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。     

道路谱测量系统的误差与精度分析

介绍了自主开发的高精度道路谱测量系统的测量原理和试验方法。在此基础上对道路谱测量系统的测量误差进行了大量的对比分析试验,对大波形和小波形两种信号进行了详细探讨,最后对道路谱测量系统的测量精度进行了总结,对该系统的应用范围和优缺点进行了评价。     

GPS数字化技术在道路测量中的应用

对于道路测量来说,鉴于道路测量控制网特点,采取传统测量方法会为网形布设、误差控制给出不可靠数据。结合工程实践经验分析通过在道路测量中采用GPS技术,有效地提高道路测量效率及其精度,总结出GPS在道路线形及其网形布设方面技术实施策略,为同行提供有价值参考。     

基于可量测实景影像的数字公路体系研究

为了提高公路运营管理及公路网综合服务水平,在分析公路信息化现状及其存在问题的基础上,系统地研究了基于可量测实景影像的全可视化三维数字公路地理信息平台架构及其应用模式。首先针对公路地理信息采集与更新存在的问题,提出了一种移动道路测量系统,给出了移动道路测量系统测量模型,结合公路应用实际,设计了基于移动道路测量系统的线性参考模型。其次,提出基于可量测实景影像公路地理信息平台的概念,设计了基于可量测实景影像的数字公路体系架构。再次,提出基于可量测实景影像数字公路平台上的资产管理、养护管理和路政巡查、应急救援、出行服务等方面的应用模式。最后,以宁波数字公路综合信息系统建设实例验证了基于可量测实景影像数字公路架构的合理性和实用性。     

论CORS框架下的高精度GPS测量方法在公路测量中的应用

为解决公路工程测量过程中测量精度问题,本文结合某地区开展了以载波相位观测量的GPS精度计算,分析了GPS以载波相位观测量为处理对象的静态相对定位(RTK)技术在道路测量的应用。基于连续运行基准站(COBS)的GPS点全局控制检测站,通过在某一地区设定各未知点,采用不同基准站进行了系统的精度测量实验,测量精度高程分布和水平分量均保持在2 cm以内,满足工程测量需求。结构该区域道路工程实例,对CORS框架的高精度GPS公路测量中的应用进行了大量数据对比分析,从获得的数据结果中表明该方法在道路测量中具备高GPS定位精度。     

基于空-地融合的道路基础设施3D数据采集和管理

随着我国公路建设的高速发展,如何准确快速而有效地进行道路基础设施可视化数据采集成为道路管护的基础。本文结合近年来无人机和移动测量技术的快速发展,提出了一种融合无人机影像和地面移动采集影像进行道路基础设施3D数据采集的新方法,经初步实验可满足道路基础设施数据的采集要求,可提供丰富的可量测的3D影像和模型。     

基于序列影像种子跟踪的道路线自动提取算法

为快速建立道路精确的几何模型,利用车载移动测量系统获取的序列影像开展了道路边线自动提取方法研究.针对不同类型道路边线的特征,提出了一种基于序列影像种子跟踪的道路线自动算法.首先,对不同质量道路影像分别采用基于灰度信息和梯度信息的道路边线边缘检测方法;其次,采用线性回归模型拟合道路边线,以当前帧拟合直线为种子点,提出了基于种子直线的序列影像感兴趣预测方法,在此基础上对下一帧影像道路边线进行跟踪;最后,以高速公路和城市街区道路序列影像为例,开展了道路边线自动跟踪提取试验,结果表明此方法可以达到优于20 cm的精度,具有很好的鲁棒性.     

浅析道路纵横断面测量的一种辅助算法

介绍了道路纵横断面测量的一种辅助算法：趋近法,利用这种辅助算法对全站仪极坐标法测量道路纵断面和全站仪三维坐标法测量道路横断面的测量方法进行改进,可提高道路纵横断面测量的精度。     

浅析道路纵横断面测量的一种辅助算法

介绍了道路纵横断面测量的一种辅助算法 趋近法,利用这种辅助算法对全站仪极坐标法测量道路纵断面和全站仪三维坐标法测量道路横断面的测量方法进行改进,可提高道路纵横断面测量的精度.     

基于标准信号的VBOX测速仪测量精度及可靠性研究

VBOX测速仪在汽车道路性能测试中应用广泛，其测量精度及可靠性研究对于汽车动力性、操纵稳定性评价等关键领域具有重要的科学意义和应用价值。本文建立了VBOX测速仪测量精度及可靠性评价模型，搭建了实验室条件下基于标准信号的VBOX测速系统，对其测量精度及不确定度进行分析。结果表明，在5～300 km/h范围内，VBOX测速仪能快速搜集到信号，且具有较好的测量精度，误差控制在0.06%以内，整个系统的扩展不确定度为U=0.06 km/h,k=2。     

视觉测量技术在汽车零部件尺寸检测中的应用

为了解决汽车零部件尺寸质量采用传统检具检测方法效率低、数据一致性差等问题,有效提高汽车零部件尺寸可控制性,开发了一套基于视觉测量技术的零部件柔性测量系统,并对柔性测量系统的测量精度进行了试验分析.采用该测量系统对标准球进行测量,测量值误差最大为0.015 mm;对实际零部件进行测量,并将测量结果与三坐标测量值相比,孔径...     

