【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风险预警系统领域，具体涉及一种高速路段自然灾害风险预警系统。
技术介绍
1、高速公路是我国综合运输体系的重要组成部分，经过国家多年的强力推动，高速公路建设已经取得巨大成就，高速公路是连接各省市的大动脉，对沿线的经济发展具有强劲的带动作用。
2、然而，随着运营的时间的推移，营运路段自然环境处于不断变化的状态，使得高速公路建成后的自然灾害风险愈来愈大，实现高速公路快速、安全畅通的有效运营目标实现难度增大，与之相对应的就是造成经济损失的可能性增大，导致运营风险管理力度和能力不足问题日益凸显。
3、为了提高高速公路运营经济效益，现有的通过智能化的监测设备和监测技术实现对各种可能引起自然灾害的影响因素进行实时的监控和分析，通常会构建高速路段进行自然灾害预警体系，然而现有的自然灾害预警体系还不完善，需要结合气候部门、地震检测部门、环境部门、交通管理部门以及地质局等数据进行统计然后综合分析，需要耗费大量的时间进行风险信息相关信号的传递和部分影响数据的解析，需要沟通各个部门协调合作，实际操作却较为繁琐，因此一般仅通过定性分析和现场监测到自然灾害后进行善后处理措施，相对来说预警控制体系不完善，并且自然灾害风险的提前识别和控制预警的作用并不明显。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高速路段自然灾害风险预警系统，解决以下技术问题：
2、如何完善高速路段的自然灾害预警体系，提高自然灾害风险预警的识别效率。
3、本专利技术的目的可以通
4、一种高速路段自然灾害风险预警系统，系统包括：
5、信息采集模块，用于通过北斗卫星、无人机和地面感知终端实时采集高速路段的协同信息；
6、信息采集模块包括协同单元；
7、北斗卫星用于获取高速路段的矢量信息；矢量信息包括定位信息、导航图像信息及时间信息；
8、无人机用于实时获取高速路段的高清图像，通过高清图像监测获取周围环境的地质信号数据；
9、地面感知终端用于依据高速路段沿线布设的传感器监测获取地震强度信号数据、土壤温湿度数据；
10、环境分析模块，用于分析协同信息获取高速路段的环境动态数据和地质动态数据；
11、风险识别模块，用于将环境动态数据和地质动态数据输入预设识别模型训练输出风险系数，并根据风险系数大小判断风险等级；
12、风险预警模块，用于根据风险等级向交通管控中心和地质局输出相应的预警策略；
13、风险控制模块，用于根据预警策略进行高速路段的交通管制和地质风险防控措施。
14、优选地，信息采集模块获取协同信息的方式是通过协同单元对矢量信息、地质信号数据、地震强度信号数据和土壤温湿度数据进行协同分析：
15、确定矢量数据中的时间信息，筛选高速路段符合目标时间段内的地质信号数据矢量集、地震强度信号数据矢量集及土壤温湿度数据矢量集；
16、将地质信号数据矢量集、地震强度信号数据矢量集及土壤温湿度数据矢量集作为基础数据输入arcgis中获取当前所有数据矢量集的向量区间；
17、根据各数据矢量集的向量区间的数据视图的空间分布特征导出协同信息及其分析报告。
18、优选地，环境分析模块基于空间分析模型获取环境动态数据和地质动态数据的方式包括：
19、将协同信息输入空间分析模型获取各数据矢量集的空间分布特征面积；
20、根据协同信息中的连续时间段内的地质信号特征面积变化和地震强度信号特征面积变化，获取对应时间点面积差值的地质动态数据的集合；
21、以及根据协同信息中的相同连续时间段内的地质信号特征面积变化和土壤温湿度特征面积变化，获取对应时间点面积差值的环境动态数据的集合。
22、优选地，风险识别模块包括：
23、通过公式计算出该高速路段的风险系数，其中为连续时间段监测总次数，∈；为第一预设权重系数、为第二预设权重系数；为第次监测的地质动态数据参数；为第次监测的环境动态数据参数；为第次监测的地质动态数据参数标准值；为第次监测的环境动态数据参数标准值。
24、优选地，将风险系数与预设风险系数阈值区间进行比对：
25、若＜，则判断当前高速路段自然灾害风险发生率低，判定为三级风险等级；
26、若≤≤，则判断当前高速路段自然灾害风险发生率中等，判定为二级风险等级；
27、若＞，则判断当前高速路段自然灾害风险发生率高，判定为一级风险等级。
28、优选地，预警策略包括：
29、根据输出的风险等级进行预警标记：三级风险等级记为“0”，二级风险等级记为“1”，一级风险等级记为“2”；
