一种施工数据自检方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种施工数据自检方法及系统，包括：获取施工场景下的所有施工数据，构建施工数据矩阵；计算所述施工数据矩阵中各数据字段之间相关度，以获取签名矩阵；利用预先训练好的数据异常检测模型对所述签名矩阵进行特征提取，获取输出矩阵；计算所述输出矩阵与所述签名矩阵之间的均方误差；根据所述均方误差，确定所述施工场景下的所有施工数据的自检结果。本发明专利技术提供的施工数据自检方法及系统，通过提取同一施工场景下各施工数据之间的关联关系，构建数据异常检测模型，根据模型输入和输出之间的均方误差实现异常数据的自动检测，防止虚假数据无效数据的存在，有效地提高了施工数据的自检精度，且极大地提高了自检的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种施工数据自检方法及系统
本专利技术涉及数据处理
，尤其涉及一种施工数据自检方法及系统。
技术介绍
在公路工程中，随着电子信息化的不断发展，施工管理过程中的数据都需录入存档，已备交工验收检查。录入数据需准确客观。然而，偶尔会因为一些施工技术人员的业务水平受限、责任心不高等原因，使得现场数据填写不规范，容易出现虚假数据、无效数据等。在实际交工验收检测中，这些虚假数据或者无效数据无法真实反映施工质量及各类过程记录，导致验收不合格，进而致使对整个施工工程进行不断的整改和反复的检测，严重影响施工进度。为确保施工自检资料可靠并能真实反映工程实际质量状况，防止虚假数据蔓延对建设项目工程质量造成损害，同时也为后期的养护运营提供最真实可靠的原始质量数据，对施工自检数据进行验证具有重要意义。目前，常用的检测方法都是基于统计检验。包括从方差、均值等统计指标上检测数据的有效性。但由于上述基于统计检验的方法，并不能有效利用数据之间的关联关系，以实现数据有效性的检测，故检测效率低、检测精度差。
技术实现思路
针对现有技术中实现数据自检过程中所存在的不足，本专利技术实施例提供一种施工数据自检方法及系统，能有效地提高施工数据自检的精度。本专利技术提供一种施工数据自检方法，包括：获取施工场景下的所有施工数据，构建施工数据矩阵；计算所述施工数据矩阵中各数据字段之间相关度，以获取签名矩阵；利用预先训练好的数据异常检测模型对所述签名矩阵进行特征提取，获取输出矩阵；计算所述输出矩阵与所述签名矩阵之间的均方误差；根据所述均方误差，确定所述施工场景下的所有施工数据的自检结果。根据本专利技术提供的一种施工数据自检方法，所述相关度为皮尔逊相关系数，所述计算所述施工数据矩阵中各数据字段之间相关度，包括：其中，X为数据字段x的记录数据，Y为数据字段y的记录数据，σX是X标准差，σY是Y标准差，cov(X，Y)为X和Y的协方差。根据本专利技术提供的一种施工数据自检方法，在利用预先训练好的数据异常检测模型对所述签名矩阵进行特征提取之前，还包括采用无监督学习的方式对预先构建的数据异常检测模型进行预训练；所述无监督学习的目标函数为：其中，Si为签名矩阵样本，为输出矩阵样本，M为训练的迭代次数；Θ为所述数据异常检测模型的待训练参数，i为中间参数。根据本专利技术提供的一种施工数据自检方法，所述构建的数据异常检测模型是基于编码解码框架构建；所述编码解码框架包括编码层和解码层；所述编码层包括卷积层L1、池化层L2、全连接层L3、全连接层L4和全连接层L5；所述卷积层L1的卷积核大小为3×3，输出通道为6，输入通道为1；所述池化层L2的卷积核大小为2×2；所述全连接层L3的输入维度为(n-2)/2取整，输出维度为64，n为所述施工数据矩阵中所录入的施工数据的字段数量；所述全连接层L4的输入维度为64，输出维度为32；所述全连接层L5的输入维度为32，输出维度为8；相应地，所述解码层包括全连接层L6、全连接层L7和全连接层L8、卷积层L9和池化层L10；所述全连接层L6的输入维度为8，输出维度为32；所述全连接层L7的输入维度为32，输出维度为64；所述全连接层L8的输入维度为64，输出维度为n-2/2取整；所述卷积层L9的卷积核大小为2×2；所述池化层L10的卷积核大小为3×3，输出通道为6，输入通道为1。根据本专利技术提供的一种施工数据自检方法，所述计算所述输出矩阵与所述签名矩阵之间的均方误差，包括：其中，为所述输出矩阵，Sa为所述签名矩阵，LossE为所述输出矩阵与所述签名矩阵之间的均方误差。根据本专利技术提供的一种施工数据自检方法，在确定所述施工场景下的所有施工数据的自检结果之前，确定正常施工数据的误差均值作为参考值；所述根据所述均方误差，确定所述施工场景下的所有施工数据的自检结果，包括：在所述均方误差大于所述参考值的情况下，确定所述自检结果为异常；在所述均方误差不大于所述参考值的情况下，确定所述自检结果为正常。根据本专利技术提供的一种施工数据自检方法，在采用无监督学习的方式对预先构建的数据异常检测模型进行预训练之后，还包括：构建验证数据集，所述验证数据集是由自回归系统产生的正常验证数据和对部分正常验证数据进行修改后的异常数据组成的；利用所述验证数据集，确定预训练后的所述数据异常检测模型的查准率和查全率；根据所述查准率和查全率，确定预训练后的所述数据异常检测模型的可信度。本专利技术还提供一种施工数据自检系统，包括：初始数据采集单元用于获取施工场景下的所有施工数据，构建施工数据矩阵；相关性计算单元用于计算所述施工数据矩阵中各数据字段之间相关度，以获取签名矩阵；特征提取单元用于利用预先训练好的数据异常检测模型对所述签名矩阵进行特征提取，获取输出矩阵；误差计算单元用于计算所述输出矩阵与所述签名矩阵之间的均方误差；自检识别单元用于根据所述均方误差，确定所述施工场景下的所有施工数据的自检结果。本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述施工数据自检方法的步骤。本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述施工数据自检方法的步骤。本专利技术提供的施工数据自检方法及系统，通过提取同一施工场景下各施工数据之间的关联关系，构建数据异常检测模型，根据模型输入和输出之间的均方误差实现异常数据的自动检测，防止虚假数据无效数据的存在，有效地提高了施工数据的自检精度，且极大地提高了自检的效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的施工数据自检方法的流程示意图之一；图2是本专利技术提供的施工数据自检方法的流程示意图之二；图3是本专利技术提供的数据异常检测模型的结构示意图；图4是本专利技术提供的对所有施工数据进行采样的示意图；图5是本专利技术提供的施工数据自检系统的结构示意图；图6是本专利技术提供的电子设备的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在本专利技术实施例的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种施工数据自检方法，其特征在于，包括：/n获取施工场景下的所有施工数据，构建施工数据矩阵；/n计算所述施工数据矩阵中各数据字段之间相关度，以获取签名矩阵；/n利用预先训练好的数据异常检测模型对所述签名矩阵进行特征提取，获取输出矩阵；/n计算所述输出矩阵与所述签名矩阵之间的均方误差；/n根据所述均方误差，确定所述施工场景下的所有施工数据的自检结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种施工数据自检方法，其特征在于，包括：
获取施工场景下的所有施工数据，构建施工数据矩阵；
计算所述施工数据矩阵中各数据字段之间相关度，以获取签名矩阵；
利用预先训练好的数据异常检测模型对所述签名矩阵进行特征提取，获取输出矩阵；
计算所述输出矩阵与所述签名矩阵之间的均方误差；
根据所述均方误差，确定所述施工场景下的所有施工数据的自检结果。


