基于国际平整度指数的华北地区路面不平度统计分析研究

介绍了路面不平度和国际平整度指数。详细论述了国际平整度指数的计算方法,其中内容包括测量设备、计算模型以及基于实际道路测量数据的计算实例。根据模糊聚类、层次划分的方法挑选出华北地区典型道路,对典型道路进行测量、计算得到国际平整度指数。对典型道路各路段的国际平整度指数进行统计分析,获取了华北地区道路路面平整度水平及分布特征,并分别按照技术等级、行政等级、铺装类型进行了分析,掌握了各种等级、类型道路的平整度状况和国际平整度指数分布区间。通过处理、分析得到的华北地区道路路面不平度特征数据可为汽车行业、公路行业提供极具价值的参考。     

基于德尔菲法的路面不平度预测

为建立我国汽车路面谱数据库,需要路面不平度的相关信息.为此,在江苏省道路基本情况调查的基础之上,分析了影响路面平整度的因素,并选择公路技术等级、公路使用年份和路面铺装情况作为预测路面平整度的自变量.采用德尔菲法对车辆在道路上行驶质量的影响程度进行分析并用试验验证其可靠性,从而确定了铺装类型、技术等级、道路使用年份与路面平整度之间的定性关系,建立了路面行驶质量指数分布图.试验结果表明.该方法对于路面平整度的评估效果明显,符合实际.     

基于国际平整度指数IRI的路面不平度仿真研究

国际平整度指数IRI和路面功率谱密度PSD是评价路面平整度的两大指标,通过理论公式的推导,建立了两大指标的换算关系.在此基础上,给出了基于离散傅立叶逆变换的路面不平度仿真过程,推导得出了基于国际平整度指数IRI的路面不平度仿真过程,并对仿真精度进行了验证.仿真结果表明:利用该方法可以直接通过国际平整度指数豫,对路面不平度进行时域仿真,且仿真精度较高.最后,结合实测高速公路的国际平整度指数IRI对实际路面进行了不平度仿真,得到实际路面的不平度起伏情况.     

基于平整度的沥青路面养护减排能力分析

交通运输业作为节能减排的主要领域,承担着重要的责任和义务。该文以国际平整度指数为养护决策指标,以温室气体排放为分析对象,测算了不同养护标准条件下管理者与用户温室气体排放情况。结果表明:沥青路面寿命周期内减排能力与交通量等级、养护阈值标准关系密切。在交通量等级较高的道路上,应提高道路养护标准,保持路面良好的使用性能,尤其是路面平整度,可显著降低寿命周期内管理者和用户的温室气体排放。     

跑道动荷载与国际平整度指数关系研究

跑道平整度是体现机场道面性能的重要参数,该文基于公路路面平整度与动荷系数之间的关系,通过建立飞机在道面滑跑状态下的力学平衡方程,得到了考虑飞机升力作用下国际平整度指数IRI与动荷系数之间的定量关系.结合某机场的平整度实测结果,分析了跑道不同区域的力学状态,研究成果可为机场道面性能评估与维护以及道面力学性能的研究提供参考.     

典型道路路段的选取方法及其验证方法研究

采用德尔菲法分别从路面铺装情况、公路技术等级和公路使用年份三种因素影响情况下对道路行驶质量进行打分,并采用模糊聚类和层次划分的方法对路面平整度进行划分,建立道路铺装类型、技术等级及使用年份与路面平整度之间的对应关系.进而按照道路的平整度分布情况对道路样本进行聚类划分,运用均匀分布随机抽样函数对各个聚类进行随机抽样,最终完成典型道路路段的选取.运用以上方法选取镇江地区的部分典型路段进行平顺性试验,试验数据分析结果表明德尔菲法获得的分值与真实的道路行驶质量指数有很好的一致性,验证了典型路段选取方法的可行性.     