30、设定各个等级标记数据对应的监控频率和监控预警响应区间时长；
31、风险等级大小与监控频率和监控预警响应区间时长呈正相关。
32、优选地，风险控制模块包括：
33、根据预警策略调整交通管制监控频率、调整监控预警响应区间时长；
34、以及根据预警策略开启和暂停风险防范操作、选择启动应急预案，以减少或避免风险事件的发生。
35、优选地，还包括预警显示终端，用于显示预警信号及预警策略反馈的图表信息。
36、本专利技术的有益效果：
37、（1）本专利技术通过确定矢量数据中的时间信息，通过从北斗卫星获取的矢量信息中，基于筛选出的地质信号数据矢量集、地震强度信号数据矢量集及土壤温湿度数据矢量集作为基础数据；通过将基础数据导入地理信息系统软件arcgis中的方式，获取各类数据在空间上的分布范围和特征，根据各数据矢量集的向量区间的数据视图的空间分布特征导出协同信息及其分析报告，综合考虑时间信息与空间分布特征，导出协同信息，并基于协同信息，生成详细的分析报告，为风险识别提供数据支持。
38、（2）本专利技术通过环境分析模块用于分析协同信息获取高速路段的环境动态数据和地质动态数据；基于信息采集模块收集的协同信息，进行深度分析，以获取高速路段的环境动态数据和地质动态数据，为后续的风险识别提供基础数据；获取当前环境动态数据和地质动态数据以实现高速路段的具体情况的提前识别，保证环境分析模块能够从空间和时间两个维度，综合分析地质和环境动态数据，为后续的风险识别提供更加全面和精准的数据支持；能够有效捕捉自然灾害发生的前兆信号，提高预警系统的响应速度和准确性。
39、（3）本专利技术通过设置风险识别模块，用于将环境动态数据和地质动态数据输入预设识别模型训练输出风险系数，并根据风险系数大小判断风险等级；将环境动态数据和地质动态数据输入预设的识别模型，通过机器学习算法训练，输出风险系数，并根据风险系数的大小判断风险等级，实现对潜在自然灾害风险的量化评估。
40、当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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1.一种高速路段自然灾害风险预警系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种高速路段自然灾害风险预警系统，其特征在于，所述信息采集模块获取协同信息的方式是通过协同单元对矢量信息、地质信号数据、地震强度信号数据和土壤温湿度数据进行协同分析：
3.根据权利要求2所述的一种高速路段自然灾害风险预警系统，其特征在于，所述环境分析模块基于空间分析模型获取环境动态数据和地质动态数据的方式包括：
4.根据权利要求3所述的一种高速路段自然灾害风险预警系统，其特征在于，所述风险识别模块包括：
5.根据权利要求4所述的一种高速路段自然灾害风险预警系统，其特征在于，将风险系数与预设风险系数阈值区间进行比对：
6.根据权利要求5所述的一种高速路段自然灾害风险预警系统，其特征在于，所述预警策略包括：
7.根据权利要求1所述的一种高速路段自然灾害风险预警系统，其特征在于，所述风险控制模块包括：
8.根据权利要求1所述的一种高速路段自然灾害风险预警系统，其特征在于，还包括预警显示终端，用于显示预警信号及预警策
...【技术特征摘要】
1.一种高速路段自然灾害风险预警系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种高速路段自然灾害风险预警系统，其特征在于，所述信息采集模块获取协同信息的方式是通过协同单元对矢量信息、地质信号数据、地震强度信号数据和土壤温湿度数据进行协同分析：
3.根据权利要求2所述的一种高速路段自然灾害风险预警系统，其特征在于，所述环境分析模块基于空间分析模型获取环境动态数据和地质动态数据的方式包括：
4.根据权利要求3所述的一种高速路段自然灾害风险预警系统，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗丹江，谭雨昕，朱姝，陈思宇，岳云芃，钟盛，胡紫阳，梁加鸣，
申请(专利权)人：四川智慧高速科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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