本發(fā)明涉及建筑固廢加工，具體涉及一種多源建筑固廢加工控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著城市化進(jìn)程的加快，建筑固廢的數(shù)量急劇增加，成為城市發(fā)展中的一大難題。傳統(tǒng)處理方式如填埋和堆放不僅占用大量土地資源，還會(huì)造成環(huán)境污染。因此，將建筑固廢轉(zhuǎn)化為再生骨料，用于道路建設(shè)工程，已成為一種環(huán)保且經(jīng)濟(jì)的選擇。

2、但是現(xiàn)有的固廢再生骨料生產(chǎn)線還普遍存在一些問(wèn)題：

3、現(xiàn)有系統(tǒng)難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)再生骨料的需求量及粒徑要求，導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)剩或不足。

4、由于建筑固廢種類繁多，不同的類型的固廢對(duì)應(yīng)的加工參數(shù)也不同，使得在具體加工時(shí)需要人為進(jìn)行加工參數(shù)調(diào)整，導(dǎo)致加工效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的之一在于提供一種多源建筑固廢加工控制系統(tǒng)及方法，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑固廢加工需求以及對(duì)應(yīng)的加工參數(shù)進(jìn)行快速確定，極大提高加工效率同時(shí)也避免了生產(chǎn)過(guò)剩的問(wèn)題出現(xiàn)。

2、為了達(dá)到上述目的，提供了一種多源建筑固廢加工控制系統(tǒng)，包括服務(wù)端和固廢再生骨料生產(chǎn)線所對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)端；

3、所述服務(wù)端包括：

4、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于在要對(duì)下一時(shí)間段的各個(gè)批次的建筑固廢進(jìn)行再生骨料加工時(shí)，獲取當(dāng)前時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的道路施工數(shù)據(jù)以及道路所對(duì)應(yīng)的地質(zhì)數(shù)據(jù)；

5、預(yù)測(cè)模塊，用于根據(jù)當(dāng)前道路施工數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)的地質(zhì)數(shù)據(jù)，基于預(yù)設(shè)的道路施工預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)出下一時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的道路施工長(zhǎng)度，根據(jù)預(yù)測(cè)出來(lái)的下一時(shí)間段的道路施工長(zhǎng)度，對(duì)下一時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的道路施工所需要的再生骨料的粒徑以及各個(gè)粒徑所對(duì)應(yīng)的數(shù)量比例進(jìn)行確定；

6、固廢類型識(shí)別模塊，用于在下一時(shí)間段內(nèi)，對(duì)固廢再生骨料生產(chǎn)線上各個(gè)批次的建筑固廢所對(duì)應(yīng)的固廢類型進(jìn)行識(shí)別；

7、加工參數(shù)調(diào)整模塊，用于在固廢再生骨料生產(chǎn)線對(duì)某一批次的建筑固廢進(jìn)行加工時(shí)前，根據(jù)識(shí)別出來(lái)的對(duì)應(yīng)批次的建筑固廢的固廢類型，基于下一時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的道路施工所需要的再生骨料的粒徑以及各個(gè)粒徑所對(duì)應(yīng)的數(shù)量比例，對(duì)固廢再生骨料生產(chǎn)線所對(duì)應(yīng)的加工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整并將調(diào)整后的加工參數(shù)反饋給固廢再生骨料生產(chǎn)線所對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)端；

8、所述生產(chǎn)端用于根據(jù)調(diào)整后的加工參數(shù)，對(duì)固廢再生骨料生產(chǎn)線進(jìn)行調(diào)整，并基于調(diào)整后的固廢再生骨料生產(chǎn)線對(duì)對(duì)應(yīng)批次的建筑固廢進(jìn)行再生骨料加工。

9、本方案的技術(shù)原理及效果：在本方案中，在需要對(duì)下一時(shí)間段的各個(gè)批次的建筑固廢進(jìn)行再生骨料加工時(shí)，就會(huì)對(duì)當(dāng)前時(shí)間段的道路施工數(shù)據(jù)以及道路所對(duì)應(yīng)的地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取，通過(guò)這些獲取到的數(shù)據(jù)，基于預(yù)先設(shè)置的道路施工預(yù)測(cè)模型，對(duì)下一時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的道路施工長(zhǎng)度進(jìn)行預(yù)測(cè)，通過(guò)預(yù)測(cè)結(jié)果可以比較直觀的且準(zhǔn)確的知曉在下一時(shí)間段道路施工具體情況，然后就可以根據(jù)預(yù)測(cè)出來(lái)的下一時(shí)間段的道路施工長(zhǎng)度，對(duì)下一時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的道路施工所需要的再生骨料的粒徑以及各個(gè)粒徑所對(duì)應(yīng)的數(shù)量比例進(jìn)行確定。

