基于改进卡尔曼滤波算法的路面构造深度计算方法

为了提高路面构造深度的测量精度,提出了基于改进卡尔曼滤波算法的路面构造深度计算方法.首先,利用统计检验法对高精度激光距离传感器获取的路面高程值进行异常值筛选及插值修正.其次,基于改进卡尔曼滤波算法对修正后的数据进行滤波,并建立平均剖面深度模型来计算路面剖面深度值.随后选取AC-13沥青混凝土和SMA-13沥青混凝土2种路面作为试验样本,对改进卡尔曼滤波算法与滑动滤波算法和铺砂法进行了对比验证,并建立了2种路面类型的构造深度转换模型.研究结果表明:对于AC-13和SMA-13两种路面类型,改进卡尔曼滤波算法的均方误差分别为0.001 3和0.002 0,平均绝对百分比误差分别为2.92%和3.85%,与铺砂法的相关系数大于0.95,重复性标准偏差及变异系数均小于5%.所提方法具有更高的测量精度和良好的稳定性,能够准确地测量计算路面构造深度.

鄂西—渝东地区地震深度构造图成图方法研究

分析了鄂西—渝东地区地震勘探中目前利用偏移剖面转换深度剖面,然后用深度剖面直接编制构造图的方法,指出其存在工作量大,在高陡构造陡带部位效果差,与钻井误差较大的缺点,以及速度谱资料变速成图方法不适合本工区的原因,提出利用分层平均速度曲线进行分区成图的方法。理论分析和应用实例表明:该方法具有效率高、成图误差小的优点。

路表区域纹理构造参数与抗滑性能相关性研究

为研究路表区域纹理构造参数与路表抗滑性能的关系,采用区域三维纹理激光扫描仪获取路表纹理构造参数斜率谱密度SSD峰值、SSD均值、平均断面构造深度MPD、构造深度ETD等,以摆式摩擦系数表征路面抗滑性能;试验完成后,对各项路表纹理参数与抗滑性能进行关联分析。结果表明,SSD峰值、SSD均值、MPD、ETD等路面区域纹理构造参数与覆水状态下的摆式摩擦系数具有更好的相关程度;SSD相关参数与路面抗滑性能的关系程度要高于MPD、ETD,ETD与路面抗滑性能相关性最低。

单粒级煅烧铝矾土集料高抗滑表层性能评价

试验选取煅烧铝矾土集料不同的撒布量(10,12,14 kg/m^(2)),胶结剂采用环氧树脂,且以沥青混合料与混凝土作为不同的基体,制备了1.18~2.36、2.36~4.75与4.75~9.5 mm三种单粒级的高抗滑表层试件.采用传统铺砂法取了不同基体表面高抗滑表层的构造深度、摆值、平均构造深度(MPD)与均方根高度(Rq)等指标,并得到各指标的三维分布图.同时,通过建立模型探究了高抗滑表层构造深度等指标间的相关性.结果表明:煅烧铝矾土集料路用性能显著优于普通集料.当环氧树脂用量为1.5 L/m^(3),煅烧铝矾土集料粒径选择为2.36~4.75 mm,且撒布量为12 kg/m^(2)时,单粒级高抗滑表层具有优异的抗滑性能.同时,高抗滑表层各评价指标之间具有良好的相关性.

沥青路面表面纹理重构与构造深度预测模型

为了实现通过调整混合料的级配设计来获得期望的路面平均构造深度的目标,采用高精度三维激光扫描技术,采集了AC、SMA、OGFC三种典型级配的沥青混合料试件表面纹理特征信息。通过邻域插值法对采样数据的异常值和离群值进行替换,并通过均值滤波对采样数据进行降噪处理后,三维重构了试样表面;在采用傅里叶变换得到重构表面频域信息的基础上,根据宏观纹理的波长对应的频率设计带通滤波器,从重构表面中分离并提取出了路面宏观纹理。应用蒙特卡罗算法计算了路面的平均构造深度,通过采用筛上质量比-粒径积同时考虑了混合料的粒径和筛孔通过率对平均构造深度的影响。采用多元线性回归、随机森林和人工神经网络的方法,建立筛上质量比-粒径积与平均构造深度的预测模型,研究了混合料级配对沥青路面平均构造深度的影响。研究结果表明:均值滤波在去除噪声信号的同时也比较完整地保留了高程轮廓特征,三维重构的试样表面特征与原始表面特征一致;平均构造深度会受到级配曲线中除最大公称粒径外的其他粒径及筛孔通过率的影响;通过多元线性回归、随机森林和人工神经网络3种模型建立了以各筛孔尺寸的筛上质量比-粒径积为自变量,平均构造深度为因变量的回归模型,得到的预测值与实测值的决定系数R2在0.95以上。

