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(diǎn)激光檢測設(shè)備所獲取的車轍橫斷面離散高程點(diǎn)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(jìn)行偏移過程建模；4)利用偏移后的車轍橫斷面離散高程點(diǎn)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(shí)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(hù)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(hù)工程實(shí)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(shí)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(hù)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(shí)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(jī)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(jìn)，使得模 擬試驗(yàn)?zāi)芨玫哪M實(shí)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(diǎn)，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(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)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(diǎn)激光檢測設(shè)備所獲取的車轍橫斷面離散高程點(diǎn)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(jìn)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(shí)數(shù)，單位為其中，具體建模過程為：模擬實(shí)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(diǎn)以恒定的水平間距在道路斷 面提取新的離散點(diǎn)高程數(shù)據(jù)；當(dāng)模擬實(shí)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(diǎn)以恒定的水平間距在道路斷面提取新的離散點(diǎn)高程數(shù) 據(jù)；
[0012] 4)利用偏移后的車轍橫斷面離散高程點(diǎn)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(diǎn)激光檢測設(shè)備所獲取的車轍橫斷面離散高程點(diǎn)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(jìn)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(shí)數(shù)， 單位為其中，具體建模過程為：模擬實(shí)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(diǎn)以恒定的水平間距在道路斷面提取 新的離散點(diǎn)高程數(shù)據(jù)；當(dāng)模擬實(shí)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(diǎn)以恒定的水平間距在道路斷面提取新的離散點(diǎn)高程數(shù)據(jù)； 4) 利用偏移后的車轍橫斷面離散高程點(diǎn)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(xì)=(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(hù)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)果不可取；如果偏移前后嚴(yán)重等級不變，認(rèn)為偏移后深度可取，則進(jìn)一步進(jìn)行養(yǎng)護(hù)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(fù)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)