一種路面狀況自動檢測數(shù)據(jù)定位系統(tǒng)與定位方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種路面狀況自動檢測數(shù)據(jù)定位系統(tǒng)與方法，該方法包括以下步驟：利用一經(jīng)緯度采集器，采集車道里程樁每一樁號位置的經(jīng)緯度，形成里程樁樁號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫；利用一車載數(shù)值里程計，控制路面斷面激光標線圖像及該位置經(jīng)緯度的采集，自動得到車載數(shù)據(jù)點的車輛軌跡里程與大地坐標經(jīng)緯度；根據(jù)同步采集的車載數(shù)據(jù)點的經(jīng)緯度、行走軌跡里程與里程樁樁號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫，進行某一車載數(shù)據(jù)點位置的經(jīng)緯度關聯(lián)，確定某一車載數(shù)據(jù)點的樁號位置-即車道Y坐標值，并由車道標志激光標線和斷面激光標線取得數(shù)據(jù)的橫坐標零點與X坐標值，克服檢測車軌跡非直線和橫向擺動的影響，保證數(shù)據(jù)在車道坐標的位置嚴格確定表達。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及路面狀態(tài)檢測【技術領域】，尤其是一種路面狀況自動檢測數(shù)據(jù)定位系統(tǒng) 與定位方法。 一種路面狀況自動檢測數(shù)據(jù)定位系統(tǒng)與定位方法

【背景技術】
[0002] 在漫長的公路上如何確定路上車輛、人員或路面標志、病害的位置，最傳統(tǒng)的方法 也是最具公識性的方法就是沿路設置里程樁，如此即為公路設置了以確定起點為零點的一 維坐標，只要給出目標在路上的里程坐標，則可確定目標的確切路面位置，任何人都可方便 查找。
[0003] 作為路面設施，標志或靜態(tài)檢測病害定位是方便而公識性強的。盡管現(xiàn)代衛(wèi)星定 位技術的發(fā)展建立了更科學嚴格的大地坐標，用目標點的經(jīng)緯度定位比里程樁號更確切， 更具全球公識性和永久性，但里樁因其簡單、直觀、方便易查，特別是數(shù)據(jù)的單調(diào)連續(xù)，因而 仍然在公路定位中廣泛采用。
[0004] 在道路狀況快速自動檢測檢測中的數(shù)據(jù)定位顯然不能方便應用里程樁坐標和沿 線非線性連續(xù)變化的經(jīng)緯度坐標來標志和處理數(shù)據(jù)，現(xiàn)代自動檢測設備都在車載平臺建立 自己的里程距離坐標，以車輪周長為基礎的車行里程測量，以旋轉碼盤為基礎的檢測數(shù)據(jù) 里程距離定位精度達毫米級。但在線檢測中，車行軌跡不是直線，再加上標度不嚴格，使車 載里程計測量的數(shù)據(jù)位置和路面里樁標志不同，由于累集而相差很大。按車載坐標處理的 路面病害不能方便按里樁號找到，失去指導路面安全和維修的意義。
[0005] 雖然現(xiàn)有技術中采用了 GPS標志法，里程樁插入修正里程法，甚至沿路編碼貼標 法，但均未能有效解決上述難題。特別是檢測車行進軌跡的左右搖擺使檢測數(shù)據(jù)的橫坐標 位置更不確定，因此現(xiàn)有車載自動檢測設備得到數(shù)據(jù)位置不僅縱向坐標不嚴格確定而只具 有路段統(tǒng)計價值，橫坐標位置更不確定，從而不能得到確定的三維路面和嚴格的三維病害 分布。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明目的在于提供一種路面狀況自動檢測數(shù)據(jù)定位系統(tǒng)與定位方法，用大地坐 標與道路坐標組合定位法精確嚴格確定路面自動檢測數(shù)據(jù)的坐標位置，實現(xiàn)空間定位與方 便查找。
[0007] 本發(fā)明的上述目的通過獨立權利要求的技術特征實現(xiàn)，從屬權利要求以另選或有 利的方式發(fā)展獨立權利要求的技術特征。
[0008] 為達成上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案如下：
