A Lane-Level Road Marking Map Using a Monocular Camera

The essential requirement for precise localization of a self-driving car is a lane-level map which includes road markings(RMs).Obviously,we can build the lane-level map by running a mobile mapping system(MMS)which is equipped with a high-end 3D LiDAR and a number of high-cost sensors.This approach,however,is highly expensive and ineffective since a single high-end MMS must visit every place for mapping.In this paper,a lane-level RM mapping system using a monocular camera is developed.The developed system can be considered as an alternative to expensive high-end MMS.The developed RM map includes the information of road lanes(RLs)and symbolic road markings(SRMs).First,to build a lane-level RM map,the RMs are segmented at pixel level through the deep learning network.The network is named RMNet.The segmented RMs are then gathered to build a lane-level RM map.Second,the lane-level map is improved through loop-closure detection and graph optimization.To train the RMNet and build a lane-level RM map,a new dataset named SeRM set is developed.The set is a large dataset for lane-level RM mapping and it includes a total of 25157 pixel-wise annotated images and 21000 position labeled images.Finally,the proposed lane-level map building method is applied to SeRM set and its validity is demonstrated through experimentation.

城市新区极端雨洪汇流淹没特性与致灾机理调查研究——以郑州“7.20”特大暴雨(郑东新区)为例

近年来全球极端暴雨发生的可能性与不确定性提高,增加了城市遭遇特大洪涝灾害的风险。城市雨洪与河道洪水有显著差异,灾后雨洪信息快速采集与调研对认清雨洪特性与致灾机理尤显重要。本文以郑州2021年“7.20”特大暴雨为例,结合郑东新区地理与社会环境特点,采用野外调查测量、口述记录、多源数据分析、数值模拟对比相结合的方法开展了城市雨洪汇流淹没特性及致灾机理的调查研究。针对城市雨洪洪痕特征,拟定调查基本方法与适宜工作程序,根据调查区93处洪痕数据绘制了区域雨洪淹没分布图,分析了城市雨洪峰值水位分布特征及调查区汇流特性,探索了道路雨洪汇流流速及行洪道路阻力参数的确定方法。研究表明,城市雨洪地表主要泄流通道是街区道路,汇流方向受连续阻水、导水建筑与路网布局影响,雨洪淹没深度分布与下垫面条件和雨洪汇流特性有关。致灾机理研究分析表明,极端暴雨汇流远超城市排水管网泄流能力,雨洪选择阻力小的街道快速行洪,街道交汇处壅阻引起局部积水严重,这是极端暴雨致灾的直接诱因;而城市新区水系泄洪排涝关系不协调以及清障不力,导致城区河流行洪不畅,干支流异常高水位的顶托,严重降低了管网排涝功能,则是城市雨洪严重积涝致灾的深层原因。研究成果可为城市雨洪调查标准方法的建立与城市新区防洪排涝体系规划提供技术参考。

车载激光点云道路标线分类提取方法

利用车载激光道路点云提取道路标线的难度较大。针对此问题,文章采用一种改进的基于点云特征图像的道路标线分类提取方法。首先将道路点云投影生成点云特征图像,通过结合图像梯度分析、图像二值化和连通域分析等操作,进一步进行道路标线像素提取;然后反投影到三维点云后,利用高斯混合模型对道路标线精细优化,从而提取出完整的道路标线点云;最后通过模板匹配分类,对道路标线点云进行分类提取。实验结果表明,该方法对不同道路环境下道路标线提取的准确度、完整度以及综合评价都超过90%。

基于车载LiDAR的交通标线自动提取方法研究

针对自动驾驶技术对高精度道路信息实时存储分析的需求日渐增大、道路点云数据冗余离散的问题,本文提出了一种从车载LiDAR点云数据中自动提取道路面、分类并矢量化交通标线的有效方法。首先,将点云数据中的非地面点滤除;其次,基于载体车辆的行车轨迹线生成伪扫描线实现道路面的提取;然后,构建一系列二维点云参考影像,利用点云强度等特征信息检测交通标线边界像素点及坐标,并去除离群值对交通标线进行分类细化;最后,对本文方法提取与传统方法提取的交通要素进行对比,实验结果表明,本文提取方法的准确度及效率都有了一定的提升。

