一种基于数据与物理模型双驱动的预警方法技术

本发明专利技术属于数据分析技术领域，公开了一种基于数据与物理模型双驱动的预警方法，包括：获取第一原始数据，根据第一原始数据，建立用于进行风险预警的仿真模型，根据仿真模型，得到风险仿真结果，建立用于进行风险预警的物理模型，物理模型包括指标和权重，根据指标，得到物理模型的权重值，获取第二原始数据，根据第二原始数据，得到物理模型的指标值，根据指标值和权重值，得到风险预警结果，当风险仿真结果和风险预警结果之间的误差大于或等于预设误差阈值时，迭代更新指标值和权重值，当误差小于预设误差阈值时，停止迭代更新指标值和权重值，输出风险预警结果。本发明专利技术可以实现数据与物理模型共同驱动的高精度风险预警。与物理模型共同驱动的高精度风险预警。与物理模型共同驱动的高精度风险预警。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数据与物理模型双驱动的预警方法


[0001]本专利技术属于数据分析
，尤其涉及一种基于数据与物理模型双驱动的预警方法。

技术介绍

[0002]在隧道施工建设过程中，容易发生灾害的多场耦合，链式发生，导致工期延误、经济损失及人员伤亡等不良后果。因此，有效监测隧道施工建设环境，并及时对可能发生的风险进行预警十分重要。
[0003]然而，由于隧道施工建设环境较为复杂多变，并且传统的风险预警模型对于长时间的海量监测数据难以有效利用，传统风险预警方法得到的风险预警结果准确度较低。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请实施例提供了一种基于数据与物理模型双驱动的预警方法、装置、终端设备及存储介质，能够实现数据与物理模型共同驱动的高精度风险预警。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种基于数据与物理模型双驱动的预警方法，包括：
[0006]获取第一原始数据，根据所述第一原始数据，建立用于进行风险预警的仿真模型；
[0007]根据所述仿真模型，得到风险仿真结果；
[0008]建立用于进行风险预警的物理模型，所述物理模型包括指标和权重；
[0009]根据所述指标，得到所述物理模型的权重值；
[0010]获取第二原始数据，根据所述第二原始数据，得到所述物理模型的指标值；
[0011]根据所述指标值和所述权重值，得到风险预警结果；
[0012]当所述风险仿真结果和所述风险预警结果之间的误差大于或等于预设误差阈值时，迭代更新所述指标值和所述权重值；
[0013]当所述误差小于预设误差阈值时，停止迭代更新所述指标值和所述权重值，输出所述风险预警结果。
[0014]第二方面，本申请实施例提供了一种基于数据与物理模型双驱动的预警装置，包括：
[0015]仿真模型建立模块，用于获取第一原始数据，根据所述第一原始数据，建立用于进行风险预警的仿真模型；
[0016]风险仿真结果获取模块，用于根据所述仿真模型，得到风险仿真结果；
[0017]物理模型建立模块，用于建立用于进行风险预警的物理模型，所述物理模型包括指标和权重；
[0018]权重值获取模块，用于根据所述指标，得到所述物理模型的权重值；
[0019]指标值获取模块，用于获取第二原始数据，根据所述第二原始数据，得到所述物理模型的指标值；
[0020]风险预警结果计算模块，用于根据所述指标值和所述权重值，得到风险预警结果；
[0021]迭代更新模块，用于当所述风险仿真结果和所述风险预警结果之间的误差大于或等于预设误差阈值时，迭代更新所述指标值和所述权重值；
[0022]风险预警结果输出模块，用于当所述误差小于预设误差阈值时，停止迭代更新所述指标值和所述权重值，输出所述风险预警结果。
[0023]第三方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述的方法的步骤。
[0024]第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本专利技术实施例的第一方面所述的方法的步骤。
[0025]第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面所述的方法的步骤。