车辆动荷系数与路面平整度的关系

目前我国路面设计规范对车辆荷载的动态影响缺乏合理的考虑。针对这一问题,文章分析并推导了国际平整度指数IRI与路面功率谱密度的简化关系表达式;基于车路相互作用,运用1/4车辆模型,通过求解其运动方程得到动荷系数的简化计算式,并利用IRI与路面功率谱密度的关系,导出了动荷系数与IRI及车速的关系式;引入IRI与连续平整度仪测定的标准差σ的关系后,得到动荷系数与σ及车速的关系式,最后结合沥青路面和水泥混凝土路面行驶质量评价标准,提出各路面等级的动荷系数。     

基于路面测量值的沥青路面平整度数学模型研究

本文在《公路工程质量检验评定标准》下确定评价沥青路面平整度的各项指标,并通过构建正弦函数来表征路面波,利用拉格朗日插值法获得相关评价参数的数学表达式,建立沥青路面平整度的数学模型,并以实际测量数据进行数据优化处理。研究结果主要有:根据国际平整度指数IRI建立起路面平整度数学模型中相关参数之间的相互关系;通过置信误差标准来对测量数据的预处理和误差分析,对路面波进行分区划分,确立路面波的波长值和幅值关系,得到该路段的正弦函数关系式,为后续路面波形函数的分析计算奠定基础。     

德国不限速高速公路路面平整度评价方法综述

平整度是衡量路面质量、评价行车舒适度的重要指标。德国拥有12.993万km的高速公路，其中约2/3的路段没有速度限制，因此德国交通管理部门对路面的功能性和安全性提出了极高的要求。针对上述课题，首先介绍中国"超级公路"的建设背景和需求，强调德国路面的平整度指标对中国道路建设的重要借鉴意义；然后回顾国内外道路平整度的评价和预测等研究手段与方法，介绍德国基于功率谱密度曲线的平均不平整指数（AUN），分析将功率谱密度曲线转化为高度-波长曲线的优点，叙述考虑人车振动反应的有效平整度指数（LWI），简述加权纵断面评价方法（WLP）的思路和步骤；最后总结德国路面平整度评价体系的发展趋势和对于中国道路平整度研究的借鉴与应用前景。     

激光断面仪计量检定技术研究

针对目前缺少激光断面仪的计量检定方法,且传统比对试验方法可靠性低的情况,基于激光断面仪的工作原理,分解国际平整度指数的计算过程,在数据试验分析的基础上,采用在同一试验平台道路条件下,应用模块化高程变换技术,通过不同位置点高程的有序变化实现了检定激光断面仪动态特性所需要的不同路面平整度试验条件,消除了道路环境对试验结果的影响,借助高精度水准仪和激光测距仪的溯源途径解决了国际平整度指数溯源的要求。所建计量标准试验道路提供的检验量值重复性达到了设计要求,经过半年时间的稳定性考核,量值稳定可靠,不确定度分析结果证明整套检定装置的相对不确定度为1%。     

国际平整度指数二元曲面函数描述模型的研究

通过建立国际平整度指数(IR I)的数字地面模型来描述基于道路面状的IRI指标概念。在分析研究几类数字地面模型的曲面函数内插方法的基础上,给出了IRI的二元双一次曲面乘积型逼近模型。最后给出了定义和描述同一段道路路面不同时段IRI变化量的乘积型重积分求积公式、IRI均值和标准差、IRI值的变化差均值及IRI值变化差的标准差、IRI值单位时间变化速率等数值解法。     

车辆路面纵向振动信号再现方法研究

基于自回归滑动平均模型(ARMA)的方法,实现了不同车速和路面条件下的随机振动信号的实验室再现。并对某货车的半主动悬架物理模型进行了路面随机振动信号再现和平顺性试验,通过对实际信号和再现信号的统计数据、累积频率分布(CFD)和功率谱密度(PSD)的效果比较,表明其优点是方法简单、准确度高、周期短、费用低。     

由国际平整度指数模拟路面不平度方法研究

为了将实测得到的国际平整度指数IRI值引入到路面不平度模拟中,从而在车一路或车一桥相互作用的耦舍体系中更准确地模拟由路面不平度引起的车辆动荷栽,提出了一种通过实测IRI值得到该段路路面不平度的方法.由IRI的计算方法入手,通过建立1/4车模型来分析路面不平度的输入和车辆、地面的振动响应,并通过路面不平度标准差与IRI的关系等式作为中介,将IRI引入到路面不平度的模拟中,采用周期图表法,利用功率谱密度函数和傅立叶逆变换,进一步模拟出路面不平度.最后进行了实例模拟,通过程序分析,验证了该方法的有效性.     

