基于车载激光扫描与卫星图像测量协同的公路改扩建勘测设计方法研究

针对目前公路改扩建勘测设计项目受航空管制、人工上路实测难等因素限制而难以满足工期要求的问题,该文提出了一种结合车载激光扫描与卫星图像测量的公路改扩建协同勘测设计方法。利用车载激光扫描测量技术,快速采集既有道路高精度点云数据,处理得到设计所需的原有道路路面车道标志线、断面、中央分隔带等信息;基于车载激光点云强度信息识别出地面特征,作为卫星图像测量的地面控制点,以此生成所需的1∶2 000大比例尺数字线划地形图。试验结果表明:该方法生产的车载激光数据与卫星测绘的地形图可以高精度吻合,并满足公路改扩建工程定测与施工图设计精度要求,可以有效解决公路改扩建工程高精度信息快速获取难题。     

基于三维技术的道路综合检测车

研发了基于三维检测技术的道路综合检测车,该检测车可同时开展路面损坏、车辙、平整度、纹理、道路景观等检测任务。路面损坏模块能采集路面灰度图像和横断面三维高程数据并自动识别裂缝、车辙、坑槽等常见病害;独创性地研发了非惯性平整度检测模块,可不受车速变化、车辆振动等因素干扰,准确采集道路纵断面高程并计算国际平整度指数(IRI),当模块纵向安装时还能精确采集道路横断面纹理数据并导出平均断面深度(MPD)。此外,该模块还可检测混凝土路面的错台情况。三维立体相机和激光雷达(LIDAR)构成的道路景观图像模块可采集道路周边环境图像和三维激光点云数据,以实现道路资产的精细化管理。     

车载激光扫描与无人机摄影测量协同的公路改扩建勘察设计方法

目前公路改扩建勘察设计项目普遍采用航空摄影测量技术获取各类基础资料,该技术极易受气候条件、起降不便等因素影响,导致工期较长。该文提出了一种结合车载激光扫描与无人机低空摄影测量的公路改扩建勘察设计方法。首先利用车载激光扫描测量技术,快速采集既有道路高精度点云数据;然后利用无人机摄影测量技术获取高分辨率图像,生成数字正射影像DOM和1∶1 000数字线划图DLG;最后利用三维激光点云、DOM、DLG进行融合处理,得到设计所需要的原有道路路面车道标志线、断面、中央分隔带等信息。试验结果表明:该方法可高效生成地形图、地面线等基础资料,并且满足公路改扩建工程定测与施工图设计精度要求,可以有效解决公路改扩建工程高精度信息快速获取难题。     

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。     

《RSPⅡ路面检测车系统》在路面平整检测中的应用

本文介绍了公路面平整度检测技术的发展过程及RSPⅡ路面检测车的系统组成、特点，以及国际平整度指数IRI值测试原理，进而对该检测设备测试准确性进行分析，介绍给设备在路面平整度检测方面的应用。     

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。     

汽车行驶路况识别与划分方法研究

为调研汽车使用路况，真正了解现场路面信息，研究了基于国际平整度指数（IRI）的路面等级便捷识别与划分方法。建立IRI识别路面等级的数学模型，通过道路模拟试验结果进行有效性验证，构建通过样车简配传感器方案及等里程分割方法识别路面等级及其里程分布，结果表明，基于IRI识别路面等级结果与功率谱密度数据吻合良好，所有的技术方法能够快速获取路况及其分布的信息，具有良好的可操作性、有效性。     

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。     

高速公路全生命周期智慧巡养管理系统设计与实现

针对现有高速公路养护管理系统的数据利用率低、养护决策科学性不足等问题,深度结合随岳高速公路南段的实际运营管理需求,运用北斗定位、LBS、云计算等技术手段,研发"云+端"的高速公路全生命周期智慧巡养管理系统.该系统可提供道路基础设施从病害巡检、养护决策、养护施工到竣工验收全过程的信息化、智能化的完整解决方案;此外,通过对多年历史检测养护数据挖掘分析,结合当前公路路面性能指数情况,自动生成最优养护方案,能够有效提升公路养护运营管理的信息化水平和决策科学性.     

惯性基准高程测量方法在路面平整度检测中的应用

介绍了路面国际平整度指标计算原理,设计了基于高精度激光测距传感器和加速度传感器的路面平整度检测系统,采用截至频率为20Hz的二阶巴特沃斯低通滤波器和零均值化对检测车垂直振动加速度数据进行预处理,同时利用直接积分法计算检测车垂直振动位移。实验结果表明,检测车垂直振动位移计算结果与实际测量值基本吻合。     

车载式激光平整度仪与MMTS多功能检测系统可靠性分析

路面平整度作为评价路面使用性能的重要指标,已越来越受到公路检测、管理、养护部门的关注。文中主要介绍了LP-22型车载式激光平整度仪与MMTS多功能道路检测系统两种设备的工作原理,并通过现场实测数据对两种仪器的使用性能、检测误差及相关性进行了分析,以使两种不同平整度仪可相互替换使用。数据分析表明两种平整度仪之间的相关性良好。     