[0009] -種路面狀況自動檢測數(shù)據(jù)定位系統(tǒng)，其實現(xiàn)包括：
[0010] 一車道里程樁樁號位置經(jīng)緯度采集器，用于采集車道里程樁每一樁號位置的經(jīng)緯 度，形成一里程樁樁號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫；
[0011] 一第一激光發(fā)射器，用于向待測路面發(fā)射激光線，以在路面上形成斷面激光檢測 標線；
[0012] 一第二激光發(fā)射器，用于向待測路面車道線發(fā)射激光線，以在路面上形成車道標 志激光標線；
[0013] 一 CCD路面圖像數(shù)據(jù)采集器，用于采集路面激光標線圖像；
[0014] 所述激光發(fā)射器和路面圖像數(shù)據(jù)采集器構成路面圖像采集單元，固定在測量車輛 上；
[0015] 一經(jīng)緯度同步采集器，搭載在測量車輛上用于同步采集每個車載數(shù)據(jù)點位置的經(jīng) 緯度；
[0016] 一車載數(shù)據(jù)采集控制里程計，搭載在測量車輛上用于控制路面激光標線圖像數(shù)據(jù) 及其車載數(shù)據(jù)點經(jīng)緯度的數(shù)據(jù)采集，并自動得到測量車輛的行走軌跡里程；以及
[0017] 一計算機系統(tǒng)，配置有至少一個處理器和至少一個存儲器，該存儲器配置用于執(zhí) 行數(shù)據(jù)存儲功能，該處理器配置用于執(zhí)行以下功能：控制CCD路面圖像數(shù)據(jù)采集器根據(jù)預 定的里程距離采集多個圖像數(shù)據(jù)點的路面激光標線圖像，以及根據(jù)所述CCD路面圖像數(shù)據(jù) 采集器采集的路面激光標線圖像、根據(jù)采集的激光標線圖像數(shù)據(jù)而同步采集的車載數(shù)據(jù)點 的經(jīng)緯度、行走軌跡里程與所述里程樁樁號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫，進行某一車載數(shù)據(jù) 點位置的經(jīng)緯度關聯(lián)，確定某一車載數(shù)據(jù)點的樁號位置一即車道Y坐標值，并由車道標志 激光標線和斷面激光檢測標線取得數(shù)據(jù)的橫坐標零點與X坐標值，從而得到數(shù)據(jù)在車道坐 標的嚴格確定表達。
[0018] 進一步的實施例中，所述預定的里程距離間隔為一確定值。
[0019] 進一步的實施例中，所述C⑶路面圖像數(shù)據(jù)采集器為一 C⑶成像裝置。
[0020] 進一步的實施例中，所述處理器按照下述方式確定車載數(shù)據(jù)點的樁號位置表達信 息：
[0021] 對于某一激光標線圖像對應的車載數(shù)據(jù)點位置，根據(jù)所述經(jīng)緯度同步采集器同步 采集的該車載數(shù)據(jù)點位置的經(jīng)緯度信息以及所述里程樁樁號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫，在 所述里程樁樁號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫中進行位置匹配，根據(jù)匹配差值最小原則，即車 載數(shù)據(jù)點位置的經(jīng)緯度與某一樁號對應經(jīng)緯度的坐標距離最小，則以該樁號作為該激光標 線圖像對應車載數(shù)據(jù)點的樁號位置表達信息。
[0022] 進一步的實施例中，所述計算機系統(tǒng)為一工業(yè)計算機系統(tǒng)。
[0023] 本發(fā)明的另一方面還提出一種路面狀況自動檢測數(shù)據(jù)定位方法，包括以下步驟：
[0024] 步驟1、利用一車道里程樁樁號位置經(jīng)緯度采集器，采集車道里程樁每一樁號位置 的經(jīng)緯度，形成一里程樁樁號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫；
[0025] 步驟2、利用一搭載在測量車輛上的車載數(shù)據(jù)采集控制里程計，采集測量車輛的行 走軌跡里程；
[0026] 步驟3、利用一激光發(fā)射器，向待測路面發(fā)射激光線，在路面上形成斷面激光檢測 標線；