10、之后在抵達(dá)下一時(shí)間段時(shí)，通過(guò)對(duì)該時(shí)間段內(nèi)的固廢再生骨料生產(chǎn)線上的各個(gè)批次的建筑固廢所對(duì)應(yīng)的固廢類型進(jìn)行識(shí)別，然后在對(duì)下一時(shí)間段時(shí)固廢再生骨料生產(chǎn)線在對(duì)某一批次的建筑固廢進(jìn)行加工前，首先利用對(duì)應(yīng)批次的固廢類型，以及下一時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的道路施工所需要的再生骨料的粒徑以及各個(gè)粒徑所對(duì)應(yīng)的數(shù)量比例，對(duì)固廢再生骨料生產(chǎn)線所對(duì)應(yīng)的加工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使得調(diào)整后的加工參數(shù)能夠?qū)?duì)應(yīng)批次的建筑固廢進(jìn)行準(zhǔn)確的加工，得到滿足要求的再生骨料。在調(diào)整完成之后將對(duì)應(yīng)的加工參數(shù)反饋給固廢再生骨料生產(chǎn)線所對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)端，最后生產(chǎn)端在接收到調(diào)整后的加工參數(shù)就會(huì)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線進(jìn)行調(diào)整，然后通過(guò)調(diào)整后的固廢再生骨料生產(chǎn)線對(duì)對(duì)應(yīng)批次的建筑固廢進(jìn)行再生骨料的加工。

11、1、通過(guò)預(yù)先構(gòu)建的道路施工預(yù)測(cè)模型實(shí)現(xiàn)了提前且準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的道路施工情況，從而提前準(zhǔn)備好所需的再生骨料的種類以及比例，提高生產(chǎn)計(jì)劃的準(zhǔn)確性。

12、2、充分考慮到固廢骨料生產(chǎn)線所要加工的建筑固廢所對(duì)應(yīng)的固廢類型繁多，那么固廢骨料生產(chǎn)線的加工就需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整，本方案通過(guò)所要加工的建筑固廢的固廢類型，結(jié)合下一時(shí)間段所需要的再生骨料的粒徑以及各個(gè)粒徑的數(shù)量比例，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)固廢骨料生產(chǎn)線的加工參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確且可靠的確定，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在下一時(shí)間段對(duì)各個(gè)批次的建筑固廢進(jìn)行加工時(shí)都有各自對(duì)應(yīng)的加工參數(shù)，確保了在面對(duì)不同的固廢類型的建筑固廢都能夠加工出符合要求的再生骨料，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

13、進(jìn)一步，所述服務(wù)端還包括：

14、歷史數(shù)據(jù)采集模塊，用于獲取歷史各個(gè)時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的當(dāng)前道路所對(duì)應(yīng)的歷史道路施工數(shù)據(jù)、對(duì)應(yīng)的歷史地質(zhì)數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)的歷史道路施工長(zhǎng)度，形成對(duì)應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)集，并將歷史數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)劃分為訓(xùn)練集和測(cè)試集；

15、模型構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建道路施工預(yù)測(cè)模型；

16、訓(xùn)練模塊，用于根據(jù)構(gòu)建出來(lái)的道路施工預(yù)測(cè)模型，隨機(jī)生成若干個(gè)道路施工預(yù)測(cè)模型所對(duì)應(yīng)的各個(gè)超參數(shù)所對(duì)應(yīng)的超參數(shù)組，形成對(duì)應(yīng)的超參數(shù)集，并基于訓(xùn)練集中的數(shù)據(jù)以及改進(jìn)型優(yōu)化算法，識(shí)別出最優(yōu)的超參數(shù)組合。

