[发明专利]一种道路纵断面高程测量方法、介质及系统

说明书

本发明公开一种道路纵断面高程测量方法、介质及系统。该方法包括：在道路检测车的基准面上设置第一激光测距传感器、第二激光测距传感器和惯性测量仪；当道路检测车在待测道路上行驶时，从起点开始每行驶预设距离，通过第一激光测距传感器和第二激光测距传感器向待测道路的路面发射激光束，测量基准面与待测道路的路面的第一距离和第二距离，以及，通过惯性测量仪测量基准面的俯仰角；计算每次测量第一激光测距传感器和第二激光测距传感器对应的待测道路的路面的测量点之间的高程差；计算每次测量第一激光测距传感器对应的测量点的道路纵断面高程。本发明消除了载体车辆作业过程中变速对纵断面测量的影响，能广泛适用不同路况和检测作业情景。

技术领域

本发明涉及道路纵断面高程测量技术领域，尤其涉及一种道路纵断面高程测量方法、介质及系统。

背景技术

目前道路工程应用较广泛的纵断面自动化测量仪器多为车载式，从原理上可以分为惯性基准类和共点传递基准类。现有道路纵断面自动化检测仪器的主要缺点首先体现在基准测量的不稳定性。基于单纯加速度传感器的惯性基准测量方法由于传感器原理限制，通常需在高速且匀速状态下进行测量，在低速、变速状态下的测量结果不可靠，误差较大。而基于共点传递的基准获取方法在载车行驶速度发生变化时，车身姿态随之倾斜，测距传感器的测量轴与路面夹角也发生变化，从而在基准传递时引入误差。上述误差在农村公路、城市道路等环境中因匀速状态难以保持而尤为明显。

此外，惯性基准测量需要通过加速度二次积分计算位移，积分过程产生的累积误差必须通过滤波处理去除，滤波的过程也同时去除了道路真实纵断面曲线的部分信息，不能得到包含全部信息的纵断面数据。

发明内容

本发明实施例提供一种道路纵断面高程测量方法、介质及系统，以解决现有技术的道路纵断面高程测量误差大的问题。

第一方面，提供一种道路纵断面高程测量方法，包括：在道路检测车的基准面上设置第一激光测距传感器、第二激光测距传感器和惯性测量仪，其中，所述第一激光测距传感器和所述第二激光测距传感器相距预设距离，所述第一激光测距传感器和所述第二激光测距传感器沿所述道路检测车的长度方向排列，所述第一激光测距传感器比所述第二激光测距传感器靠近所述道路检测车的车头，所述第一激光测距传感器和所述第二激光测距传感器的激光束方向垂直于所述基准面，所述基准面垂直于所述道路检测车的高度方向，所述惯性测量仪的三个测量轴分别与所述激光束方向、所述道路检测车的长度方向和所述道路检测车的宽度方向平行；当所述道路检测车在待测道路上行驶时，从起点开始每行驶所述预设距离，通过所述第一激光测距传感器和所述第二激光测距传感器向所述待测道路的路面发射激光束，测量所述基准面与所述待测道路的路面的第一距离和第二距离，以及，通过所述惯性测量仪测量所述基准面的俯仰角，其中，所述第一距离为所述基准面与所述第一激光测距传感器对应的所述待测道路的路面的测量点的距离，所述第二距离为所述基准面与所述第二激光测距传感器对应的所述待测道路的路面的测量点的距离；计算每次测量所述第一激光测距传感器和所述第二激光测距传感器对应的所述待测道路的路面的测量点之间的高程差，其中，所述高程差的计算式为：ΔH_k＝D×sinα_k-(L_1,k-L_2,k)×cosα_k，ΔH_k表示该次测量的高程差，D表示所述预设距离，L_1,k表示该次测量对应的所述第一距离，L_2,k表示该次测量对应的所述第二距离，α_k表示该次测量对应的所述基准面的俯仰角；计算每次测量所述第一激光测距传感器对应的测量点的道路纵断面高程，其中，所述道路纵断面高程的计算式为：H_k+1＝H_k+ΔH_k，H_k+1表示该次测量所述第一激光测距传感器对应的测量点的道路纵断面高程，H_k表示前一次测量所述第一激光测距传感器对应的测量点的道路纵断面高程，k＝0，1，2，……，H₁表示起点的道路纵断面高程。