本發(fā)明涉及隧道掘進機的控制，特別是涉及一種隧道掘進機的工作參數(shù)預(yù)測方法、存儲介質(zhì)及程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、隧道掘進機是一種利用回轉(zhuǎn)刀具開挖，同時破碎洞內(nèi)圍巖及掘進，形成整個隧道斷面的新型、先進的隧道施工機械，被廣泛應(yīng)用于隧道工程、地下工程、礦山工程、水利工程、石油和天然氣開發(fā)工程等技術(shù)領(lǐng)域，是現(xiàn)代隧道施工中不可獲取的重要工具。隧道掘進機的工作依賴于刀盤旋轉(zhuǎn)、推進機構(gòu)向前推進、頂梁支撐和貫流作業(yè)等技術(shù)，其中刀盤負責在地下挖掘隧道過程中切削巖石和土壤，推進機構(gòu)負責將隧道掘進機向前推進，頂梁支撐系統(tǒng)負責支撐隧道掘進機的頂部，貫流作業(yè)系統(tǒng)負責進行環(huán)片的安裝和支撐等作業(yè)。

2、準確和合理控制隧道掘進機工作參數(shù)，例如預(yù)測出隧道掘進機的推力和扭矩，對提高隧道掘進機的施工效率、降低隧道掘進機的能耗和延長隧道掘進機的壽命有著重要意義。目前，隧道掘進機的推力和扭矩是根據(jù)操作人員根據(jù)工作經(jīng)驗手動設(shè)置的，但是受限于工作經(jīng)驗和操作精確度，由操作人員根據(jù)工作經(jīng)驗所得到隧道掘進機的工作參數(shù)會存在較大的誤差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種隧道掘進機的工作參數(shù)預(yù)測方法、存儲介質(zhì)及程序產(chǎn)品，可以準確地預(yù)測出隧道掘進機的工作參數(shù)，以達到提高對隧道掘進機控制的準確性的目的。

2、具體地，第一方面，本發(fā)明提供了一種隧道掘進機的工作參數(shù)預(yù)測方法，包括：

3、在設(shè)定工況下，獲取多個專家在多種環(huán)境屬性下對各對象的分項評分區(qū)間，以及各所述專家對各所述對象的總決策屬性，其中所述對象為掘進機兩個工作參數(shù)之間的影響度；

4、根據(jù)各所述分項評分區(qū)間，分別計算各所述專家在各所述環(huán)境屬性下各所述對象處的評價權(quán)重區(qū)間，以及計算各所述專家在各所述環(huán)境屬性下各所述對象處的相似度區(qū)間；

5、根據(jù)各所述評價權(quán)重區(qū)間的中值對相應(yīng)所述相似度區(qū)間進行加權(quán)求和運算，以得到各所述專家對各所述對象的權(quán)重融合區(qū)間；

6、根據(jù)各所述總決策屬性和各所述權(quán)重融合區(qū)間計算各所述對象的融合決策屬性，并根據(jù)各所述融合決策屬性獲取各所述工作參數(shù)在所述設(shè)定工況下的因果關(guān)系；

7、獲取所述掘進機在所述工況環(huán)境下的實際工作參數(shù)，并根據(jù)所述實際工作參數(shù)和所述因果關(guān)系預(yù)測出所述掘進機的目標工作參數(shù)。

8、進一步地，在所述分別計算各所述專家對各所述對象在各所述環(huán)境屬性下的權(quán)重區(qū)間的步驟之前，還包括：

9、檢測各所述分項評分區(qū)間否存在空缺值；

10、若存在，則將各所述分項評分區(qū)間融合，以得到各所述對象在各所述環(huán)境屬性下的分項融合評分區(qū)間；

11、根據(jù)所述分項融合評分區(qū)間對所述空缺值進行補充。

12、進一步地，所述將各所述分項評分區(qū)間融合，以得到各所述對象在各所述環(huán)境屬性下的分項融合評分區(qū)間的步驟，包括：

13、采用預(yù)設(shè)距離算法，根據(jù)各所述分項評分區(qū)間計算在各所述環(huán)境屬性下不同對象之間的距離；

14、獲取設(shè)定閾值，并根據(jù)所述設(shè)定閾值和各所述距離獲取各所述對象在各所述環(huán)境屬性中的容差類；

15、根據(jù)各所述容差類中的對象數(shù)量計算各所述專家對各所述環(huán)境屬性的信息熵，根據(jù)各所述信息熵獲取各所述環(huán)境屬性的最佳信息源，并根據(jù)各所述最佳信息源獲取各所述分項融合評分區(qū)間。

16、進一步地，在所述分別計算各所述專家在各所述環(huán)境屬性下各所述對象處的評價權(quán)重區(qū)間的步驟之后，還包括：

17、分別對各所述專家在各所述環(huán)境屬性下的評價權(quán)重區(qū)間進行一致性檢測，以刪除各所述評價權(quán)重區(qū)間的無效信息。

18、進一步地，所述根據(jù)各所述評價權(quán)重區(qū)間的中值對相應(yīng)所述相似度區(qū)間進行加權(quán)求和運算的步驟，包括：

19、分別在各所述環(huán)境屬性下對各所述評價權(quán)重區(qū)間的中值進行歸一化處理；

20、根據(jù)所述中值對各所述相似度區(qū)間進行加權(quán)求和運算，以得到各所述專家對各所述對象的相似度融合區(qū)間；

21、根據(jù)各所述相似度融合區(qū)間計算各所述權(quán)重融合區(qū)間的閾值。

22、進一步地，所述根據(jù)各所述總決策屬性和各所述權(quán)重融合區(qū)間計算各所述對象的融合決策屬性的步驟，包括：

23、獲取預(yù)設(shè)優(yōu)化目標函數(shù)，并根據(jù)所述預(yù)設(shè)優(yōu)化目標函數(shù)獲取各專家對各所述對象的最佳權(quán)重；

