，评估公路病害识别的准确率；

30、智能派单模块用于基于强化学习算法，综合病害严重程度以及养护约束条件，动态生成最优养护派单策略，生成并推送电子工单至养护施工单位；

31、施工追踪模块用于实时追踪养护施工过程，记录到场打卡、进度上报和施工资料，支持异常预警和动态二次派单；

32、养护质量评估模块用于采用公路图像配准算法对齐养护前后公路图像捕捉修复评估指标，通过多维度评分算法计算养护质量评分，判定验收等级；

33、策略优化引擎用于将养护质量评分作为反馈信号，驱动强化学习模型参数更新，自动优化派单规则和处置策略；

34、图谱管理模块用于通过构建病害生命周期图谱，记录同一位置的病害演变轨迹以及历次处置效果，进行预防性养护决策。

35、一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用于实现如上任意一项所述的一种用于公路养护的全生命周期闭环管理方法及系统的步骤。

36、本发明一种用于公路养护的全生命周期闭环管理方法及系统的技术效果和优点：本发明实现了公路病害从自动发现、智能分析、任务调度、施工监管、质量验收到策略优化的全过程闭环管理。相比传统依赖人工巡检和固定规则派单的养护方式，本发明利用多源数据融合技术提高了病害识别的准确性和及时性，通过置信度评价机制降低了复杂环境下误识别和漏识别问题；利用强化学习算法能够根据病害严重程度、施工单位能力以及环境条件动态调整养护派单策略，提高养护资源配置效率和任务响应速度。

37、本发明通过ai图像配准和多维度质量评分算法，实现了养护效果的客观量化评价，减少人工验收带来的主观误差，提高验收标准一致性。通过施工过程实时监管和异常预警机制，可及时发现任务执行偏差并进行动态调整。此外，基于病害生命周期图谱对历史病害演变规律进行分析，能够实现由被动维修向主动预测性养护转变，降低重复维修成本，提高公路运行安全性和养护管理智能化水平。