[0026]本专利技术第一方面提供的基于数据与物理模型双驱动的预警方法，通过获取第一原始数据，根据第一原始数据，建立用于进行风险预警的仿真模型，根据仿真模型，得到风险仿真结果，建立用于进行风险预警的物理模型，物理模型包括指标和权重，根据指标，得到物理模型的权重值，获取第二原始数据，根据第二原始数据，得到物理模型的指标值，根据指标值和权重值，得到风险预警结果，当风险仿真结果和风险预警结果之间的误差大于或等于预设误差阈值时，迭代更新指标值和权重值，当误差小于预设误差阈值时，停止迭代更新指标值和权重值，输出风险预警结果，可以实现数据与物理模型共同驱动的高精度风险预警。
[0027]可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
[0029]图1是本专利技术实施例提供的基于数据与物理模型双驱动的预警方法的第一种流程示意图；
[0030]图2是本专利技术实施例提供的基于数据与物理模型双驱动的预警方法的第二种流程示意图；
[0031]图3是本专利技术实施例提供的一种二层次物理模型的结构示意图；
[0032]图4是本专利技术实施例提供的基于数据与物理模型双驱动的预警方法的第三种流程示意图；
[0033]图5是本专利技术实施例提供的基于数据与物理模型双驱动的预警方法的第四种流程示意图；
[0034]图6是本专利技术实施例提供的一种风险预警结果的计算示意图；
[0035]图7是本专利技术实施例提供的一种更新权重值的结构示意图；
[0036]图8是本专利技术实施例提供的一种更新指标值的结构示意图；
[0037]图9是本专利技术实施例提供的一种输出最终风险预警结果的结构示意图；
[0038]图10是本专利技术实施例提供的基于数据与物理模型双驱动的预警装置的结构示意图；
[0039]图11是本专利技术实施例提供的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
[0040]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
[0041]应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0042]还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0043]另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0044]在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数据与物理模型双驱动的预警方法，其特征在于，包括：获取第一原始数据，根据所述第一原始数据，建立用于进行风险预警的仿真模型；根据所述仿真模型，得到风险仿真结果；建立用于进行风险预警的物理模型，所述物理模型包括指标和权重；根据所述指标，得到所述物理模型的权重值；获取第二原始数据，根据所述第二原始数据，得到所述物理模型的指标值；根据所述指标值和所述权重值，得到风险预警结果；当所述风险仿真结果和所述风险预警结果之间的误差大于或等于预设误差阈值时，迭代更新所述指标值和所述权重值；当所述误差小于预设误差阈值时，停止迭代更新所述指标值和所述权重值，输出所述风险预警结果。2.如权利要求1所述的基于数据与物理模型双驱动的预警方法，其特征在于，所述获取第一原始数据，根据所述第一原始数据，建立用于进行风险预警的仿真模型，包括：获取第一原始数据；根据所述第一原始数据，建立实体模型；根据所述实体模型，建立用于进行风险预警的仿真模型。3.如权利要求1所述的基于数据与物理模型双驱动的预警方法，其特征在于，所述建立用于进行风险预警的物理模型，包括：建立用于进行风险预警的多层次结构，确定不同层次的指标，得到物理模型，所述不同层次的指标之间通过权重连接。4.如权利要求1所述的基于数据与物理模型双驱动的预警方法，其特征在于，所述根据所述指标，得到所述物理模型的权重值，包括：根据所述指标，构造判断矩阵；根据所述判断矩阵，求解特征向量；根据所述特征向量，进行一致性检验，得到随机一致性比率；当所述随机一致性比率满足预设条件时，根据所述特征向量，得到所述权重值。5.如权利要求4所述的基于数据与物理模型双驱动的预警方法，其特征在于，所述物理模型包括m个层次，所述判断矩阵的表达式为：其中，W
i
为第i层次的判断矩阵，n
i
为第i层次的指标数量，w
ab
表示与第i层次的第b个指标相比较，第i层次的第a个指标的重要程度，a＝1,2,
…
,n
i
，b＝1,2,
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘家镇，李林超，安哲立，韩自力，袁振宇，
申请(专利权)人：中国国家铁路集团有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：