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连续刚构桥基于监测多源数据融合的状态评价的任务书
任务书
题目：连续刚构桥基于监测多源数据融合的状态评价
背景
近年来，城市化进程不断加快，人们对于城市交通的需求也日益增长。桥梁作为城市道路交通的重要组成部分，其安全性和可靠性成为维护城市道路交通畅通的重要保障。然而，由于桥梁结构长期受到风吹雨打、温差变化以及车流、人流等不同因素的影响，结构状态不可避免地会发生变化，因此桥梁健康评价和状态监测一直受到人们的关注。
近年来，随着传感器技术、通信技术和计算机技术的不断发展，各类传感器和监测设备的应用范围越来越广泛，且监测数据的获取速度和精度也不断提高。同时，数据融合技术的出现，为多源数据信息的处理和利用提供了有效途径。因此，基于监测多源数据融合的状态评价方法能够更准确地刻画桥梁结构的健康状态，对于桥梁维护、安全保障和城市交通畅通具有重要意义。
为此，本课题旨在研究连续刚构桥的健康状态监测和评价方法，探索基于监测多源数据融合的桥梁状态评价模型，为城市桥梁的安全和可靠性提供技术保障。
任务要求
1.对城市连续刚构桥的监测技术进行调研，了解现有监测手段、主要监测指标，研究新型传感器的应用；
2.采集连续刚构桥多源实时监测数据，分析不同数据源之间的相互关系，建立桥梁健康状态评价模型；
3.基于所建模型，分析桥梁结构的健康状态，预测结构未来的演化趋势，提出相应的维护和修复建议；
4.使用较为成熟的数据预处理和数据融合算法，提取有效信息，降低噪声干扰，尽可能提高模型的预测精度和准确性；
5.结合实际案例，验证桥梁状态评价模型的有效性和实用性，评估模型的预测准确性和适用范围。
参考文献
[1]刘邦华,朱宇军.大跨连续刚构桥的健康监测与评估[J].交通科学与工程,2014,14(4):9-14.
[2]王铁光,伍海青.基于数据挖掘的桥梁结构“健康”研究[J].长江科学院院报,2016,33(4):144-151.
[3]高松,岩崎健夫,中村匡人.结构健康监测与评估的多层次多指标方法[J].东京工业大学学报,2015,48(6):731-738.
[4]张献洲,刘凌,尹勇等.基于数据融合锚索吊杆的钢管混凝土悬索桥健康监测[J].中国公路学报,2017,30(3):55-63.
[5]蔺丽娜,王铁光.基于数据融合技术的桥梁“健康”监测[J].长江科学院院报,2018,35(2):76-82.
任务计划
1.调研阶段（5周）：深入研究城市连续刚构桥的监测技术，了解桥梁监测手段、主要监测指标和新型传感器的应用。
2.数据获取阶段（4周）：采集实时监测数据，包括应变、位移、加速度和温度等。
3.数据预处理阶段（2周）：对采集的数据进行处理，去除噪声干扰和异常值。
4.数据融合模型构建阶段（6周）：基于采集的数据建立桥梁健康状态评价模型，使用数据挖掘技术和机器学习方法进行模型构建和优化，探究桥梁状态维护和预测建议。
5.模型验证和分析阶段（3周）：结合实际案例，对所建模型进行验证和分析，评估模型的预测准确性和适用范围。
6.写作和汇报阶段（2周）：整理研究成果，撰写论文，准备汇报材料，参加本科毕业设计答辩。
以上任务工作量共计20周/480小时。
参考附件：表格1综合时间计划表
备注：本课题需要用到的软件有：Matlab、Python等相关软件，实验室已经配备了相应的计算机和设备。