24、根據(jù)各所述最佳權(quán)重對相應(yīng)的總決策屬性進行融合，以得到各所述融合決策屬性。

25、進一步地，所述根據(jù)所述融合決策屬性獲取各所述工作參數(shù)在所述設(shè)定工況下的因果關(guān)系的步驟，包括：

26、獲取基于nts-notears算法的因果關(guān)系識別模型，并采用所述因果關(guān)系識別模型根據(jù)各對象的融合決策屬性對掘進機的工作參數(shù)進行因果發(fā)現(xiàn)，以得到所述因果關(guān)系。

27、進一步地，所述根據(jù)所述實際工作參數(shù)和所述因果關(guān)系預(yù)測出所述掘進機的目標工作參數(shù)的步驟，包括：

28、獲取預(yù)先訓(xùn)練的工作參數(shù)預(yù)測模型，并采用所述工作參數(shù)預(yù)測模型根據(jù)所述因果關(guān)系和各所述實際工作參數(shù)預(yù)測所述目標工作參數(shù)。

29、第二方面，本發(fā)明還提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述任一項所述的隧道掘進機的工作參數(shù)預(yù)測方法的步驟。

30、第三方面，本發(fā)明還提供了一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)以上任一項所述的隧道掘進機的工作參數(shù)預(yù)測方法的步驟。

31、本實施例所提供的隧道掘進機的工作參數(shù)預(yù)測方法，可以根據(jù)多個專家在多種環(huán)境屬性下對各對象的分項評分區(qū)間，獲取各專家對各對象的權(quán)重融合區(qū)間；然后根據(jù)各專家的權(quán)重融合區(qū)間和各專家對各對象的總決策屬性，計算出各對象的融合決策屬性，并根據(jù)該融合決策屬性獲取掘進機各工作參數(shù)之間的因果關(guān)系，最后根據(jù)該因果關(guān)系和實際工作參數(shù)獲取掘進機的目標工作參數(shù)。由于本發(fā)明的技術(shù)方案，可以根據(jù)設(shè)定工況下多個專家在多種環(huán)境屬性下對各對象的分項評分區(qū)間，準確地獲取掘進機各工作參數(shù)之間的因果關(guān)系，因此該因果關(guān)系可以準確地反應(yīng)出掘進機的各工作參數(shù)在設(shè)定工況下的相互影響程度，進而根據(jù)該因果關(guān)系和掘進機的實際工作參數(shù)，可以準確地預(yù)測出掘進機在設(shè)定工況下的目標工作參數(shù)，從而根據(jù)該目標工作參數(shù)可以實現(xiàn)提高對掘進機控制的準確度。

32、根據(jù)下文結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施例的詳細描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點和特征。

技術(shù)特征：

1.一種隧道掘進機的工作參數(shù)預(yù)測方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掘進機的工作參數(shù)預(yù)測方法，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隧道掘進機的工作參數(shù)預(yù)測方法，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掘進機的工作參數(shù)預(yù)測方法，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掘進機的工作參數(shù)預(yù)測方法，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掘進機的工作參數(shù)預(yù)測方法，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掘進機的工作參數(shù)預(yù)測方法，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道掘進機的工作參數(shù)預(yù)測方法，其特征在于，

9.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1至8任一項所述的隧道掘進機的工作參數(shù)預(yù)測方法的步驟。

10.一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1至8中任一項所述的隧道掘進機的工作參數(shù)預(yù)測方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種隧道掘進機的工作參數(shù)預(yù)測方法、存儲介質(zhì)及程序產(chǎn)品，其中上述方法包括：在設(shè)定工況下，獲取多個專家在多種環(huán)境屬性下對各對象的分項評分區(qū)間，以及各專家對各對象的總決策屬性；根據(jù)各所述分項評分區(qū)間，分別計算各專家在各所述環(huán)境屬性下各對象處的評價權(quán)重區(qū)間和相似度區(qū)間；根據(jù)各評價權(quán)重區(qū)間的中值計算各專家對各對象的權(quán)重融合區(qū)間；根據(jù)各總決策屬性和各權(quán)重融合區(qū)間獲取各工作參數(shù)在設(shè)定工況下的因果關(guān)系；根據(jù)掘進機的實際工作參數(shù)和因果關(guān)系預(yù)測出目標工作參數(shù)。本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，可以準確地預(yù)測出隧道掘進機的工作參數(shù)，以達到提高對隧道掘進機控制的準確性的目的。

技術(shù)研發(fā)人員：楊耀紅,張哲,李鋒,陳建國,李群勝,劉宇翔,李博,張亞濤,郜軍艷,陳火見
受保護的技術(shù)使用者：華北水利水電大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26