[0027] 步驟4、利用一激光發(fā)射器，向待測路面車道線發(fā)射激光線，在路面車道線上形成 車道標志激光標線；
[0028] 步驟5、利用一 (XD路面圖像數(shù)據(jù)采集器，根據(jù)一基于前述里程計控制的預定距離 間隔的采集周期控制采集路面激光標線圖像；
[0029] 步驟6、利用一基于前述里程計控制的經(jīng)緯度同步采集器，同步采集每個等間距分 布的車載數(shù)據(jù)點位置的經(jīng)緯度；以及
[0030] 步驟7、計算機系統(tǒng)根據(jù)所述CCD路面圖像數(shù)據(jù)采集器采集的路面激光標線圖像、 以及采集的激光標線圖像數(shù)據(jù)而同步采集的車載數(shù)據(jù)點的經(jīng)緯度、行走軌跡里程與所述里 程樁樁號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫，進行某一車載數(shù)據(jù)點位置的經(jīng)緯度關聯(lián)，確定某一車 載數(shù)據(jù)點的樁號位置一即車道Y坐標值，并由車道標志激光標線和斷面激光檢測標線取得 數(shù)據(jù)的橫坐標零點與X坐標值，從而得到數(shù)據(jù)在車道坐標的嚴格確定表達。
[0031] 進一步的實施例中，所述步驟7的實現(xiàn)具體包括以下步驟：
[0032] 對于某一激光標線圖像對應的車載數(shù)據(jù)點位置，根據(jù)所述經(jīng)緯度同步采集器同步 采集的該車載數(shù)據(jù)點位置的經(jīng)緯度信息以及所述里程樁樁號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫，在 所述里程樁樁號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫中進行位置匹配，根據(jù)匹配誤差最小原則，即車 載數(shù)據(jù)點位置的經(jīng)緯度與某一樁號對應經(jīng)緯度的坐標距離最小，則以該樁號作為該激光標 線圖像對應車載數(shù)據(jù)點的樁號位置表達信息，并由車道標志激光標線和斷面激光檢測標線 取得數(shù)據(jù)的橫坐標零點與X坐標值，從而得到數(shù)據(jù)在車道坐標的嚴格確定表達。
[0033] 由以上本發(fā)明的技術方案可知，本發(fā)明所提出的上述技術方案，通過采集數(shù)據(jù)建 立道路車道坐標的里樁號-坐標經(jīng)緯坐標地圖數(shù)據(jù)庫，然后同步控制采集車輛里程坐標的 路面數(shù)據(jù)與經(jīng)緯度位置，采用車道坐標零位標志技術，實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的大地（即經(jīng)緯度）、 路面、車載三套坐標融會表達，實現(xiàn)了檢測數(shù)據(jù)的既按公識里樁坐標的直觀表達，又實現(xiàn)按 地理經(jīng)緯度坐標永久表達，特別是嚴格意義的三維數(shù)值路面定位表達。與現(xiàn)有技術相比，本 發(fā)明的顯著優(yōu)點在于：
[0034] 1)實現(xiàn)了路面數(shù)據(jù)的嚴格車道坐標的三維定位；
[0035] 2)不需人工介入，即可實現(xiàn)完全自動智能數(shù)據(jù)按路面公識坐標-車道坐標里程樁 號表達；
[0036] 3)為實現(xiàn)數(shù)值三維立體路面構建，實現(xiàn)設計與管理需要的任意（縱，橫）斷面曲線 提取，實現(xiàn)了全新的多縱斷面平整度和輪跡帶平整度測量和嚴格三維數(shù)值路面與三維破損 測量與顯示。
[0037] 4)采用本發(fā)明的方案可達較高的精度，基本上接近GPS或北斗等定位系統(tǒng)的定位 誤差等級，控制在5m以內(nèi)，甚至3m以內(nèi)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038] 圖1為本發(fā)明一實施方式路面狀況自動檢測數(shù)據(jù)定位系統(tǒng)的架構圖。
[0039] 圖2為圖1實施例的路面狀況自動檢測數(shù)據(jù)定位系統(tǒng)的實現(xiàn)原理示意圖。

【具體實施方式】
