橋梁結構健康監測是典型的“土木工程 + 信息科學”多學科交叉研究與工程實踐領域!稑蛄航Y構健康監測大數據分析方法及應用》從信息技術視角,闡述了大數據技術在橋梁結構健康監測領域所取得的成果,包括橋梁結構監測大數據處理與分析技術、基于監測數據的結構狀態評估、公路橋梁結構健康監測大數據云平臺、橋梁結構智能管養領域知識圖譜等!稑蛄航Y構健康監測大數據分析方法及應用》旨在引領更多具有信息技術學科背景的科技人員進入橋梁結構健康監測領域,以期彌補目前此類著作主要適用于土木工程學科背景人員的缺憾。
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 橋梁結構健康監測的背景及意義 1
1.2 橋梁結構健康監測存在的問題 3
1.3 橋梁結構健康監測發展方向 5
1.3.1 基于大數據技術的橋梁結構健康監測 5
1.3.2 橋梁結構損傷識別模型的遷移學習 6
1.3.3 橋梁管養領域知識圖譜構建與智能服務 6
參考文獻 7
第2章 橋梁結構健康監測總覽 8
2.1 橋梁結構健康監測研究 8
2.1.1 梁式橋主要病害 8
2.1.2 拱式橋主要病害 11
2.1.3 剛架橋主要病害 12
2.1.4 懸索橋主要病害 13
2.2 橋梁結構評估方法 13
2.3 基于物理模型的橋梁結構健康監測研究 16
2.3.1 有限元建模 16
2.3.2 模型修正 18
2.3.3 系統參數反演 20
2.4 基于數據驅動的橋梁結構健康監測研究 21
2.4.1 數據采集 21
2.4.2 數據存儲 24
2.4.3 數據處理 26
2.4.4 數據分析方法 29
參考文獻 31
第3章 深度神經網絡模型在橋梁結構健康監測中的應用 33
3.1 深度神經網絡模型 33
3.1.1 神經元模型 33
3.1.2 多層神經網絡 35
3.1.3 深度卷積網絡模型 37
3.2 橋梁結構健康監測數據深度神經網絡模型構建 39
3.2.1 深度神經網絡模型適用性分析 39
3.2.2 卷積神經網絡模型 40
3.2.3 循環神經網絡模型 43
3.3 應用案例 48
3.3.1 案例數據介紹 48
3.3.2 監測性能評估 54
3.3.3 多模型的對比分析 55
參考文獻 57
第4章 融合神經網絡在橋梁結構健康監測中的應用 59
4.1 神經網絡的融合 59
4.1.1 數據級融合 59
4.1.2 特征級融合 60
4.1.3 決策級融合 60
4.2 橋梁結構健康監測融合神經網絡模型的構建 61
4.2.1 融合神經網絡模型 61
4.2.2 回聲狀態網絡與多尺度卷積神經網絡融合模型 65
4.2.3 經驗模態分解與循環神經網絡融合模型 66
4.3 應用案例 67
4.3.1 案例模型介紹 67
4.3.2 采集數據分析處理 69
4.3.3 融合神經網絡模型的對比分析 70
參考文獻 72
第5章 自然語言處理技術在橋梁管養領域的應用 74
5.1 自然語言處理 74
5.1.1 命名實體識別 75
5.1.2 實體關系抽取 77
5.1.3 機器閱讀理解 78
5.2 橋梁管養領域文本語料庫構建 80
5.2.1 橋梁管養領域文本特性分析 80
5.2.2 橋梁管養領域命名實體識別語料庫構建 84
5.2.3 橋梁管養領域實體關系抽取語料庫構建 93
5.2.4 橋梁管養領域問答數據構建 95
5.3 應用案例 98
5.3.1 橋梁管養領域命名實體識別 98
5.3.2 橋梁管養領域實體關系抽取 106
5.3.3 橋梁管養領域抽取式問答 112
參考文獻 118
第6章 知識圖譜技術在橋梁管養領域的應用 120
6.1 知識圖譜技術 120
6.1.1 知識抽取 121
6.1.2 知識表示 122
6.1.3 知識融合 123
6.1.4 知識存儲 124
6.2 橋梁管養領域知識圖譜構建 125
6.2.1 橋梁管養領域知識圖譜特性分析 126
6.2.2 橋梁管養知識圖譜語義模式層 127
6.2.3 橋梁管養知識圖譜實例數據層 134
6.3 橋梁管養知識圖譜原型及應用 137
6.3.1 橋梁管養知識圖譜原型 137
6.3.2 領域知識圖譜智能交互 139
6.3.3 領域知識圖譜問答系統 143
參考文獻 147
第7章 公路橋梁結構健康監測大數據云平臺 149
7.1 公路橋梁結構健康監測大數據云平臺建設背景 149
7.2 公路橋梁結構健康監測大數據云平臺技術架構 150
7.2.1 平臺總體設計 150
7.2.2 平臺建設關鍵技術 153
7.3 公路橋梁結構健康監測大數據云平臺子系統研發工程 158
7.3.1 橋梁管養綜合業務系統 158
7.3.2 橋梁結構健康監測大數據可視化展示系統 160
7.3.3 橋梁結構健康監測大數據分析與服務系統 161
7.3.4 智能巡檢養護終端 162
參考文獻 163