• ISSN 0258-2724
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基于静动态抗滑特性的路面构造深度测量算法

冯兴乐,张海鸥,李伟,刘亚敏,张绍阳

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冯兴乐, 张海鸥, 李伟, 刘亚敏, 张绍阳. 基于静动态抗滑特性的路面构造深度测量算法[J]. 江南娱乐网页版入口官网下载安装学报, 2020, 55(3): 620-627. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180282
引用本文: 冯兴乐, 张海鸥, 李伟, 刘亚敏, 张绍阳. 基于静动态抗滑特性的路面构造深度测量算法[J]. 江南娱乐网页版入口官网下载安装学报, 2020, 55(3): 620-627.doi:10.3969/j.issn.0258-2724.20180282
FENG Xingle, ZHANG Haiou, LI Wei, LIU Yamin, ZHANG Shaoyang. Texture Depth Measured Method of Pavement Based on Static and Dynamic Anti-Sliding Characteristics[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2020, 55(3): 620-627. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180282
Citation: FENG Xingle, ZHANG Haiou, LI Wei, LIU Yamin, ZHANG Shaoyang. Texture Depth Measured Method of Pavement Based on Static and Dynamic Anti-Sliding Characteristics[J].Journal of Southwest Jiaotong University, 2020, 55(3): 620-627.doi:10.3969/j.issn.0258-2724.20180282

基于静动态抗滑特性的路面构造深度测量算法

doi:10.3969/j.issn.0258-2724.20180282
基金项目:国家自然科学基金(51608048,51978071);长安大学中央高校基本科研业务费专项资金资助(300102240202)
详细信息
    作者简介:

    冯兴乐(1971—),男,教授,博士,研究方向为智能交通与信息系统、宽带无线通信技术,E-mail:xlfeng@chd.edu.cn

  • 中图分类号:TN247

Texture Depth Measured Method of Pavement Based on Static and Dynamic Anti-Sliding Characteristics

    • 摘要:路面湿滑是诱发交通事故的重要因素,为了解决构造深度和摩擦系数分别从路面静态纹理和动态摩擦运动角度方面反映路面抗滑性时存在的不一致问题,基于激光视觉测量方法得到沥青路面点云数据,提出一种有效构造深度测量算法;首先利用B样条对点云数据进行断点插值,在研究轮胎和路面接触摩擦的几何结构和抗滑机理的基础上,修正路表凹陷点数据;采用断面法估算构造深度,并和摩擦系数测试仪所得的数据进行相关性分析. 研究结果表明:本算法得到的横向和纵向平均构造深度与摩擦系数的相关系数分别为0.896和0.887,优于铺砂法的0.504;该方法能通过静态的构造深度隐性地反映动态的摩擦系数,兼具激光视觉测量方法的高效率和摩擦系数刻画抗滑性能的客观性,达到效率和精度的统一.

    • 图 1检测系统原理

      Figure 1.Schematic diagram of detection system

      图 2断点插值过程

      Figure 2.Breakpoint interpolation procedure

      图 3几何法修正深陷点

      Figure 3.Remove the concave points

      图 4几何法修正深陷点流程

      Figure 4.Process chart of remove concave points

      图 5路面重构过程

      Figure 5.Pavement reconstruction

      图 6平均断面深度求解示意

      Figure 6.MPD solving method

      图 7MPD和MTD线性关系

      Figure 7.Linear relationships between MPD and MTD

      图 83种方法结果对比框图

      Figure 8.Result contrast graph (three methods)

      表 1摩擦系数对比

      Table 1.Friction coefficient contrast

      构造深度/mm 摩擦系数(无量纲)
      拉毛 露石 刻槽
      ≤ 0.7 0.97 0.95 0.55
      (0.7,0.8] 0.99 0.97 0.64
      (0.8,0.9] 0.98 0.88 0.56
      (0.9,1.0] 1.07 0.82 0.62
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      表 2MTD与MPD平均值

      Table 2.Mean results of MTD and MPD mm

      试件编号 hMPD hMTD
      1-1 0.616 9 0.659 0
      1-2 0.631 4 0.608 6
      1-3 0.429 1 0.525 9
      1-4 0.459 1 0.555 1
      1-5 0.660 5 0.622 6
      1-6 0.856 3 0.903 4
      1-7 0.869 5 0.859 2
      1-8 0.917 2 0.935 3
      1-9 0.898 5 0.865 6
      1-10 0.852 3 0.889 9
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      表 3传统算法和本文算法结果对比

      Table 3.Comparative results between traditional algorithm and its algorithm

      试件编号 铺砂法检测MTD/mm 本文算法检测/mm 摩擦系数
      横向MPD 纵向MTD
      2-1 0.715 6 0.693 5 0.652 8 0.89
      2-2 0.651 2 0.705 1 0.651 2 0.91
      2-3 0.745 9 0.543 3 0.505 2 0.85
      2-4 0.652 1 0.535 3 0.605 8 0.87
      2-5 0.722 7 0.691 2 0.655 6 0.92
      2-6 0.869 7 0.885 0 0.831 4 0.94
      2-7 0.952 4 0.895 6 0.895 6 0.96
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      WANG Xiaojia, GAO Juan, WANG Lei. Surrey on the laser triangulation[J]. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2004, 25(4): 601-608.
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      HU Kebo, BAI Xiuqin, XIE Lei. Research on microscopic morphology detection of asphalt pavement based on machine vision[J]. Traffic and Computer, 2008, 26(4): 99-102.
      秦浪朝. 路面摩擦系数的检测与评价方法的研究[D]. 重庆: 重庆交通大学, 2015.
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      SENG P, HARON H. Surface reconstruction techniques:a review[J]. Artificial Intelligence Review, 2014, 42(1): 59-78.
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      周兴林,蒋难得,肖旺新,等. 基于激光视觉的沥青路面构造深度测量方法[J]. 中国公路学报,2014,27(3): 11-16.

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      HALIL S, NICHLOAL F. Evaluation and comparison macro-texture and friction measurement methods[J]. Journal of Civil Engineering and Management, 2013, 19(3): 387-399.doi:10.3846/13923730.2012.746237
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      SENGOZ B, TOPAL A, TANYEL S. Comparison of pavement surface texture determination by sand patch test and 3D laser scanning[J]. Civil Engineering, 2012, 56(1): 73-78.
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    出版历程
    • 收稿日期:2018-05-15
    • 修回日期:2018-06-27
    • 网络出版日期:2020-04-20
    • 刊出日期:2020-06-01

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