基于卷积长短时记忆网络的国际平整度指标预测

公路的快速发展带来了对路面各项指标快速检测和分析的需求,针对路面国际平整度指标的特点,提出使用卷积神经网络与长短期记忆神经网络的结合(CNN-LSTM)对国际平整度指标进行预测,卷积神经网络和长短期记忆神经网络分别学习激光雷达距离数据的空间维度特征和时间维度特征,完成对平整度指标的预测。实验结果表明,相比较与LSTM网络,CNN-LSTM模型的MAPE值仅有2.3488,准确度和召回率分别达到90.61%和87.89%。通过真实值和预测值的对比可以发现CNN-LSTM更加适用于国际平整度指标的预测。

考虑车辆悬架的加速度与国际平整度指数的理论关系研究

国际平整度指数(I_(IRI))已成为表征道路路面平整度的最广泛使用指标之一,然而目前在利用车辆竖向加速度数据计算I_(IRI)等方面的研究仍然存在一些问题,如:未充分考虑车辆悬架参数对测试结果的影响;所建立车辆加速度与I_(IRI)之间的回归分析方程适用性低。该文研究了一种考虑试验车辆悬架参数的路面平整度指标I_(IRI)的确定方法,通过实际试验路测试发现,计算结果与道路多功能检测车的测试结果间相对误差为10%左右,验证了研究方法的可靠性。

跑道动荷载与国际平整度指数关系研究

跑道平整度是体现机场道面性能的重要参数,该文基于公路路面平整度与动荷系数之间的关系,通过建立飞机在道面滑跑状态下的力学平衡方程,得到了考虑飞机升力作用下国际平整度指数IRI与动荷系数之间的定量关系。结合某机场的平整度实测结果,分析了跑道不同区域的力学状态,研究成果可为机场道面性能评估与维护以及道面力学性能的研究提供参考。

由国际平整度指数模拟路面不平度方法研究

为了将实测得到的国际平整度指数IRI值引入到路面不平度模拟中,从而在车-路或车-桥相互作用的耦合体系中更准确地模拟由路面不平度引起的车辆动荷载,提出了一种通过实测IRI值得到该段路路面不平度的方法。由IRI的计算方法入手,通过建立1/4车模型来分析路面不平度的输入和车辆、地面的振动响应,并通过路面不平度标准差与IRI的关系等式作为中介,将IRI引入到路面不平度的模拟中,采用周期图表法,利用功率谱密度函数和傅立叶逆变换,进一步模拟出路面不平度。最后进行了实例模拟,通过程序分析,验证了该方法的有效性。

国际平整度指数与行驶车速的关系

基于1/4车辆模型国际平整度指数的理论推导,通过分析了考虑粘性阻尼的两自由度车辆强迫振动模型的振动特性,得到简谐激振力下国际平整度指数的数学解析式.通过分析典型路面波长国际平整度指数与行驶车速的关系图,发现国际平整度指数与速度之间不是单调增长关系,除路面因素外,两者之间的变化趋势主要受车辆系统自振频率的影响.

国际平整度指数的计算方法

从标准化1/4车模型的理论计算方法入手,采用理想实验平台和模拟试验数据进行不同计算方法试验,消除其他因素对计算结果判断的影响.初值为零的赋值方法计算结果受统计段长的影响最大,为了满足偏差控制要求,统计间隔应不少于100 m;初值采用11 m位预热初值的计算方法更接近实际情况,为了降低偏差控制风险,统计间隔也不宜小于100 m;初值连续的计算方法提出了断首的数据处理方法,有效控制了初值影响的深度,断首长度达到50 m以上时,后续段落的计算结果偏差与初值无关。