[0040] 為了更了解本發(fā)明的技術內(nèi)容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。
[0041] 如圖1所示的本發(fā)明一實施方式路面狀況自動檢測數(shù)據(jù)定位系統(tǒng)的系統(tǒng)架構，其 中，一種路面狀況自動檢測數(shù)據(jù)定位系統(tǒng)，包括：
[0042] 一車道里程樁樁號位置經(jīng)緯度采集器1，用于采集車道里程樁每一樁號位置的經(jīng) 緯度，形成一里程樁樁號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫；
[0043] 一第一激光發(fā)射器5,用于向待測路面發(fā)射激光線，以在路面上形成斷面激光檢測 標線；
[0044] -第二激光發(fā)射器6,用于向待測路面車道線發(fā)射激光線，以在路面上形成車道標 志激光標線；
[0045] 一 CCD路面圖像數(shù)據(jù)采集器4,用于采集路面激光標線圖像；
[0046] 所述激光發(fā)射器和路面圖像數(shù)據(jù)采集器構成路面圖像采集單元，固定在測量車輛 上；
[0047] -經(jīng)緯度同步采集器2,搭載在測量車輛上用于同步采集每個等間距分布的車載 數(shù)據(jù)點位置的經(jīng)緯度；
[0048] 一車載數(shù)據(jù)采集控制里程計3,搭載在測量車輛上用于采集測量車輛的行走軌跡 里程；以及
[0049] 一計算機系統(tǒng)10,配置有至少一個處理器和至少一個存儲器，該存儲器配置用于 執(zhí)行數(shù)據(jù)存儲功能，該處理器配置用于執(zhí)行以下功能：
[0050] 控制CCD路面圖像數(shù)據(jù)采集器根據(jù)預定的里程距離采集多個圖像數(shù)據(jù)點的路面 激光標線圖像，以及根據(jù)所述CCD路面圖像數(shù)據(jù)采集器采集的路面激光標線圖像、根據(jù)采 集的激光標線圖像數(shù)據(jù)而同步采集的車載數(shù)據(jù)點的經(jīng)緯度、行走軌跡里程與所述里程樁樁 號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫，進行某一車載數(shù)據(jù)點位置的經(jīng)緯度關聯(lián)，確定某一車載數(shù)據(jù) 點的樁號位置一即車道Y坐標值，并由車道標志激光標線和斷面激光檢測標線取得數(shù)據(jù)的 橫坐標零點與X坐標值，從而得到數(shù)據(jù)在車道坐標的嚴格確定表達。
[0051] 圖2所示為圖1實施例的路面狀況自動檢測數(shù)據(jù)定位系統(tǒng)的實現(xiàn)原理示意，其中， 標號1表示車道里程樁樁號位置經(jīng)緯度采集器；標號2表示經(jīng)緯度同步采集器，標號3表示 車載數(shù)據(jù)采集控制里程計，標號4表示CCD路面圖像數(shù)據(jù)采集器，標號5表示第一激光發(fā)射 器，標號6表不第二激光發(fā)射器，標號10表不計算機系統(tǒng)，橫堅條紋表不的為車道坐標，即 Y-X坐標系，斜交叉條紋表示的為大地經(jīng)緯度坐標系。
[0052] 下面結合圖1和圖2所示，詳細說明本實施例的具體實現(xiàn)。
[0053] 車道里程樁樁號位置經(jīng)緯度采集器1，可以是搭載在本實施例的前述測量車輛上， 或者是搭載在另外的行進工具上。以搭載在測量車輛上的車道里程樁樁號位置經(jīng)緯度采集 器1為例，其隨著測量小車從某一個起點沿著公路行走，從而可以測量定位每個公路里程 樁的地理位置信息，即經(jīng)緯度數(shù)據(jù)信息。而每個里程樁都是有其自身的標識的，即里程樁 號，用于標識公路里程。
[0054] 如前所述，利用車道里程樁樁號位置經(jīng)緯度采集器1，即經(jīng)緯度采集器采集車道 里程樁每一樁號位置的經(jīng)緯度，可精確到10?100米間隔，從而建立車道坐標縱向坐標樁 號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫。該電子地圖數(shù)據(jù)用于在后續(xù)的嚴格定位時，作為參考使用。