17、有益效果：利用歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行模型訓(xùn)練，確保模型的預(yù)測(cè)能力基于豐富的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。通過(guò)隨機(jī)生成超參數(shù)組合和改進(jìn)型優(yōu)化算法，高效找到最優(yōu)的超參數(shù)組合，提高模型的預(yù)測(cè)精度。改進(jìn)型優(yōu)化算法能夠在有限的計(jì)算資源下找到最優(yōu)解，節(jié)省時(shí)間和計(jì)算成本。通過(guò)訓(xùn)練集和測(cè)試集的劃分，確保模型的泛化能力和可靠性。

18、進(jìn)一步，所述訓(xùn)練模塊包括：

19、數(shù)據(jù)生成模塊，用于隨機(jī)生成若干個(gè)道路施工預(yù)測(cè)模型所對(duì)應(yīng)的各個(gè)超參數(shù)所對(duì)應(yīng)的超參數(shù)組，形成對(duì)應(yīng)的初始種群；

20、還用于獲取當(dāng)前道路所對(duì)應(yīng)的道路規(guī)劃數(shù)據(jù)，基于當(dāng)前道路的道路規(guī)劃數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)庫(kù)中選取其他已經(jīng)完成施工的道路所對(duì)應(yīng)的道路規(guī)劃數(shù)據(jù)，基于預(yù)先設(shè)置的道路規(guī)劃相似度計(jì)算公式，計(jì)算出當(dāng)前道路與其他已經(jīng)完成施工的道路之間的道路規(guī)劃相似度進(jìn)行計(jì)算，并按照道路規(guī)劃相似度從大到小的順序，對(duì)其他已經(jīng)完成施工的道路進(jìn)行排序形成對(duì)應(yīng)的相似排列表，基于預(yù)設(shè)的選取比例，從相似排列表中選取對(duì)應(yīng)的各個(gè)已經(jīng)完成施工的道路并調(diào)取對(duì)應(yīng)的超參數(shù)組，同時(shí)將調(diào)取出來(lái)的超參數(shù)組合并到初始種群中；

21、初步篩選模塊，用于根據(jù)對(duì)應(yīng)的初始種群，基于預(yù)設(shè)的限制條件，對(duì)初始種群進(jìn)行初步篩選和判斷，若滿足限制條件，則對(duì)應(yīng)的初始種群為可行解，反之則為不可行解；

22、損失計(jì)算模塊，用于根據(jù)選取出來(lái)的種群，形成種群中各個(gè)超參數(shù)組所對(duì)應(yīng)的道路施工預(yù)測(cè)模型，并將訓(xùn)練集中的歷史道路施工數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的歷史地質(zhì)數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)，輸入到各個(gè)超參數(shù)組所對(duì)應(yīng)的道路施工預(yù)測(cè)模型中，輸出對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)道路施工長(zhǎng)度；

23、根據(jù)預(yù)測(cè)道路施工長(zhǎng)度以及歷史道路施工長(zhǎng)度，基于預(yù)設(shè)的損失計(jì)算公式，計(jì)算出各個(gè)超參數(shù)組所對(duì)應(yīng)的損失值；

24、所述預(yù)設(shè)的損失計(jì)算公式為：

25、

26、式中，si為第i個(gè)超參數(shù)組所對(duì)應(yīng)的損失值，m為超參數(shù)組的總數(shù)量，lij為在第i個(gè)超參數(shù)組所對(duì)應(yīng)的第j個(gè)輸入數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的歷史道路施工長(zhǎng)度，為在第i個(gè)超參數(shù)組所對(duì)應(yīng)的第j個(gè)輸入數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)道路施工長(zhǎng)度，ni為第i個(gè)超參數(shù)組下所對(duì)應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)的總個(gè)數(shù)；

27、處理模塊，用于根據(jù)計(jì)算出的各個(gè)超參數(shù)組所對(duì)應(yīng)的損失值，按照從小到大的順序進(jìn)行排序，得到對(duì)應(yīng)的損失值排列表；根據(jù)損失值排列表，識(shí)別出損失值排列表中的超參數(shù)組的個(gè)數(shù)以及預(yù)設(shè)選取排名所對(duì)應(yīng)的損失值；基于超參數(shù)組的個(gè)數(shù)以及預(yù)設(shè)選取排名所對(duì)應(yīng)的損失值，計(jì)算出本次迭代所對(duì)應(yīng)的實(shí)際選取排名，并基于確定的實(shí)際選取排名，對(duì)對(duì)應(yīng)的損失值排列表進(jìn)行選取和識(shí)別，識(shí)別出選取出來(lái)的各個(gè)損失值所對(duì)應(yīng)超參數(shù)組；