长余辉水性道面标线涂料的制备与路用性能

本工作以SrAl_(2)O_(4):Eu2+,Dy^(3+)类蓄能发光粉为发光基体,采用双硅膜复合改性技术进行覆膜保护处理,然后调配制成长余辉水性标线涂料,并通过漆膜试验和路用性能测试,对制备涂料的使用性能进行了综合评估。结果表明,以硅丙乳液为基料、六偏磷酸钠为分散剂、甲基纤维素钠为防沉剂,水基比为33%,可以制得涂膜性能与发光效果俱佳的水性发光涂料。成型涂膜表干时间为1.4 h,硬度可达2H,耐水性、耐酸性24 h无异常,在40%的氢氧化钠溶液中漆膜稍有变色,耐热性、耐寒性没有异常情况,附着力可达2级;标线涂膜厚度优选为0.33 mm。路用性能表征结果表明,涂覆水性发光涂料标线后,路面抗滑值为88 BPN,界面粘附性可达2.72 MPa,15℃常温耐水性24 h无异常,不粘胎干燥时间为10 min,余晖时间为12.5 h,可基本满足路面涂料的使用性能要求,但长期的80℃高温或常温弱碱环境会对涂料发光性能产生一定的损伤。本工作为长余辉路面标线涂料的开发提供了技术参考。

长余辉标线涂料用改性发光粉的制备及性能

旨在选用双硅膜嫁接改性技术对铕、镝掺杂的铝酸锶(SrAl_(2)O_(4):Eu^(2+),Dy^(3+))类蓄能发光粉进行成膜保护处理,采用化学沉淀法以硅酸钠为原料制备第一层无机硅膜,采用溶胶-凝胶法以KH570为原料制备第二层有机硅膜,而后嫁接丙烯酸膜制备了改性发光粉,并通过耐水性、荧光性能和热稳定性表征技术,对发光粉的改性效果进行了综合评估。结果表明,双硅膜嫁接改性工艺可以实现发光粉的完整包覆,并使发光粉水分散液的pH增长率降低64.9%,发光粉耐水性得到明显提升,采用80%(以发光粉质量计)的硅酸钠和10%的硅烷偶联剂KH570可以获得最佳的改良效果。改性发光粉的10 min和60 min发光亮度可达194.4 mcd/m^(2)和24.3 mcd/m^(2),余辉时间12.8 h,并具有较好的热稳定性。所得研究成果对实现道路标线的主动发光并提高夜间潮湿状态下路面交通标线的视认性具有潜在的应用价值。

基于驾驶行为的快速路交织区发光标线效果评估

快速路交织区主动管控策略对提高快速路运行效率、改善行车环境、提升行车安全等具有重要意义。主动发光标线是一种新型道路交通安全主动管控设施,因其智能可控、虚实变换、应急预警等功能特点,越来越受到关注和逐步被推广应用。为探究发光标线这一新型道路标线在快速路交织区对行车安全的作用效果,从驾驶人角度出发,基于驾驶模拟试验,分析发光标线对驾驶行为的影响特征,评估发光标线作用效果。通过设计夜间环境下普通标线和发光标线两种驾驶模拟试验场景方案,获取驾驶行为数据,从行车安全性、舒适性和驾驶人操纵表现3方面选取速度标准差、横向偏移标准差、纵向加速度均方根值、加速度标准差、平均速度、油门功效6项指标构建评价指标体系。进一步分析各项指标在不同标线场景下的差异显著性及效应量水平,最后采用可拓物元方法构建综合评价模型,对比两种标线方案的作用效果。研究结果表明:发光标线对交织区及临近交织区路段驾驶行为特性具有较显著的影响,发光标线下驾驶人横向位置感知和操纵水平提升,车速调控能力提高,车辆行驶更加平稳。基于可拓物元模型综合评价结果表明,在快速路交织区及临近交织区路段发光标线作用效果均优于普通标线,有利于提升快速路交织区行车安全。

反应型道路标线修复技术应用及评价

在对现有道路标线修复技术进行分析的基础上,提出采用反应型标线涂料喷涂工艺对旧标线进行修复;介绍修复施工工艺,并结合实际工程应用情况对其修复效果进行评价。通过应用可知,反应型道路标线修复路面标线后,初始逆反射系数大于300 mcd·m^(-2)·1x^(-1);施工后3个月,边线、中线逆反射系数均有所下降,但仍维持在200 mcd·m^(-2)·1x^(-1)左右。反应型标线涂料修复隧道振荡标线后,中线逆反射系数集中在250~300 mcd·m^(-2)·1x^(-1)之间,右侧边线逆反射系数集中在100~200 mcd·m^(-2)·1x^(-1)之间。反应型标线喷涂工艺能有效提升旧路标线逆反射系数。