[0055] 利用第一激光發(fā)射器5向路面發(fā)射檢測激光線，在路面上形成充分長的激光標 線。
[0056] 作為可選的實施方式，前述搭載在測量車輛上用于同步采集的經(jīng)緯度同步采集器 2,作為車載經(jīng)緯度采集設備，如其預定的里程距離間隔為10厘米，也即在測量車輛每行走 10厘米的距離時，控制同步采集當前車載數(shù)據(jù)點位置的經(jīng)緯度，這時，前述的CCD路面圖像 數(shù)據(jù)采集器4亦同時采集當前的路面激光標線圖像。
[0057] 可選地，車載的經(jīng)緯度同步采集器2,采集頻率達到每秒20?200次，經(jīng)緯度采集 精度達〇. 01秒以上，配備的沿路標志和里樁經(jīng)緯度大地坐標采集器精度也在〇. 01秒以上， 標志位置差小于1米。
[0058] 作為優(yōu)選的實施方式，所述(XD路面圖像數(shù)據(jù)采集器4為一 C⑶成像裝置。例如 高分辨面陣CCD，其分辨率在2048*1024。
[0059] 前述的計算機系統(tǒng)10,基于車載數(shù)據(jù)采集里程計采集的行走軌跡，發(fā)出采集控制 信號，控制前述路面圖像采集單元采集路面激光標線圖像。經(jīng)過連續(xù)采集多個等間距車載 數(shù)據(jù)點的圖像，建立起車載激光標線-CCD斷面數(shù)據(jù)的里程計控制下的數(shù)據(jù)。
[0060] 本實施例中，所述計算機系統(tǒng)10可以是搭載在測量車輛上的。
[0061] 如前所述，在路面圖像采集單元采集過程中，搭載在測量車輛上用于同步采集的 經(jīng)緯度同步采集器2同步采集每個車載數(shù)據(jù)點的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)信息。
[0062] 車載數(shù)據(jù)采集控制里程計3,搭載在測量車輛上，用于控制路面激光標線圖像數(shù)據(jù) 及其車載數(shù)據(jù)點經(jīng)緯度的數(shù)據(jù)采集，并自動得到測量車輛的行走軌跡里程。如前所述，CCD 路面圖像數(shù)據(jù)采集器4根據(jù)基于該里程計3控制的預定距離間隔的采集周期控制采集路面 激光標線圖像，以及經(jīng)緯度同步采集器2基于該里程計3控制采集周期，同步采集每個等間 距分布的車載數(shù)據(jù)點位置的經(jīng)緯度。
[0063] 如此，實現(xiàn)在每個車載數(shù)據(jù)點上的經(jīng)緯度、激光標線圖像的同步采集，為后續(xù)計算 機系統(tǒng)的處理提供數(shù)據(jù)來源。
[0064] 本實施例中，作為優(yōu)選的實施方式，計算機系統(tǒng)根據(jù)經(jīng)緯度匹配差距最小原則，確 定某一車載數(shù)據(jù)點的對應的樁號位置表達信息。
[0065] 具體地，計算機系統(tǒng)按照下述方式確定車載數(shù)據(jù)點的樁號位置表達信息：
[0066] 優(yōu)選地，在實際應用中，為增強整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲量和存取效率，所述計算機系 統(tǒng)為一工業(yè)計算機系統(tǒng)，適應高速移動測量的需要。
[0067] 本發(fā)明的另一實施例還提出一種利用上述定位系統(tǒng)實現(xiàn)的路面狀況自動檢測數(shù) 據(jù)定位方法，包括以下步驟：
[0068] 步驟1、利用一車道里程樁樁號位置經(jīng)緯度采集器，采集車道里程樁每一樁號位置 的經(jīng)緯度，形成一里程樁樁號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫；
[0069] 步驟2、利用一搭載在測量車輛上的車載數(shù)據(jù)采集控制里程計，采集測量車輛的行 走軌跡里程；
[0070] 步驟3、利用一激光發(fā)射器，向待測路面發(fā)射激光線，在路面上形成斷面激光檢測 標線；
[0071] 步驟4、利用一激光發(fā)射器，向待測路面車道線發(fā)射激光線，在路面車道線上形成 車道標志激光標線；
[0072] 步驟5、利用一 (XD路面圖像數(shù)據(jù)采集器，根據(jù)一基于前述里程計控制的預定距離 間隔的采集周期控制采集路面激光標線圖像；
