[发明专利]轮迹横向分布测量系统及测量方法

说明书

本发明公开了一种轮迹横向分布测量系统，包括车辆水平剖面一侧到路肩的距离测量系统、车辆水平剖面一侧的形状和尺寸特征数据库、轮迹横向分布特征测定系统和轮迹横向分布特征数据库，利用本发明的测量系统进行测量的方法包括以下步骤：车辆水平剖面一侧到路肩的距离测量系统测定车辆水平剖面一侧的形状、尺寸数据和车辆水平剖面一侧到激光测距传感器的距离数据；车辆识别；速度计算；车型识别；建原始车轮数据库；车轮识别；制作轮迹横向分布特征曲线。通过本发明可以统计出不同情况下轮迹横向分布系数的规律，测量精度高，并且可以实现全天候数据收集。

技术领域

本发明属于交通运输工程及公路路基路面技术领域，特别涉及一种轮迹横向分布测量系统及测量方法。

背景技术

载重型货车车轮经常驶过的地方，路面由于长期受到荷载，荷载由路面传递到路基上，轻微者表现为路面少许凹陷留下车辙，甚者则表现为路基被严重破坏，路面塌陷以及形成裂缝、边缘凸起。尤其在路基路面设计强度比较低而通过车辆多为载重型货车的道路上，这些迹象更为明显。这种路基路面被严重损毁的现象背后的原因是大部分载重型货车车轮高频率地经过道路横断面上的某些位置，而该横断面上的其他位置几乎未被使用。

在美国国家沥青路面实验跑道(NCAT)，轮胎路径之间的中心位置被用作车辙深度测量的参考点，因为轮胎路径以外的道路几乎没有受到破坏。这也表明，即使路面已经损坏到无法正常使用，但仍有部分轮胎路径以外的路面保持完好。所以，想要研究路基路面被载重型货车损毁的特征就必须要研究载重型货车行驶时轮胎在道路横断面上的分布特征，即轮迹横向分布特征。轮迹横向分布：是指车辆在道路上行驶时候，车轮的轮迹总是在横断面中心线附近一定给范围内左右摇摆，并按一定的频率分布在车道横断面上。不同地区轮迹横向分布的特征各有差异，这就突出了路面结构不均匀设计的重要性，而我们研究轮迹横向分布的意义就在于，轮迹横向分布系数可以客观地描述车辆轮迹横向位置的分布特点，对于精确地进行路面结构力学分析具有重要的意义。

而现行测量轮迹横向分布特征的主要方法是，现场交通摄影录像法，这种方法需要交通安全部门和道路管理部门配合4-5个测量人员封路之后在路面上画某种标尺，解封道路之后再通过摄像机拍摄车轮驶过时压过标尺的位置，路面拍摄结束后测量人员通过观看视频录像去记录数据，其显著缺点有：需要大量的人工和大量的时间，一般都是阶段性、短暂性的观测，路面标线的设置、摄影设备的摆放位置以及调查人员的出现不仅会干扰司机的正常驾驶以至于影响测量数据的客观性和精确度，还会对测量人员的人身安全以及整条道路系统的正常运行和交通安全带来极大的隐患，再加上地标线的设置不规范、不合理可能导致的测量结果精确度低，总之是费时费力效率效益低，危险系数高，操作难度大，可行性不强，无法实现全天候无人值守自动识别车辆与自动分车型测速。

本发明提供一种全新的、可自动识别车辆与自动分车型测速的、自动化的、全天候无人值守的轮迹横向分布测量系统和方法，不仅为车型和车轮识别、分车型车速检测等创造了条件；适应自动化的需求，以及科研和社会生产建设对效率、效益、精确度和安全性的要求。纵观世界上的轮迹横向分布特征研究数据，国外有一些学者对轮迹横向分布进行了实测，得到了适用于当地情况的典型值，而我国的轮迹横向分布系数仍旧停留在全国的统计平均值这一水平，本项目的发明以及实验有利于地方机构进行轮迹横向分布观测，尤其是分车型进行轮迹横向分布观测和获取地方性的轮迹横向分布数据，能显著加强地区性的路基路面结构设计精度。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种全新的、自动化的轮迹横向分布测量系统及测量方法，实现车型和车轮分类自动检测、交通调查、分车型车速检测以及公路轮迹横向分布观测。相比较传统现场交通摄影录像法，本系统的测量精度有了极大的提升，效率高，无人值守，并且可以实现全天候数据收集。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种轮迹横向分布测量系统，包括车辆水平剖面一侧到路肩的距离测量系统、车辆水平剖面一侧的形状和尺寸特征数据库、轮迹横向分布特征测定系统和轮迹横向分布特征数据库。