28、參數(shù)調(diào)整模塊，用于根據(jù)識(shí)別出選取出來(lái)的各個(gè)損失值所對(duì)應(yīng)超參數(shù)組，對(duì)各個(gè)超參數(shù)組進(jìn)行雜交和變異，得到對(duì)應(yīng)的子代種群；

29、循環(huán)模塊，用于在得到子代種群之后，繼續(xù)執(zhí)行損失計(jì)算模塊，直到滿足預(yù)設(shè)迭代次數(shù)；

30、輸出模塊，用于輸出子代種群作為多目標(biāo)優(yōu)化的最優(yōu)解集合。

31、有益效果：在本方案中，在對(duì)超參數(shù)組進(jìn)行生成時(shí)，主要通過(guò)兩種方式，一種是通過(guò)隨機(jī)生成的方式進(jìn)行生成，另外一種則是通過(guò)引入相似道路的超參數(shù)組合，豐富了初始種群的多樣性，增加了找到更優(yōu)解的可能性?；诘缆芬?guī)劃相似度選取超參數(shù)組合，使得模型訓(xùn)練更加有針對(duì)性，提高模型的預(yù)測(cè)精度，極大提高了收斂速度。

32、通過(guò)計(jì)算損失值，可以量化評(píng)估各個(gè)超參數(shù)組合的預(yù)測(cè)性能。損失值為后續(xù)的優(yōu)化過(guò)程提供了依據(jù)，幫助識(shí)別性能更好的超參數(shù)組合。根據(jù)計(jì)算出的各個(gè)超參數(shù)組所對(duì)應(yīng)的損失值，按照從小到大的順序進(jìn)行排序，得到對(duì)應(yīng)的損失值排列表。識(shí)別出損失值排列表中的超參數(shù)組的個(gè)數(shù)以及預(yù)設(shè)選取排名所對(duì)應(yīng)的損失值?；诔瑓?shù)組的個(gè)數(shù)以及預(yù)設(shè)選取排名所對(duì)應(yīng)的損失值，計(jì)算出本次迭代所對(duì)應(yīng)的實(shí)際選取排名，并選取對(duì)應(yīng)的超參數(shù)組。通過(guò)排序和選取，確保選出的是性能最好的超參數(shù)組合，實(shí)現(xiàn)了每次迭代時(shí)實(shí)際選取排名的動(dòng)態(tài)調(diào)整，極大提高每次迭代時(shí)的選取的可靠性和靈活性。通過(guò)雜交和變異的方式增加種群的多樣性，提高找到最優(yōu)解的機(jī)會(huì)，進(jìn)而提高優(yōu)化過(guò)程中的穩(wěn)定性和魯棒性。通過(guò)多次迭代訓(xùn)練，持續(xù)優(yōu)化超參數(shù)組合，逐步逼近最優(yōu)解

33、進(jìn)一步，所述基于超參數(shù)組的個(gè)數(shù)以及預(yù)設(shè)選取排名所對(duì)應(yīng)的損失值，計(jì)算出本次迭代所對(duì)應(yīng)的實(shí)際選取排名的計(jì)算公式為：

34、

35、式中，m為本次迭代所對(duì)應(yīng)的實(shí)際選取排名，為對(duì)k+∝(n-k)×(2u-1)所計(jì)算出的排名進(jìn)行向上取整，k為預(yù)設(shè)選取排名，n為超參數(shù)組的個(gè)數(shù)，sk為預(yù)設(shè)選取排名所對(duì)應(yīng)的損失值，sy為預(yù)設(shè)損失閾值，p為0到n的隨機(jī)正整數(shù)，u為0到1的隨機(jī)變量，∝為調(diào)整因子，取值范圍在0到1。