[0073] 步驟6、利用一基于前述里程計控制的經(jīng)緯度同步采集器，同步采集每個等間距分 布的車載數(shù)據(jù)點位置的經(jīng)緯度；以及
[0074] 步驟7、計算機系統(tǒng)根據(jù)所述CCD路面圖像數(shù)據(jù)采集器采集的路面激光標線圖像、 以及采集的激光標線圖像數(shù)據(jù)而同步采集的車載數(shù)據(jù)點的經(jīng)緯度、行走軌跡里程與所述里 程樁樁號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫，進行某一車載數(shù)據(jù)點位置的經(jīng)緯度關聯(lián)，確定某一車 載數(shù)據(jù)點的樁號位置一即車道Y坐標值，并由車道標志激光標線和斷面激光檢測標線取得 數(shù)據(jù)的橫坐標零點與X坐標值，從而得到數(shù)據(jù)在車道坐標的嚴格確定表達。
[0075] 如前所述，作為優(yōu)選的實施方式，所述步驟7的實現(xiàn)具體包括以下步驟：
[0076] 對于某一激光標線圖像對應的車載數(shù)據(jù)點位置，根據(jù)所述經(jīng)緯度同步采集器同步 采集的該車載數(shù)據(jù)點位置的經(jīng)緯度信息以及所述里程樁樁號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫，在 所述里程樁樁號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫中進行位置匹配，根據(jù)匹配誤差最小原則，即車 載數(shù)據(jù)點位置的經(jīng)緯度與某一樁號對應經(jīng)緯度的坐標距離最小，則以該樁號作為該激光標 線圖像對應車載數(shù)據(jù)點的樁號位置表達信息，并由車道標志激光標線和斷面激光檢測標線 取得數(shù)據(jù)的橫坐標零點與X坐標值，從而得到數(shù)據(jù)在車道坐標的嚴格確定表達。
[0077] 作為可選的方式，在本實施例提出的路面狀況自動檢測數(shù)據(jù)定位方法中，前述步 驟1-步驟6的實施，可選擇地依賴前述路面狀況自動檢測數(shù)據(jù)定位系統(tǒng)的一個具體實例進 行實施，當然，也可以是依賴其他的定位系統(tǒng)或者架構進行實施。
[0078] 由上述本發(fā)明的技術方案可知，本發(fā)明采用大地坐標與道路坐標組合定位法，精 確嚴格確定路面自動檢測數(shù)據(jù)的坐標位置，實現(xiàn)空間定位與方便查找。用道路縱向車道線 或道邊線為行進方向縱（距離）坐標，以與之垂直橫線為橫位置坐標的車道坐標來表達道 路自身各點的高度，缺陷等技術指標，從而表達在車道上運動的物體的位置與狀況，是現(xiàn)有 技術中最方便最公認的方法，傳統(tǒng)道路設置里程樁就是作為縱向距離坐標的數(shù)值表達。然 而沿路行進的檢測車輛都使用自己車載里程計表達車載設備的里程位置，由于車行軌跡的 非直線性與里樁標度的非線性，使兩套縱向距離坐標計量結果不同且累計加大，橫坐標更 是隨車左右變化。為此現(xiàn)代自動車載測量設備采用人工隨路輸入當位里樁數(shù)修正車載里程 計達到和路面樁坐標表達的一致，顯然費力而不準確。
[0079] 大地經(jīng)緯度坐標是在大尺度表達地球上任何標志點位置的最傳統(tǒng)而可公信的方 法，由于不同地方地球半徑不同，對應相同分度單位的地面距離不同，但在高度相近的局 域則可認為是相同的，可現(xiàn)場標定單位經(jīng)度與單位緯度的距離單位作為經(jīng)緯坐標的計算基 礎。只要確定或用經(jīng)緯度采集器得到某兩點的坐標值則可方便計算其距離也可方便內(nèi)查計 算任一點的位置坐標。
[0080] 隨著現(xiàn)代基于衛(wèi)星全球定位技術的發(fā)展，利用北斗或GPS定位系統(tǒng)，現(xiàn)如今已經(jīng) 快有方便地得到地面任一位置的經(jīng)緯度坐標，并建立地區(qū)或沿道路的嚴格經(jīng)緯度坐標地 圖，也可嚴格標志沿路公識可見標志如站點，特別是傳統(tǒng)里程坐標-里程樁的經(jīng)緯度坐標。