基于国际平整度指数IRI的飞机动载系数分析

为分析道面不平整引起的动载作用,研究了国际平整度指数(International roughness index,IRI)与道面功率谱密度(Power spectral density,PSD)的关系,并通过建立四分之一飞机振动模型,分析了飞机作用于道面上的动载特性,建立了基于概率的经空气动力修正后的动载系数分析模型,最后以某机型为例对动载系数影响因素进行讨论。结果表明:动载系数随速度增加呈先增大后减小的趋势;道面平整度等级是影响飞机对道面动力作用的最关键因素;飞机重量与升力影响因子(Lift impact factor,LIF)呈非线性关系,因此动载系数随飞机重量的增加呈非线性变化;飞机高速滑行时动载系数随飞机重量变化的离散程度较大,此时随飞机重量增加,飞机对道面的动力作用增大;动载系数随机轮轮胎刚度、机身缓冲系统阻尼及刚度的增加近似呈线性变化,机身缓冲系统阻尼增大,动载系数则减小;机轮轮胎刚度及机身缓冲系统刚度增大,动载系数则增大。

道路谱密度与国际平整度指数相互关系综述

介绍了描述路面不平度的功率谱密度法和国际不平度指数法,给出了标准分级路面功率谱表达式,建立了符合IRI要求的1/4车辆模型,总结、比较了两者之间的关系,说明了其使用范围。

对国际平整度指数法的评论

本文从理论上证明了国际平整度指数法在公式推导过程中的错误，并给出了正确的计算公式。文中还给出了实际路段的计算结果。

动荷载作用下国际平整度的数值求解

路面平整度是评价公路路面使用性能的主要指标之一。由于路面的不平整影响形成车板耦合作用 ,从而产生和增大了板底的动应变 ,加速了混凝土路面板的疲劳破坏。通过简述了国际平整度的定义、测量方法及作用 ,重点介绍和推导了国际平整度 (IRI)的数学求解方法 ,指出了IRI与运动车辆的性能、路面的特征及车速之间的关系 。

国际平整度指数与路面功率谱密度相关关系研究及验证

对国际平整度指数IRI与路面功率谱密度的相关关系进行研究。将路面不平整度假设为随机平稳变量而作为四分之一车模型的激励,并基于随机过程理论,通过频率响应函数求得簧上质量与簧下质量的竖向位移差的响应,由响应统计特性建立国际平整度指数IRI与簧上质量的功率谱密度均方值之间的线性相关关系。通过上海市典型路段与美国长期路面性能研究(LTPP)的纵断面实测高程数据,并利用MATLAB编程计算得到实测路段的IRI值与簧上质量谱密度的均方值,从数值上验证两者之间的线性相关关系。

国际平整度指数二元曲面函数描述模型的研究

通过建立国际平整度指数(IR I)的数字地面模型来描述基于道路面状的IRI指标概念。在分析研究几类数字地面模型的曲面函数内插方法的基础上,给出了IRI的二元双一次曲面乘积型逼近模型。最后给出了定义和描述同一段道路路面不同时段IRI变化量的乘积型重积分求积公式、IRI均值和标准差、IRI值的变化差均值及IRI值变化差的标准差、IRI值单位时间变化速率等数值解法。

美国夏威夷州公路网国际平整度指数(IRI)变化趋势分析

为揭示美国夏威夷州公路网的国际平整度指数(IRI)在空间和时间上的分布变化趋势,对该州公路网进行了全面的调查,并编程对实测数据进行了统计分析。分析结果显示:整个路网的平均IRI较高并随时间缓慢地增长;大多数公路的平整度沿路线分布不均匀,通常在道路起终点附近略差。研究工作推动了IRI这一指标在当地的应用。统计成果被用于区域路网状况评价及预测,养护计划的制订与评估以及车辆运营成本分析等方面。

由国际平整度指数确定路面激励最小波长

国际平整度指数是目前世界上共用的标准化平整度测量方法.路面激励波长受一些因素的影响,通常为估计范围.本文将从国际平整度测量方法上推知路面激励的最小波长,以减少平整度模型转化和数值计算中的误差.