2.根据权利要求1所述的施工数据自检方法，其特征在于，所述相关度为皮尔逊相关系数，所述计算所述施工数据矩阵中各数据字段之间相关度，包括：



其中，X为数据字段x的记录数据，Y为数据字段y的记录数据，σX是X标准差，σY是Y标准差，cov(X，Y)为X和Y的协方差。


3.根据权利要求1所述的施工数据自检方法，其特征在于，在利用预先训练好的数据异常检测模型对所述签名矩阵进行特征提取之前，还包括采用无监督学习的方式对预先构建的数据异常检测模型进行预训练；所述无监督学习的目标函数为：



其中，Si为签名矩阵样本，为输出矩阵样本，M为训练的迭代次数；Θ为所述数据异常检测模型的待训练参数，i为中间参数。


4.根据权利要求3所述的施工数据自检方法，其特征在于，所述构建的数据异常检测模型是基于编码解码框架构建；所述编码解码框架包括编码层和解码层；
所述编码层包括卷积层L1、池化层L2、全连接层L3、全连接层L4和全连接层L5；所述卷积层L1的卷积核大小为3×3，输出通道为6，输入通道为1；所述池化层L2的卷积核大小为2×2；所述全连接层L3的输入维度为(n-2)/2取整，输出维度为64，n为所述施工数据矩阵中所录入的施工数据的字段数量；所述全连接层L4的输入维度为64，输出维度为32；所述全连接层L5的输入维度为32，输出维度为8；
相应地，所述解码层包括全连接层L6、全连接层L7和全连接层L8、卷积层L9和池化层L10；所述全连接层L6的输入维度为8，输出维度为32；所述全连接层L7的输入维度为32，输出维度为64；所述全连接层L8的输入维度为64，输出维度为n-2/2取整；所述卷积层L9的卷积核大小为2×2；所述池化层L10的卷积核大小为3×3，输...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳红，侯芸，董元帅，闫旭亮，樊永伟，钱振宇，
申请(专利权)人：中国公路工程咨询集团有限公司，中咨公路养护检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11