[发明专利]一种基于物联网的智能路面管理系统及其方法

权利要求书

1.一种基于物联网的智能路面管理系统，其特征在于，包括：移动客户端及物联网云端；

所述移动客户端具有三轴加速度计、GPS和“路面智能检测系统”应用程序，所述“路面智能检测系统”应用程序开始前让用户在应用程序上选择车辆类型；车辆在行驶过程中，所述“路面智能检测系统”应用程序记录来自所述三轴加速度计的加速度数据以及所述GPS的位置数据和速度数据，并将加速度数据、位置数据和速度数据发送至所述物联网云端，然后接收和显示由所述物联网云端返回的路面质量结果；

所述物联网云端具有数据储存模块、数据处理模块和服务处理模块，所述数据储存模块与所述移动客户端通信连接，用于储存所述移动客户端发送过来的加速度数据、位置数据和速度数据；所述数据处理模块与所述数据储存模块通信连接，用于对所述数据储存模块接收的数据进行分析，并得到车辆已行驶路段的路面质量结果；所述服务处理模块分别与所述数据处理模块和所述移动客户端通信连接，用于将所述数据处理模块得到的路面质量结果发送至所述移动客户端，或者，储存所述数据处理模块得到的路面质量结果，为所述移动客户端提供检索服务；

其中，所述物联网云端的数据处理模块对数据储存模块接收的数据进行分析具体包括如下：

(1)将X轴加速度、Y轴加速度和Z轴加速度统一为合成加速度a，

其中，a_x为X轴加速度，a_y为Y轴加速度，a_z为Z轴加速度；

(2)利用快速傅立叶变换将合成加速度a的时域信号转化为频域信号，以按10Hz的采样率，计算0Hz～50Hz的加速度幅值；

(3)利用高通滤波去除低频分量，根据现场检测实践比较了0Hz～50Hz、0Hz-10Hz、10Hz-20Hz、20Hz～30Hz和30Hz～50Hz的合成加速度的累加值、平均车速和国际平整度指数的回归公式，发现取30Hz～50Hz情况回归公式的相关系数最大；故采用30Hz～50Hz的加速度幅值；

(4)采用30Hz～50Hz情况下的加速度幅值，计算每10米内合成加速度的累加值和平均车速，通过标定程序建立不同类型车辆的合成加速度的累加值、平均车速与国际平整度指数的回归公式，预测每10米的路面平整度指数IRI；根据路面平整度指数IRI，计算路面行驶质量指数RQI，并将检测路面分为不同等级；

式中；a0高速和一级公路取0.026，其他等级公路取0.0185，a1高速和一级公路取0.65，其他等级公路取0.58。

2.如权利要求1所述的基于物联网的智能路面管理系统，其特征在于，所述移动客户端为智能手机。