基于全息三维检测技术的沥青路面养护信息数字化

数字化已成为全球新一轮技术革命和治理变革的最大变量和增量。在数据化管理时代,要真正实现公路路面精细化养护,获取高精度和可量测的检测数据是根本前提。然而,目前的路面多功能检测设备大多存在组装复杂且成本较高、检测指标无法一次获得、难以实现全断面覆盖、数据展现形式单一等问题,难以为路面养护科学决策提供全面的数据支撑。因此,基于数字全息技术原理自主研发了一套硬件成本经济、组装便捷、易于操作的路面状况全指标三维检测系统和智慧养护设计平台,在车辆正常行驶状态下能快速完成路面全息三维扫描,并计算出任意断面的路面损坏状况、平整度、车辙、跳车、磨耗、纵横坡度等各项指标,数据精度可达亚毫米级。此外,基于路面全息三维数据,通过路面三维建模可以重现路面三维真实场景,为养护管理人员从中提取路况指标信息、诊断病害问题和追溯病害成因提供数据支撑,也可以为养护设计和施工技术人员提供设计方案仿真模拟、养护施工效果评估展示等便利,实现路面养护信息数字化的目标。     

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。     

道路移动测量系统精度评估

道路移动测量系统可以快速高效地采集道路信息,提供丰富的测绘地理信息数据,为公路养护和信息化管理提供重要的基础资料。简要介绍道路移动测量系统的工作原理,并对其精度进行评估和验证,结果表明,道路移动测量系统的测量精度与传统方法相当。     

最小二乘法结合BP神经网络在路面平整度数据标定及处理中的应用

在充分调研国内外路面平整度检测技术的基础上,针对平整度数据检测中存在的异常数据、漏检数据等问题,结合其技术指标,基于最小二乘法的原理对试验数据的IRI测量重复性误差和IRI测量误差进行分析,确保数据源的准确性和可参考性,并对BP神经网络算法的有效性和实用性进行了验证,再采用BP神经网络方法对路面平整度检测数据进行识别和补充处理,使检测到的数据能反映被检测实体的真实信息。最后,结合工程实例,在Matlab上实现仿真和计算,把补充的数据和真实数据进行相对误差比较分析,结果表明:数据处理结果能很好地满足工程质量检测数据误差的要求。     

山区公路平整度检测技术方法研究

针对山区公路平整度检测提出一种新的方法,该方法可以实时检测车身在拐弯时设备的倾角,并用于计算与修正激光传感器测量路面的相对高程.通过模拟试验和在试验路段的测试表明:此方法能较好地消除车辆倾斜造成的路面平整度检测偏差.     

基于影像云纹法的路面平整度检测方法

研究基于影像云纹法的路面平整度获取方法.采用Labview编写程序,开发路面高程成像采集软件,利用Labview内置的影像处理技术去除噪声干扰后,分割出路面等高面,并可用Matlab软件绘制出路面三维图像.实验表明:路面平整度影像云纹法检测方法获取的路面等高面与用实际测量所得数据绘制出的路面等高面相关性良好.该方法设计...     

基于结构光路面三维模型的道路平整度检测技术研究

概要:目前道路平整度设备对检测速度有着严格的要求。由于城市道路受车速限制、车辆拥堵、路段长度有限、信号灯密集、突发行人干扰等因素限制,现有的平整度检测车辆无法保持理想的行驶速度,从而引起平整度数据质量下降,评价存在失真等问题。现研发一种基于结构光路面三维模型的道路平整度检测技术,利用车载式结构光检测设备获得路面的三维图像,并利用路面的三维图像计算路面平整度值。通过与水准测量结果之间的矫正和验证,证明其检测精度满足相关规范要求。该项技术解决了平整度检测受速度影响的问题,可广泛应用于城市道路及公路的检测。     

基于行车振动的路面平整度智能检测方法研究

为探讨路面平整度(IRI)的智能检测方法,该文选取北京市密云、通州等地区22条普通公路,借助坐垫式振动加速度计,采集车辆行驶过程中的三轴向振动加速度数据。以Z轴单向加速度为主要对象进行数据处理,确定了|ax|75%、有效值φx为振动加速度特征值。在此基础上,利用GA-BP神经网络建立振动加速度特征值及速度V与IRI之间的相关关系。结果表明:该文方法对IRI值检测的平均相对误差为3.65%,与传统BP神经网络模型相比,精度提高了7.92%。利用该文提出的方法,可以比较准确地实现路面平整度的智能化检测,可为进一步开展路面智能化检测提供理论支持。     

轻便机电式路面平整度仪

一、简述轻便机电式路面平整度仪是根据交通部讼路局79年关于油路养护技术中所规定的测量方式与平整度指标所研制的一种简易的路面平整度测定仪,外形见图1所示。由于该仪采用了目前公路上所沿用的路面平整度测量方式,因而所提供的路面平整度指标与公路上养护或评比时的指标完全一致。