DYNATEST 5051 RSP道路激光平整度仪测试原理及参数标定方法

介绍了DYNATEST 5051 RSP道路激光平整度仪测试基本原理,选择路段测试了该设备数据测试的重复性和设备工作的稳定性,并将其设备测试结果与精密水准仪测试换算结果IRI进行了回归分析,得到了良好的测试效果和较高的相关关系,为该设备准确、快速地应用到路面的平整度检测评价提供了依据。     

载重车道路多点随机激励输入的时空相关性建模研究

为解决载重车动力学分析和车辆动态设计的道路建模问题,基于对车辆道路随机不平顺性态的分析,结合其在频域内的统计表示方法———功率谱密度函数,导出了载重车六轮激励输入的关于道路高程的功率谱矩阵,进而通过白噪声滤波方程得到了与给定谱特征相对应的道路时延相关性数学模型,提出了一种新的模拟双轮辙的过程和方法。通过应用该方法可以再现随机道路高程的有代表性的时间样本,为载重车线性和非线性平顺性动力学分析、悬架系统优化及整车振动控制提供模型基础。     

基于车载激光点云的道路平整度检测新方法研究

路面平整度是评定道路路面质量的主要技术指标之一,传统的平整度测量方法检测效率低、劳动强度大,难以满足道路快速巡检和公路养护的需求。移动测量系统能够快速动态获取高精度道路点云数据,能详细再现道路的细节特征。因此,本文通过分析车载点云的精度特点以及国际平整度IRI的计算方法,提出一种应用车载激光点云进行路面平整度检测的方法,首先对车载点云数据进行预处理,沿轮迹带方向提取路面点;然后采用等间距邻域均值采点的方式获取路面高程值;最后使用路面高程值进行IRI计算并与高精度水准数据计算的标定结果进行对比。实验结果表明,车载移动测量系统能够用于路面平整度的快速检测。为道路三维快速巡检和公路养护提供了技术支持。     

道路平整度指数值时空动态变形模型与预报方法

针对各局部单元路面贫信息条件下的平整度腰，值变化的短数据序列，将单点的GM（1，1）预测模型扩展为系统空间的多点非线性动态变形预测模型，使得路面平整度变形分析预报从单点的粗旷型分析转向多点的空间整体变形分析成为可能。通过运用模糊聚类分析理论，采用路基地质等因素定性分析与路面平整度IRI值变化定量分析相结合的方法，科学合理地划分道路路面平整度变形体块。并以实例给出了建立某一级公路部分路面平整度变形体整体变形预报模型的过程。     

基于路面不平度自功率谱密度函数计算国际不平度指数的研究

提出了一种基于路面不平度自功率谱密度函数PSD计算国际不平度指数IRI(International Roughness Index)的方法。通过建立1/4车辆模型来分析路面不平度的输入和汽车振动的响应,由动态响应模型的理论分析得到路面不平度的自功率谱密度函数PSD(Power Spectral Density),再应用随机理论等方法,推得基于路面不平度自功率谱密度函数PSD的IRI值。用PSD计算IRI,能够使车辆和道路部门比较他们对路面不平度的各自评价标准,从而作为其设计、改进产品的依据,IRI的求得,为公路运输部门对道路的养护决策提供了依据。     

Effect of obstacles on roads with different waviness values on the vehicle response

The effect of the increasing number of cosine-form obstacles, which are superposed on a standard homogeneous longitudinal road profile, is studied when the waviness of the basic road profile changes in the range from 1.5 to 3.5. First, the effect of the composed profile on the power spectral density (PSD) is analysed. It appears that the primary PSD in the form of a straight-line in the log-log plot breaks into two straight-line partial segments with quite different waviness values in the long and short wavelength bands. This seems to be a suitable model of a highly deteriorated road. Next, the effect on the response of two typical vehicles, viz. a personal car and a three-axle truck, is studied, and rather different results were obtained. In a summary valuation, it appears that the presence of additional obstacles causes independence of some of the vehicle response quantities of the primary waviness.