36、有益效果：在本方案中，首先每次迭代所對(duì)應(yīng)的實(shí)際選取排名是與超參數(shù)組的個(gè)數(shù)以及預(yù)設(shè)選取排名所對(duì)應(yīng)的損失值相關(guān)聯(lián)的，實(shí)現(xiàn)了實(shí)際選取排名的動(dòng)態(tài)變化，提高了在每次迭代時(shí)實(shí)際選取排名的可靠性和可行性，其次，在對(duì)實(shí)際選取排名進(jìn)行計(jì)算時(shí)，通過(guò)引入隨機(jī)變量和隨機(jī)正整數(shù)，增加了實(shí)際選取排名的確定的隨機(jī)性，使得探索過(guò)程更加的多樣化，避免了過(guò)度依賴預(yù)設(shè)選取排名的情況，更加的靈活可靠。

37、最后通過(guò)調(diào)整因子可以控制隨機(jī)擾動(dòng)的程度，使得實(shí)際選取排名的波動(dòng)范圍可控，有助于在不同的迭代階段靈活調(diào)整探索和利用的平衡。

38、進(jìn)一步，所述服務(wù)端還包括驗(yàn)證模塊，用于根據(jù)輸出的子代種群所對(duì)應(yīng)的各個(gè)超參數(shù)組，將測(cè)試集中的歷史道路施工數(shù)據(jù)以及歷史地質(zhì)數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)，輸入到各個(gè)超參數(shù)組所對(duì)應(yīng)的道路施工預(yù)測(cè)模型中，輸出各個(gè)超參數(shù)所對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，并基于測(cè)試集中輸入數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的歷史道路施工長(zhǎng)度，以及各個(gè)超參數(shù)所對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，從子代種群中選出損失值最小的超參數(shù)組作為最優(yōu)超參數(shù)組。

39、有益效果：通過(guò)對(duì)測(cè)試集數(shù)據(jù)的驗(yàn)證，確保模型不僅在訓(xùn)練集上表現(xiàn)良好，而且在未見(jiàn)過(guò)的數(shù)據(jù)上也能保持較高的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，可以更準(zhǔn)確地評(píng)估模型的性能，避免過(guò)擬合現(xiàn)象，確保模型的可靠性和魯棒性。

40、本發(fā)明還提供了一種多源建筑固廢加工控制方法，使用上述權(quán)的一種多源建筑固廢加工控制系統(tǒng)，包括以下步驟：

41、s1、在要對(duì)下一時(shí)間段的各個(gè)批次的建筑固廢進(jìn)行再生骨料加工時(shí)，獲取當(dāng)前時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的道路施工數(shù)據(jù)以及道路所對(duì)應(yīng)的地質(zhì)數(shù)據(jù)；

42、s2、根據(jù)當(dāng)前道路施工數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)的地質(zhì)數(shù)據(jù)，基于預(yù)設(shè)的道路施工預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)出下一時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的道路施工長(zhǎng)度，根據(jù)預(yù)測(cè)出來(lái)的下一時(shí)間段的道路施工長(zhǎng)度，對(duì)下一時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的道路施工所需要的再生骨料的粒徑以及各個(gè)粒徑所對(duì)應(yīng)的數(shù)量比例進(jìn)行確定；

43、s3、在下一時(shí)間段內(nèi)，對(duì)固廢再生骨料生產(chǎn)線上各個(gè)批次的建筑固廢所對(duì)應(yīng)的固廢類型進(jìn)行識(shí)別；

44、s4、在固廢再生骨料生產(chǎn)線對(duì)某一批次的建筑固廢進(jìn)行加工時(shí)前，根據(jù)識(shí)別出來(lái)的對(duì)應(yīng)批次的建筑固廢的固廢類型，基于下一時(shí)間段所對(duì)應(yīng)的道路施工所需要的再生骨料的粒徑以及各個(gè)粒徑所對(duì)應(yīng)的數(shù)量比例，對(duì)固廢再生骨料生產(chǎn)線所對(duì)應(yīng)的加工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整并將調(diào)整后的加工參數(shù)反饋給固廢再生骨料生產(chǎn)線所對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)端；

45、s5、所述生產(chǎn)端根據(jù)調(diào)整后的加工參數(shù)，對(duì)固廢再生骨料生產(chǎn)線進(jìn)行調(diào)整，并基于調(diào)整后的固廢再生骨料生產(chǎn)線對(duì)對(duì)應(yīng)批次的建筑固廢進(jìn)行再生骨料加工。