路面状况指数自动生成算法研究与应用

路面状况指数是评价道路情况的标准,主要包括路面平整度、路面车辙、路面破损等参数,而现在它的测量还大都依据人工判定.本文提出了基于基准面的路面车辙指数测量算法与基于图像处理的路面破损参数检测算法,并开发了检测多种路面状况的软件,实现了道路状态的全自动检测.实例证明,本文提出的算法可以实现路线状况的全自动检测,并且具有较高的精度.     

测量机器人在道路施工动态控制中的应用研究

针对目前道路测量与施工不同步的现状,根据测量机器人自动跟踪动态测量的技术特点,提出利用测量机器人进行道路施工动态控制原理的方法。主要从施工点的三维测量、施工点在道路三维模型中的位置分析、施工点设计标高的确定、施工参数的解算等方面,详细阐述道路施工动态控制的原理,并对动态控制系统程序和组织提出设计方案,为实现道路测量和施工的一体化、程序化提供完整的理论基础。     

Suspension system state estimation using adaptive Kalman filtering based on road classification

This paper provides a new method to solve the problem of suspension system state estimation using a Kalman Filter (KF) under various road conditions. Due to the fact that practical road conditions are complex and uncertain, the influence of the system process noise variance and measurement noise covariance on the estimation accuracy of the KF is first analysed. To accurately estimate the road condition, a new road classification method through the vertical acceleration of sprung mass is proposed, and different road process variances are obtained to tune the system’s variance for the application of the KF. Then, road classification and KF are combined to form an Adaptive Kalman Filter (AKF) that takes into account the relationship of different road process noise variances and measurement noise covariances under various road conditions. Simulation results show that the proposed AKF algorithm can obtain a high accuracy of state estimation for a suspension system under varying International Standards Organisation road excitation levels.     

手持式智能轮胎沟槽深度检测系统设计

针对传统轮胎沟槽深度测量工具检测效率极低、数据不准确、测量维度少和延展性差等特点，设计了一种手持式智能轮胎沟槽深度检测系统。该系统由手持式智能检测设备、手机和云平台三部分组成。手持式智能轮胎检测设备负责采集和处理轮胎沟槽深度数据；手机负责传输和显示轮胎沟槽深度数据；云平台负责分析和存储轮胎沟槽深度数据。试验结果表明，该轮胎花纹深度数据处理算法抗干扰能力强，该手持式智能轮胎沟槽深度检测系统测量效率高，可扩展性强且精度高，每条轮胎检测平均用时4 s，检测数据误差保持在3.5%范围内。     

基于红外测距的道路前方车辆探测预警系统研究

进行道路前方车辆探测预警系统设计时,通常采用红外测距仪来获取道路前方车距信息,并以此作为前车探测的基础数据。为了消除系统状态误差和测量误差对车距信息数据精度的影响,可根据车距信息和相对车速不会突变的特性建立预测模型,基于此预测模型,应用Kalman滤波理论准确预测相对车速,并利用车距信息和相对车速计算安全距离报警阈值。试验证明该探测及预警方法可大大提高车辆探测的准确性和鲁棒性。     

免棱镜自动化监测技术的研究与应用

上海市某新建道路地道下穿施工运营中的高速公路工程,因高速公路车流量极大,不能上道作业且行车道区域不准埋设监测点。行车道区域的竖向位移自动化监测通过采用测量机器人免棱镜测量技术,研制了一套同时满足免棱镜和棱镜测量的自动化变形位移监测系统。结合测量数据分析在不同工况节点下的路基竖向变形情况,同时判断路基安全状态,可为今后类似下穿高速公路、机场跑道等工程测量提供借鉴。     

基于车载LiDAR数据的公路竖向净空自动化评估

现役道路基础设施管理过程中缺乏大范围区域内不同路段的现状或实时的竖向净空数字化资料，导致部分过高车辆撞击跨线桥或其他上空构造物的事故时有发生，造成了重大财产损失与人员伤亡。针对该问题，基于车载LiDAR数据构建公路竖向净空自动化评估方法框架。通过数据重构方法将复杂道路线形的车载LiDAR点云转化为简单的直线形式，利用基于线性索引的点云数据分块方法实现重构场景下车载LiDAR数据的条形、柱形与体素单元的快速分块，建立柱形单元非平面点初步滤波、基于K-Means与体素聚类的复杂LiDAR点云环境中路面优化分割流程。在基于条形单元划分提取道路边界后，利用体素聚类将路面上方点云进行划分。以提取的路面点云作为二维插值基准面，完成不同物体的竖向净空计算，并利用江苏南京市内的2条公路LiDAR数据的对算法框架进行测试。研究结果表明：所提方法在噪音存在的复杂LiDAR环境中可以有效分割出道路上方物体并完成竖向净空的计算；通过部分算法提取与人工标注结果的对比，显示公路1与公路2的竖向净空平均绝对误差分别为0.94、1.57 cm，具有较好的可靠性；在32 GB内存、Intel® Xeon® E5-1650 v4@3.6 GHz六核处理器的计算机上完成公路1与公路2竖向净空评估的平均时间分别为6.62、7.83 s·km^-1，算法效率可满足大尺度场景下的公路竖向净空自动化计算；相比于已有研究方法，所提方法框架考虑了车载LiDAR点云环境内的路面上测量噪音的存在，对变宽度路面条件复杂场景下的公路竖向净空评估具有更好的适用性。     

氧传感器性能参数微机检测系统的研制

介绍了一种氧传感器性能参数自动检测系统。该系统由微机控制,对氧传感器进行实时数据采集、处理和显示,自动打印输出特性曲线和主要性能参数指标。