[发明专利]一种基于道路纵断面信息的路面质量等级辨识方法

摘要

本发明公开了一种基于道路纵断面信息的路面质量等级辨识方法，主要包含以下步骤：步骤一、提取有效道路纵断面高程信息，建立道路数据库；步骤二、分段生成功率谱密度曲线，并进行带通滤波处理；步骤三、提取PSD路面特征参数，即路面不平度系数和频率指数；步骤四、建立PSD路面特征参数数据库，绘制PSD特征参数概率密度分布图；步骤五、将PSD特征参数转换成IRI值，生成三维map，做出道路质量等级等高线；步骤六、定量计算道路的质量等级分布情况。本发明综合路面评价方法PSD法和IRI法的优点，基于道路纵断面高程信息，定量的辨识测试道路的质量等级分布情况。

主权项

一种基于道路纵断面信息的路面质量等级辨识方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤一、提取有效道路纵断面高程信息，建立道路数据库：将激光位移传感器安装在试验车上，采集测试道路的纵断面高程信息，构建道路纵断面空间域数据库；根据采样定理，对道路数据库中的空间域数据按照水平位移进行分段处理，即对整段长为L₁米的道路库数据进行分段处理，每L米为一段样本数据，则共有段样本数据，将每段空间域数据分别绘制成横坐标为水平位移，纵坐标为纵断面高程的空间域曲线；步骤二、分段生成功率谱密度曲线，并进行带通滤波处理：对所述步骤一中测试道路的σ条纵断面曲线进行快速傅里叶变换，生成σ条功率谱密度曲线；同时对所得到的功率谱密度曲线按照倍频带、1/3倍频带和1/12倍频带的多倍频程的方式进行带通滤波处理，从而得到功率谱密度的光滑曲线；步骤三、提取PSD路面特征参数，即路面不平度系数和频率指数：对所述步骤二中每条双对数坐标系下的功率谱密度曲线进行线性拟合，得到PSD路面特征参数，即路面不平度系数G_q(n₀)和频率指数W；步骤四、建立PSD路面特征参数数据库，绘制PSD特征参数概率密度分布图：对步骤二中的σ条功率谱密度曲线重复所述步骤三的操作，得到σ个由路面不平度系数G_q(n₀)和频率指数W组成的二维数组，它们共同构成了该测试道路的PSD路面特征参数数据库；将得到的σ组数据绘制于横坐标为频率指数，纵坐标为路面不平度系数的对数坐标系下，统计每个特征点的概率密度，做出概率密度等高线，并用不同的灰度值表示不同的概率密度；步骤五、将PSD特征参数转换成IRI值，生成三维map，做出道路质量等级等高线：将PSD特征参数，即路面不平度系数和频率指数转换成对应的IRI值，利用线性插值的方法生成x轴为频率指数，y轴为路面不平度系数，z轴为IRI值的三维map图；根据各等级路面的IRI门限值，在PSD特征参数对数坐标系下做出路面质量等级等高线，划分出不同等级路面的区域范围；步骤六、定量计算道路的质量等级分布情况：结合所述步骤四中得到的PSD特征参数散点概率密度分布图和步骤五中的质量等级分布图，计算出整段测试道路在不同路面等级下散点的概率之和，最终定量的表征测试道路的质量等级分布情况。