[0081] 為實現(xiàn)里程樁坐標與車載里程計表達的電子對應關系建立提供基礎，本實施例中 提出對路面測量點同時采集它的經(jīng)緯度坐標從而實現(xiàn)車載坐標與車道里程樁坐標的嚴格 相關，并實現(xiàn)路面點數(shù)據(jù)道路坐標縱坐標-沿道路設置的可見樁號坐標的公識表達。
[0082]為進一步解決橫向不確定性問題，本實施例中還提出嚴格測量或標志該點的橫坐 標位置，解決測量數(shù)據(jù)的橫向位置和技術狀況的橫向分布，否則測量結果仍僅為縱向平均 表達，得不到最需要的任意感興趣橫斷面的車轍曲線與車轍線形狀，更得不到任意感興趣 縱斷面的斷面曲線分布與由此得到不同輪跡位置的平整度。為此，本實施例中，在激光標 線一CCD斷面測量與三維路面測試系統(tǒng)中設置車道線位置標志與識別器嚴格給出測量點與 坐標縱軸-車道線的距離從而嚴格確定了測量點的車道坐標位置，實現(xiàn)了道路標志和測量 中數(shù)據(jù)的完全確定表達。實現(xiàn)了嚴格的三維路面形象而定量表達。
[0083] 雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技 術領域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾。因 此，本發(fā)明的保護范圍當視權利要求書所界定者為準。
【權利要求】
1. 一種路面狀況自動檢測數(shù)據(jù)定位系統(tǒng)，其特征在于，包括： 一車道里程樁樁號位置經(jīng)緯度采集器，用于采集車道里程樁每一樁號位置的經(jīng)緯度， 形成一里程樁樁號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫； 一第一激光發(fā)射器，用于向待測路面發(fā)射激光線，以在路面上形成斷面激光檢測標 線. 一第二激光發(fā)射器，用于向待測路面車道線發(fā)射激光線，以在路面上形成車道標志激 光標線； 一 CCD路面圖像數(shù)據(jù)采集器，用于采集路面激光標線圖像； 所述激光發(fā)射器和路面圖像數(shù)據(jù)采集器構成路面圖像采集單元，固定在測量車輛上； 一經(jīng)緯度同步采集器，搭載在測量車輛上用于同步采集每個車載數(shù)據(jù)點位置的經(jīng)緯 度； 一車載數(shù)據(jù)采集控制里程計，搭載在測量車輛上用于控制路面激光標線圖像數(shù)據(jù)及其 車載數(shù)據(jù)點經(jīng)緯度的數(shù)據(jù)采集，并自動得到測量車輛的行走軌跡里程；以及 一計算機系統(tǒng)，配置有至少一個處理器和至少一個存儲器，該存儲器配置用于執(zhí)行數(shù) 據(jù)存儲功能，該處理器配置用于執(zhí)行以下功能：控制CCD路面圖像數(shù)據(jù)采集器根據(jù)預定的 里程距離采集多個圖像數(shù)據(jù)點的路面激光標線圖像，以及根據(jù)所述CCD路面圖像數(shù)據(jù)采集 器采集的路面激光標線圖像、根據(jù)采集的激光標線圖像數(shù)據(jù)而同步采集的車載數(shù)據(jù)點的經(jīng) 緯度、行走軌跡里程與所述里程樁樁號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫，進行某一車載數(shù)據(jù)點位 置的經(jīng)緯度關聯(lián)，確定某一車載數(shù)據(jù)點的樁號位置一即車道Y坐標值，并由車道標志激光 標線和斷面激光檢測標線取得數(shù)據(jù)的橫坐標零點與X坐標值，從而得到數(shù)據(jù)在車道坐標的 嚴格確定表達。
2. 根據(jù)權利要求1所述的路面狀況自動檢測數(shù)據(jù)定位系統(tǒng)，其特征在于，所述預定的 里程距離間隔為一確定值。
3. 根據(jù)權利要求1所述的路面狀況自動檢測數(shù)據(jù)定位系統(tǒng)，其特征在于，所述CCD路面 圖像數(shù)據(jù)采集器為一 C⑶成像裝置。
