VBA在地铁车站监测数据分析处理中的应用

VBA在地铁车站监测数据分析处理中的应用
摘要：通过VBA技术编写各种宏程序，较好的解决了数据统计分析问题，大大提高数据处理的效率，同时也解决了由于人工统计容易出现数据错误和数据遗漏的问题，在地铁车站基坑周报数据处理和数据指标体系研究中发挥巨大作用，值得进一步推广应用。

关键词：VBA，地铁车站，基坑监测，数据统计分析
Application of VBA technology in subway station monitoring data analysis and treatment
Abstract:This paper compiles various paragraph macro-procedures with VBA technique，solves complicated data statistical analysis problems，improves the data processing efficiency，and avoids data errors and data omission owing to artificial statistic，plays an important role in processing weekly data and studying the data index system of foundation pit of subway station, which is worth further promoting．Keywords: VBA, subway station, foundation monitoring, data statistical analysis
1引言
我国大力发展城市轨道交通，地铁建设规模及发展速度居世界第一。

据相关规划，2010年到2015年已规划的地铁里程将新增1506个地铁站，施工监测技术是地铁车站基坑施工的三大安全保证要素之一，在城市轨道交通车站施工中占有非常重要的位置。

一方面通过对监测数据分析，及时有效地监控、分析、处理基坑开挖中的变形、围护结构内力，保证基坑本身及周边重要建、构筑物及管线在基坑开挖过程中的安全，对施工安全起着至关重要的作用；另一方面，待车站完工，统计分析各监测项目庞大的数据，从中提取隐含其中、潜在的有用信息及知识，对以后车站的设计、监测指标修正具有指导意义。

通过Excel进行监控量测数据处理，是业界公认的和使用最广泛的方法，对城市地铁基坑的复杂化、数据海量化的监测项目来说，人工统计就存在很大的局限性，统计周期长、统计错误率高、成果汇总不完善等。

本文应用VBA技术编写各种宏程序，不仅大大提高了数据处理的效率，而且避免了人工统计时出现的数据遗漏和数据错误。

2VBA简介
Visual Basic for Applications(简称VBA)是新一代标准宏语言，提供了面向对象的程序设计方法，提供了相当完整的程序设计语言。

VBA不仅可以共享excel、word、access、AutoCAD等各种软件，而且可以将用VBA编写的程序复制到Visual Basic中调试并运行，从而实现用Visual Basic来控制有关的应用程序。

VBA提
供的大量内部函数大大简化了用户的操作，而且易于学习掌握，用户既可以使用宏记录器记录用户的各种操作并将其转换为VBA程序代码，也可以运用VBA 编译器直接进行程序编写。

3实现功能
本次运用VBA编写宏程序对监测数据报表中的各监测项目数据进行统计分析，主要实现以下功能：
周报编写过程中，主要统计分析：
(1)任意给出起始时间节点、结束时间节点，查找各监测项目，统计：
1)最大累计变化量(起始节点至结束节点，各监测项目累计值的最大变化量)、及其对应的测点编号和对应日期；
2)最大变化速率、及其对应的测点编号和对应日期；最大累计变化率；
3)绘制最大变形速率及最大累计值的测点~日期变化曲线；
(2)车站完工，针对地铁车站所在的地质条件，对大量的监测数据进行统计分析，分析监测数据中潜在的有价值的信息知识，研究地铁基坑各监测项目的控制指标，指定施工工况（起始、结束时间节点，工况对应的监测项目、测点）：
1)计算各工况下保证率对应的监测值，例如统计测斜速率10%~95%保证率对应的监测数值。

2)给出监测值，计算监测数据小于(或大于)此数值的数据在总数中的百分比，例如给出地表沉降速率2mm/d，计算小于此速率的百分比；
3)计算此工况下的绝对值最大值、最小值、平均值。

4运算原理
本算法是运用VBA编写宏程序对监控量测数据报表中的数据进行直接处理，对工作表的指定数据区域进行进一步计算处理，宏程序总体流程见图1。

图1 程序总体流程图
4.1周报数据处理
周报数据处理中，主要统计出所如下结果：最大累计变化量、及其对应的测点编号和对应日期，最大变化速率及其对应的测点编号和对应日期，最大累计变化率。

最大值的程序流程图如图2所示，周报数据处理成果如图3所示。

图2 最大值统计程序流程图
图3 各监测项目周报数据处理成果
4.2监测项目统计分析
对大量的监测数据进行统计分析，针对地铁车站所在的地质条件，分析各保证率对应的监测项目数值和当前各监测项目控制值在监控量测数据中所占的百分比之间的内在规律，研究地铁基坑各监测项目的控制指标。

统计各工况最大值、最小值、平均值及保证率对应的监测值，如测斜项目的流程图如图4所示，测斜项目速率统计结果如图5所示。

图4 测斜项目统计程序流程图
图5 各工况保证率对应的监测值统计结果(测斜速率)
5结语
在信息化要求高和复杂的地铁基坑的施工过程中，基坑监测项目数据报表的统计是一个大量的重复的繁琐的工作。

一条地铁线，基坑车站20~30座，一般一期周报数据报表处理约5000张，数据约10万组，一期周报需要6个人统计1~2d。

但使用了本文中的VBA程序以后2个人只需要统计1h~2h就可以完成工作，能快捷的分析数据，及时反馈基坑所处状态，大大提高了工作效率；对每一个完工的站点监测数据分析时，此VBA宏程序更是大大减少了统计时间。

而在人工统计过程中，出现错误的概率是很高的，通过VBA程序技术来进行统计分析计算出现错误概率的可能性大大降低。

因此，应用宏程序对大容量繁杂的数据报表进行数据统计分析，不仅可以提高统计效率，节省了工作时间，更重要的是避免了很多由于人工统计工作中出现的偶然错误
本VBA程序适用于大部分基坑监测项目的报表统计分析，但特殊的报表需要对原始程序进行重新编译。

参考文献：
[1]张开伟，王世淼．VBA 技术在基坑监测数据分析处理方面的应用[J]．山西建筑，2011，37(27)：74~75．
[2]GB 50497- 2009，建筑基坑工程监测技术规范[S]．
[3]刘建航，侯学渊．基坑工程手册[Ｍ]．北京：中国建筑工业出版社，1997．
[4]伍云辉．Excel VBA办公应用开发详解[Ｍ]．北京：电子工业出版社，2007．
[5]崔永胜，袁鹏，程新平．EXCELVBA在测量数据处理中的应用[J]．江西测绘，2011，89(3)：12~14．。