一種檢測車輛橫向偏移對車轍深度誤差的模擬分析方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種檢測車輛橫向偏移對車轍深度誤差的模擬分析方法，包括以下步驟：1)利用多點激光檢測設(shè)備所獲取的車轍橫斷面離散高程點數(shù)據(jù)生成原始車轍橫斷面圖形；2)從獲取的原始車轍橫斷面圖形中計算斷面最大深度，記為RD1；3)根據(jù)用戶輸入的檢測車輛偏移參數(shù)進行偏移過程建模；4)利用偏移后的車轍橫斷面離散高程點數(shù)據(jù)生成偏移后橫斷面圖形；5)根據(jù)偏移后生成的車轍橫斷面圖形，計算斷面最大深度，記為RD2；6)分別計算偏移前后車轍最大深度的絕對誤差ΔRD和相對誤差δRD；7)利用絕對誤差ΔRD和相對誤差δRD評價橫向偏移的影響。本發(fā)明解決了現(xiàn)有橫向偏移影響模擬分析不能有效涵蓋真實條件下不同橫向偏移情況的問題。
【專利說明】一種檢測車輛橫向偏移對車轍深度誤差的模擬分析方法 【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001] 本發(fā)明屬于道路檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種檢測車輛橫向偏移對車轍深度誤差 的模擬分析方法。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 車轍是浙青路面的主要病害之一，其產(chǎn)生不僅直接影響行車的舒適性和安全性， 還嚴(yán)重影響路面質(zhì)量及使用壽命，因而準(zhǔn)確、可靠的車轍深度檢測結(jié)果是各級道路管理部 門制定養(yǎng)護方案的重要依據(jù)。目前車轍深度自動化檢測設(shè)備普遍基于多點激光技術(shù)開發(fā)， 該技術(shù)是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的車轍檢測技術(shù)；其優(yōu)點是能夠快速、無損、連續(xù)的獲取車 轍橫斷面數(shù)據(jù)，但缺點在于可靠性受檢測車輛橫向偏移等因素影響較大。
[0003] 長期養(yǎng)護工程實踐發(fā)現(xiàn)，檢測車輛的橫向偏移會引起車轍深度檢測結(jié)果的誤差。 受道路線形及沿線環(huán)境、或駕駛員疲勞、注意力分散等因素影響，檢測車輛難以保證始終沿 車道中心線行駛，不可避免會產(chǎn)生橫向偏移；由于現(xiàn)有設(shè)備有效檢測寬度普遍小于車道寬 度，橫向偏移會導(dǎo)致無法采集到完整、真實的車轍橫斷面形態(tài)，據(jù)此計算得出的車轍深度檢 測結(jié)果必然產(chǎn)生誤差。因此，研究橫向偏移情況對車轍深度的影響，對于車轍深度檢測結(jié)果 的評價，同時在檢測設(shè)備改良和養(yǎng)護方案決策中都有重要意義。
[0004] 現(xiàn)有檢測車輛橫向偏移對車轍深度誤差的模擬分析方法存在以下不足：1)偏移 距離制定過小，無法充分反映真實條件下的橫向偏移影響；2)現(xiàn)有研究多模擬向右的單一 偏移方向影響，不能體現(xiàn)橫向偏移的隨機性的影響規(guī)律，如非對稱車轍形狀中不同偏移方 向的誤差相差較大；3)沒有考慮不同嚴(yán)重程度下的多種車轍形態(tài)，在產(chǎn)生橫向偏移時的車 轍深度誤差變化，無法體現(xiàn)其影響。
[0005] 因此，現(xiàn)有檢測車輛橫向偏移對車轍深度誤差的模擬分析方法有待改進，使得模 擬試驗?zāi)芨玫哪M實際浙青路面車轍檢測過程中的各種偏移情況，更好的評價車轍深度 檢測結(jié)果。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)缺點，提供了一種檢測車輛橫向偏移對車轍 深度誤差的模擬分析方法。
[0007] 為達到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的：
[0008] -種檢測車輛橫向偏移對車轍深度誤差的模擬分析方法，包括以下步驟：
[0009] 1)利用多點激光檢測設(shè)備所獲取的車轍橫斷面離散高程點數(shù)據(jù)生成原始車轍橫 斷面圖形；
[0010] 2)從獲取的原始車轍橫斷面圖形中計算斷面最大深度，記為RDi ;
[0011] 3)根據(jù)用戶輸入的檢測車輛偏移參數(shù)進行偏移過程建模，符號表示偏移方向，"+" 表示向右偏移，表示向左偏移；數(shù)字表示偏移距離，偏移距離選擇從0-500之間的任意 實數(shù)，單位為其中，具體建模過程為：模擬實際檢測車輛向左偏移水平距離d時，檢測 橫梁也沿著橫斷面圖形向左偏移同樣的距離d，各激光檢測點以恒定的水平間距在道路斷 面提取新的離散點高程數(shù)據(jù)；當(dāng)模擬實際檢測車輛向右偏移水平距離d時，檢測橫梁也向 右偏移同樣的距離d，各激光檢測點以恒定的水平間距在道路斷面提取新的離散點高程數(shù) 據(jù)；
