基于kriging代理模型的桥梁数字孪生体构建方法
申请人信息
- 申请人:青岛高速集团有限公司; 哈尔滨工业大学; 黑龙江省公路建设中心; 哈工(青岛)交通智能装备科技有限公司; 济南城建集团有限公司
- 申请人地址:266000 山东省青岛市崂山区青银高速公路青岛东收费站办公楼
- 发明人: 青岛高速集团有限公司; 哈尔滨工业大学; 黑龙江省公路建设中心; 哈工(青岛)交通智能装备科技有限公司; 济南城建集团有限公司
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 基于kriging代理模型的桥梁数字孪生体构建方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311505732.1 |
| 申请日 | 2023/11/13 |
| 公告号 | CN117540464A |
| 公开日 | 2024/2/9 |
| IPC主分类号 | G06F30/13 |
| 权利人 | 青岛高速集团有限公司; 哈尔滨工业大学; 黑龙江省公路建设中心; 哈工(青岛)交通智能装备科技有限公司; 济南城建集团有限公司 |
| 发明人 | 史陈鹏; 刘洋; 王俊; 姜在阳; 陈秀艳; 刘锋 |
| 地址 | 山东省青岛市崂山区青银高速公路青岛东收费站办公楼; 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号; 黑龙江省哈尔滨市南岗区中山路113号; 山东省青岛市黄岛区(原开发区灵山卫街道办事处东岳东路1179号); 山东省济南市天桥区济洛路汽车厂东路29号 |
摘要文本
本发明公开了一种基于kriging代理模型的桥梁数字孪生体构建方法，所述方法利用两个正态分布函数加权和的双峰型概率分布，对全年累计车辆数据进行按类统计，建立桥梁安全阈值等级标准，采用交通荷载概率分布算法，计算不同安全阈值等级对应的桥梁结构交通荷载概率分布，构建实桥响应与荷载组合的基于代理模型的实桥数字孪生体POD‑PCE‑Kriging模型，实现基于监测系统的数字孪生体响应仿真。本发明解决了现有基于代理模型的桥梁数字孪生体构建方法对修正参数组合试验样本较多且有限元分析计算时间较长，导致代理模型的计算量较大的问题。
专利主权项内容
1.一种基于kriging代理模型的桥梁数字孪生体构建方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：步骤一：根据所监测的桥梁结构采集到的实时车辆数据，利用两个正态分布函数加权和的双峰型概率分布对全年累计车辆数据按类统计，基于证据理论的多源信息融合，结合数值仿真和监测数据分析，得到结构响应特征和预测结果，构建桥梁安全阈值等级标准；步骤二：根据步骤一中得到的桥梁安全阈值对应情况，构建交通荷载概率分布算法，计算不同安全阈值等级对应的桥梁结构交通荷载概率分布；利用所构建的交通荷载概率分布算法和采用蒙特卡洛模拟构建的桥梁车辆荷载计算模型，计算对应安全阈值下车辆概率分布的桥梁瞬态分析响应；步骤三：依据步骤二中计算的不同安全阈值等级下交通荷载概率分布和桥梁瞬态分析响应结果，采用POD算法对原始样本数据进行降维，利用PCE模型对kriging模型进行改进重构，结合实桥响应，构建实桥响应与荷载组合的基于代理模型的实桥数字孪生体POD-PCE-Kriging模型；提出概率加权混合加点准则，通过K-fold交叉验证方法计算误差，对kriging代理模型进行修正优化设计，实现基于代理模型的实桥数字孪生体kriging模型的建立。