检测结构健康监测数据导出的分布序列中的多个变点：在桥梁损伤检测中的应用
统计方法学
2024-03-21 v2 应用统计
摘要
使用监测数据检测关键结构中的损伤是结构健康监测的一项基本任务，这对于维护结构的安全性和生命周期管理极为重要。基于统计模式识别范式，可以通过评估适当提取的损伤敏感特征（DSF）分布的变化来进行损伤检测。这可以自然地被表述为一个分布变点检测问题。用于损伤检测的良好变点检测器应能扩展至大型 DSF 数据集，适用于不同类型的变化，并且能够控制假阳性指示。本研究提出了一种用于损伤检测的新的分布变点检测方法以应对这些挑战。我们将 DSF 分布序列的元素嵌入 Wasserstein 空间，并基于 Fréchet 统计量构建了移动和（MOSUM）多变点检测器，并建立了其理论性质。广泛的模拟研究证明了我们提出的方法在满足上述实际需求方面优于其他竞争方法。我们将我们的方法应用于从大跨度斜拉桥监测到的索张力测量，以进行拉索损伤检测。我们对提取的 DSF 数据进行了全面的变点分析，并从检测到的变化中揭示了有趣的模式，为拉索系统损伤提供了有价值的见解。
引用
@article{arxiv.2312.12823,
title = {Detecting Multiple Change Points in Distributional Sequences Derived from Structural Health Monitoring Data: An Application to Bridge Damage Detection},
author = {Xinyi Lei and Zhicheng Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.12823},
year = {2024}
}