[0012] 4)利用偏移后的車轍橫斷面離散高程點數(shù)據(jù)生成偏移后橫斷面圖形；
[0013] 5)根據(jù)偏移后生成的車轍橫斷面圖形，計算斷面最大深度，記為RD2 ;
[0014] 6)分別計算偏移前后車轍最大深度的絕對誤差A(yù) RD和相對誤差S RD，計算方法 如下式所示：
【權(quán)利要求】
1. 一種檢測車輛橫向偏移對車轍深度誤差的模擬分析方法，其特征在于，包括以下步 驟： 1) 利用多點激光檢測設(shè)備所獲取的車轍橫斷面離散高程點數(shù)據(jù)生成原始車轍橫斷面 圖形； 2) 從獲取的原始車轍橫斷面圖形中計算斷面最大深度，記為RDi ; 3) 根據(jù)用戶輸入的檢測車輛偏移參數(shù)進行偏移過程建模，符號表示偏移方向，"+"表示 向右偏移，表示向左偏移；數(shù)字表示偏移距離，偏移距離選擇從0-500之間的任意實數(shù)， 單位為其中，具體建模過程為：模擬實際檢測車輛向左偏移水平距離d時，檢測橫梁也 沿著橫斷面圖形向左偏移同樣的距離d，各激光檢測點以恒定的水平間距在道路斷面提取 新的離散點高程數(shù)據(jù)；當(dāng)模擬實際檢測車輛向右偏移水平距離d時，檢測橫梁也向右偏移 同樣的距離d，各激光檢測點以恒定的水平間距在道路斷面提取新的離散點高程數(shù)據(jù)； 4) 利用偏移后的車轍橫斷面離散高程點數(shù)據(jù)生成偏移后橫斷面圖形； 5) 根據(jù)偏移后生成的車轍橫斷面圖形，計算斷面最大深度，記為RD2 ; 6) 分別計算偏移前后車轍最大深度的絕對誤差A(yù)RD和相對誤差δ RD，計算方法如下 式所示： Δ RD = RD^RDi (1) 細=(2) RD, '， 式中：絕對誤差Λ RD的計算結(jié)果為代數(shù)差，相對誤差δ RD的計算結(jié)果為絕對值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測車輛橫向偏移對車轍深度誤差的模擬分析方法， 其特征在于，利用絕對誤差A(yù)RD的大小評價橫向偏移的影響，具體評價其是否影響?zhàn)B護決 策，按照我國公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)（JTG Η20-2007)》定義，將車轍深度嚴(yán)重等級劃分為 三檔，具體是，當(dāng)轍槽深度小于l〇mm時，不是車轍，當(dāng)轍槽深度為l〇_15mm時，為輕度車轍， 當(dāng)轍槽深度大于15mm時,為重度車轍；如果偏移前后嚴(yán)重等級變高或變低,均認(rèn)為偏移后 結(jié)果不可?。蝗绻魄昂髧?yán)重等級不變，認(rèn)為偏移后深度可取，則進一步進行養(yǎng)護決策設(shè) 計。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測車輛橫向偏移對車轍深度誤差的模擬分析方法， 其特征在于，利用繪制相對誤差SRD的圖形來評價不同影響因素的作用規(guī)律，具體觀察其 圖形的發(fā)展變化趨勢，其中，影響因素包括偏移方向、偏移距離、車轍形態(tài)和嚴(yán)重等級四種； 當(dāng)相對誤差S RD隨某一影響因素增大而增大時，認(rèn)為該影響因素對其正相關(guān)；當(dāng)相對誤差 S RD隨某一因素增大而保持不變時，認(rèn)為該影響因素對其影響不顯著；當(dāng)相對誤差δ RD隨 某一因素增大而減小時，認(rèn)為該影響因素對其負相關(guān)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測車輛橫向偏移對車轍深度誤差的模擬分析方法，其 特征在于，步驟2)中，采用包絡(luò)線法從獲取的車轍橫斷面圖形中計算斷面最大深度，具體 是車轍深度為輪跡處橫斷面包絡(luò)線與路面表面之間的最大垂直距離，最大深度為左、右車 轍深度中的較大值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種檢測車輛橫向偏移對車轍深度誤差的模擬分析方法，其 特征在于，步驟6)中，采用包絡(luò)線法并根據(jù)偏移后生成的車轍橫斷面圖形，計算斷面最大 深度。
【文檔編號】G06F17/50GK104239628SQ201410458126
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】惠冰, 王迪, 李甜甜, 丁夢華, 燕姣, 王雪 申請人:長安大學(xué)