沥青路面表面纹理的检测方法及其精准度分析

为了准确地测定出沥青路面的表面纹理信息,采用佛罗里达纹理仪(简称FTM)分别对12条沥青路面进行平均轮廓深度(简称D_(MPD))检测,以检测的D_(MPD)数据为依据,分析FTM的精准度,探讨FTM测量数据的影响因素。在此基础上,对比FTM与圆形轨道仪(CTM)测得的数据,进一步验证FTM在沥青道路表面纹理信息测量方面的可靠性。结果表明:FTM可以有效地检测沥青路面表面纹理信息,利用FTM可以快速测得D_(MPD);FTM与CTM两种方法测得结果之间存在很高的相关性,FTM测试结果可以作为表征沥青路面抗滑性能的可靠依据;此外,测试地点、级配类型和集料类型对所测道路表面纹理有显著的影响。

水泥混凝土路面刻槽磨损程度三维检测方法

为了实现水泥混凝土路面刻槽磨损程度的自动检测,基于激光三角法实现了路面三维信息的采集与处理。结合刻槽三维数据的特点,通过数据插值技术和曲面拟合获取了刻槽区域的并行曲面,并建立了刻槽的三维空间模型,采用双重均值的方法实现了刻槽区域平均构造深度的计算。设计试验对三维检测方法和铺砂法进行了对比分析,试验结果表明,本文提出的三维检测方法比铺砂法有更好的稳定性;两种方法的检测结果绝对误差大部分集中在0.1 mm以内,且相关性高,从而证明了三维检测方法有一定的准确性和可靠性,可用于刻槽区域磨损程度的自动检测。

基于近景摄影测量技术的沥青路面纹理实时识别系统

为了实时获取沥青路面纹理信息并准确监测服役道路路面的抗滑性能,基于环形三相机近景摄影测量(CRP)技术提出并创建了一个获取沥青路面纹理信息的自动化近景摄影测量(ACRP)系统,实现了沥青路面表面纹理图像自动化采集及三维重建过程.首先对采集的路表纹理图像进行数值化处理;其次,在基于MATLAB与Python联合编程的三维重建模块中重建具有表面纹理的沥青路面三维模型,并提取沥青路面表面高程数据;最后,在三维重建模块中进行路表纹理指标参数的运算,并采用铺砂法、激光扫描法进行沥青路面纹理现场对比试验.结果表明,以平均构造深度与均方根粗糙度(RMSR)为路表纹理统计指标,ACRP系统获得的纹理信息具有较高的准确性与高效性,识别精度接近于0.02mm.ACRP系统提高了传统近景摄影测量的工作效率和精度,可为后续无人驾驶车辆安全制动提供实时、有效的路表抗滑信息.

沥青路面精表处磨耗层抗滑性能研究

为了分析复合型精表处磨耗层的抗滑性能,采用加速加载仪对喷涂了复合层精表处磨耗层的试件进行磨耗,再采用摆式摩擦系数测定仪测定试件的摩擦系数变化情况,然后利用激光轮廓测量仪扫描精表处宏观纹理参数,计算出试件试验前后的平均断面构造深度MPD,从而判定复合型精表处磨耗层的抗滑性能。研究结果表明,复合型精表处磨耗层具有良好的抗滑性能和耐久性能。

宏观形貌对沥青路面黏性滑水的影响分析

为研究宏观构造对潮湿沥青路面抗滑性能的影响,引入宏观形貌概率正态分布模型,构建潮湿路面-车轮相互作用下的动水压力解析方程及数值解算方法;并将分布模型与现行的路面抗滑指标MTD相联系。在此基础上,以黏性动水压力为基本指标,分析潮湿工况下,AC-13、SMA-13及OGFC-13这3类路型的路面抗滑性能。计算表明,潮湿路面薄层水膜条件下的黏性滑水不完全等同于积水路面条件下的惯性滑水,其胎下动水压分布沿行驶方向显现出非线性变化的特征,且在胎面临近完全接触区边界附近达到峰值后迅速衰减;同时,黏性滑水产生的承载力随行驶速度呈线性增长。另一方面,黏性滑水产生的动水压力与水膜厚度和路面构造深度的比值相关:当路面水膜厚度h在0~3σ之间,动水压力明显随水膜增厚而减小、随构造深度的增加而减小;当路面水膜厚度大于3σ或构造深度足够大时,水膜厚度和构造深度的影响将随之减弱。

分形理论在路面表面构造测量中的运用

基于图像处理技术和分形理论,提出一种路面表面构造的非接触式测量方法:通过CCD相机获得路面表面构造图像,对图像二值图用合适阈值进行目标分割和边缘检测提取灰度等值线以进行分形分析,最后确定尺度独立的灰度等值线分维数(FDC)来表达路面粗糙程度。试验研究了FDC和铺砂法的平均构造深度(MTD)的关系,发现FDC随MTD的增加递减,二者相关关系显著,文章分析了原因,认为FDC更能真实表达路面的粗糙程度。