国际平整度指数与路面波长及波幅数值计算分析

在四分之一车辆模型国际平整度指数的理论推导下,用MATLAB编制了国际平整度指数数值计算程序,对不同波长及波幅的路面变形进行了大量计算,得到相应的国际平整度指数值。从数值上建立了不同波长与波幅对应下的国际平整度关系表。

国际平整度指数IRI求解过程解析

国际平整度指数IRI是评价路面平整度优劣的重要指标,基于1/4车辆模型国际平整度指数的理论推导,推导出其动力平衡方程的建立方法,并给出了动力平衡方程的多种求解方法。

电子水准仪用于国际平整度指数的测定

文章讨论了利用电子水准仪进行高速公路路面平整度─—国际平整度指数IRI测定的一种方法。

道面平整度对湿滑道面-飞机轮胎相互作用影响分析

湿滑条件下,跑道不平整使积水厚度随道面起伏而变化,影响飞机起降安全。因此,引入国际平整度指数(international roughness index,IRI),搭建基于IRI的轮胎-积水-道面有限元模型,通过仿真模拟,分析不同IRI的道面对飞机临界滑水速度的影响;结合IRI,对比不同飞机轮胎速度、积水厚度条件下道面视摩擦因数较平整道面的降低幅度,分析IRI对道面摩擦性能的影响;并依据某机场视摩擦因数实测试验结果,对仿真实验结果进行修正,探究IRI对飞机刹车效应的影响。结果表明:道面平整段积水厚度一定时,飞机临界滑水速度随IRI增加而降低,当IRI=5时,飞机临界滑水速度较平整道面降低约30%;飞机轮胎速度一定时,视摩擦因数随道面平整度等级降低而减小,当IRI=5时,视摩擦因数较平整道面降低幅度高达98%,严重影响飞机运行安全;道面平整度等级为“好”时,相同平整度段积水厚度下,飞机轮胎与道面视摩擦因数随IRI的增加而减小;综合考虑IRI和经试验数据修正后的视摩擦因数对飞机刹车效应产生的影响发现,随着平整度指数与平整段积水厚度逐渐增加,飞机刹车效应会产生降级。国内某机场道面在1.5<IRI≤2,平整段积水厚度≥7.66 mm的道面条件下,飞机刹车效应最大降低了3级,即由“中到差”降至“差”,此时飞机方向操纵与减速能力严重下降;积水道面平整度评价为“中”和“差”时,飞机刹车效应降级幅度突增,导致道面条件无法保障飞机运行安全;平整段积水厚度为7.66~13 mm时飞机刹车效应受IRI变化的影响较大,降级变化明显,在维护过程中须尤为注意。

基于国际平整度指数的华北地区路面不平度统计分析研究

介绍了路面不平度和国际平整度指数。详细论述了国际平整度指数的计算方法,其中内容包括测量设备、计算模型以及基于实际道路测量数据的计算实例。根据模糊聚类、层次划分的方法挑选出华北地区典型道路,对典型道路进行测量、计算得到国际平整度指数。对典型道路各路段的国际平整度指数进行统计分析,获取了华北地区道路路面平整度水平及分布特征,并分别按照技术等级、行政等级、铺装类型进行了分析,掌握了各种等级、类型道路的平整度状况和国际平整度指数分布区间。通过处理、分析得到的华北地区道路路面不平度特征数据可为汽车行业、公路行业提供极具价值的参考。

三维线激光国际平整度指数计算原理及测试评估

该文介绍了三维线激光轮廓仪纵向布置架构及工作原理,开发了基于线激光的移动参考算法,可用于20~100 km/h时速下连续获取道面纵向轮廓线,设备布置于左右轮迹带,线激光调查长度为270 mm,垂直精度达0.01 mm。通过该调查系统获取了2段不同质量状况沥青路面轮廓高程并用于计算10、100 m步距国际平整度指数(international roughness index,IRI),测试结果表明:变速情况下获取的IRI值与手动测量相对误差不超过3%,低速情况下的左、右轮廓仪标准差不超过0.3,变速情况下不超过0.6;数字检测车在快速启动过程中导致的悬架上移以及受黄金车1/4车动力学响应模型初值影响,起始段约50 m的数据会出现失真现象,剔除起始段前50 m低质量数据后,右轮廓仪91.4%的数据变异系数小于5%,8.6%的数据变异系数小于15%,左轮廓仪94.2%的数据变异系数小于5%,5.8%的数据变异系数小于10%。其中1号和2号站点路段调查的IRI评价结果符合实际路面服役状况。综合测试结果表明:开发的动态检测系统在低速和变速情况下采集IRI数据质量良好,预计未来可以为区域化的网级路面服役状况评估提供有效技术支撑。