4. 根據(jù)權利要求1所述的路面狀況自動檢測數(shù)據(jù)定位系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器 按照下述方式確定車載數(shù)據(jù)點的樁號位置表達信息： 對于某一激光標線圖像對應的車載數(shù)據(jù)點位置，根據(jù)所述經(jīng)緯度同步采集器同步采集 的該車載數(shù)據(jù)點位置的經(jīng)緯度信息以及所述里程樁樁號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫，在所述 里程樁樁號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫中進行位置匹配，根據(jù)匹配差值最小原則，即車載數(shù) 據(jù)點位置的經(jīng)緯度與某一樁號對應經(jīng)緯度的坐標距離最小，則以該樁號作為該激光標線圖 像對應車載數(shù)據(jù)點的樁號位置表達信息。
5. 根據(jù)權利要求1所述的路面狀況自動檢測數(shù)據(jù)定位系統(tǒng)，其特征在于，所述計算機 系統(tǒng)為一工業(yè)計算機系統(tǒng)。
6. -種路面狀況自動檢測數(shù)據(jù)定位方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1、利用一車道里程樁樁號位置經(jīng)緯度采集器，采集車道里程樁每一樁號位置的經(jīng) 緯度，形成一里程樁樁號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫； 步驟2、利用一搭載在測量車輛上的車載數(shù)據(jù)采集控制里程計，采集測量車輛的行走軌 跡里程； 步驟3、利用一激光發(fā)射器，向待測路面發(fā)射激光線，在路面上形成斷面激光檢測標 線. 步驟4、利用一激光發(fā)射器，向待測路面車道線發(fā)射激光線，在路面車道線上形成車道 標志激光標線； 步驟5、利用一 (XD路面圖像數(shù)據(jù)采集器，根據(jù)一基于前述里程計控制的預定距離間隔 的采集周期控制采集路面激光標線圖像； 步驟6、利用一基于前述里程計控制的經(jīng)緯度同步采集器，同步采集每個等間距分布的 車載數(shù)據(jù)點位置的經(jīng)緯度；以及 步驟7、計算機系統(tǒng)根據(jù)所述CCD路面圖像數(shù)據(jù)采集器采集的路面激光標線圖像、以及 采集的激光標線圖像數(shù)據(jù)而同步采集的車載數(shù)據(jù)點的經(jīng)緯度、行走軌跡里程與所述里程樁 樁號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫，進行某一車載數(shù)據(jù)點位置的經(jīng)緯度關聯(lián)，確定某一車載數(shù) 據(jù)點的樁號位置一即車道Y坐標值，并由車道標志激光標線和斷面激光檢測標線取得數(shù)據(jù) 的橫坐標零點與X坐標值，從而得到數(shù)據(jù)在車道坐標的嚴格確定表達。
7.根據(jù)權利要求6所述的路面狀況自動檢測數(shù)據(jù)定位方法，其特征在于，所述步驟7的 實現(xiàn)具體包括以下步驟： 對于某一激光標線圖像對應的車載數(shù)據(jù)點位置，根據(jù)所述經(jīng)緯度同步采集器同步采集 的該車載數(shù)據(jù)點位置的經(jīng)緯度信息以及所述里程樁樁號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫，在所述 里程樁樁號-經(jīng)緯度電子地圖數(shù)據(jù)庫中進行位置匹配，根據(jù)匹配誤差最小原則，即車載數(shù) 據(jù)點位置的經(jīng)緯度與某一樁號對應經(jīng)緯度的坐標距離最小，則以該樁號作為該激光標線圖 像對應車載數(shù)據(jù)點的樁號位置表達信息，并由車道標志激光標線和斷面激光檢測標線取得 數(shù)據(jù)的橫坐標零點與X坐標值，從而得到數(shù)據(jù)在車道坐標的嚴格確定表達。
【文檔編號】E01C23/01GK104120645SQ201410279504
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權日:2014年6月20日
【發(fā)明者】賀安之, 賀寧, 賀斌 申請人:南京理工技術轉移中心有限公司