反应型标线涂料在云南山区高速公路标线修复中的应用

在对云南某高速公路旧路标线进行评定的基础上,提出采用反应型标线涂料喷涂工艺对旧标线进行修复,分析了玻璃珠粒径、不同共混比例、不同用量对喷涂后标线逆反射系数的影响,得出玻璃珠撒布量为450 g/m^(2),A型(细型)玻璃珠和B型玻璃珠(粗型)质量比例为1∶2时,逆反射系数最佳;通过工后检测,修复后标线逆反射系数均值不小于400 mcd·m^(-2)·lx^(-1);工程实践表面反应型标线涂料能有效修复高速公路旧标线的功能。

水性丙烯酸交通标线涂料研究现状与发展趋势

交通标线作为重要的交通安全设施,在控制道路交通、提高道路行车安全系数方面发挥着极其重要的作用。但传统的溶剂型与热熔型交通标线涂料存在成本高、逆反射性能差、老化现象严重等缺陷,并且在使用过程中会对环境造成较大的污染。因此,亟须寻求一种能有效弥补上述缺陷的新型交通标线涂料。水性丙烯酸交通标线涂料凭借着优良的耐久性能与环保性能以及高效的施工性,被视为全寿命周期评价中综合性能最佳的交通标线涂料,是未来交通标线涂料的主要发展方向之一。近年来,学者们通过对水性丙烯酸交通标线涂料进行物理改性、化学改性以及配合比优化,使其使用性能得到了显著的改善,并取得了丰硕的成果。同时纳米材料与稀土类发光材料的快速发展也为水性丙烯酸交通标线涂料提供了无限的可能。但目前水性丙烯酸交通标线涂料在我国的使用率仍然相对较低,其综合性能也有待进一步提升。并且当前研究主要停留在宏观尺度域,未对水性丙烯酸交通标线涂料的细微观特性进行充分研究,也未能建立起宏观性能与细微观结构属性之间的联系。与此同时,现有的水性丙烯酸交通标线涂料评价方法无法满足其在全寿命周期内的功能性与耐久性需求,尚缺乏一套全面、系统的水性丙烯酸交通标线涂料评价体系。尽管部分学者对水性丙烯酸交通标线涂料服役期内的性能演化规律进行了研究,但多针对逆反射性能,性能预测模型仍不够全面。此外,鲜见针对水性丙烯酸交通标线涂料与路面的黏结界面性能及内在机理的研究。本文综述了近年来水性丙烯酸交通标线涂料的重要研究进展。从概述水性丙烯酸乳液的化学结构与特性出发,之后从改性方法、配合比优化、性能研究等方面重点介绍了水性丙烯酸交通标线涂料的发展现状。文章最后提出了研究中存在的问题并展望了未来发展趋势。

基于UC-Win/Road模拟仿真的减速标线控速有效性评价研究

从外观明了、设计科学、布设合理3方面对减速标线控速有效性进行评价。选取8个评价指标建立减速标线控速有效性评价体系,运用UC-Win/Road道路景观规划软件建立仿真道路场景,采用层次分析法对减速效果进行评价。研究结果表明:采用层次分析法对减速标线控速效果进行评价的途径是可行的。

道路交通标线涂料的性能要求和检测研究

为了探讨道路交通标线涂料在不同环境条件下的性能表现以及对应的检测方法,围绕热塑性涂料、溶剂型涂料、水性涂料的耐磨性、耐水性和耐碱性进行了测试与评估,其中,热塑性涂料整体性能最优,适合在各种环境条件下使用,溶剂型涂料在某些测试中略显不足,但仍有较好的实用性,水性涂料需要在配方和应用技术上优化,以满足更高的环境适应性要求。

基于多损失融合和混洗注意力的车载LiDAR点云道路标线提取方法

道路标线的准确提取在高级辅助驾驶系统和高精度地图的开发中具有重要意义。针对现有的基于阈值的车载激光点云道路标线提取方法在反射强度与点密度分布不均、道路标线与路面对比度低时提取效果较差的问题,本文提出了基于多损失融合和混洗注意力的车载LiDAR点云道路标线提取方法。选取典型高速公路试验样区进行道路标线提取试验,并与常规方法进行了精度对比分析。试验表明,本文方法在道路标线提取精度方面优于其他方法,有望更好地服务于自动驾驶的高精度地图开发应用。

交通标志标线在山区公路段的设置研究

由于山区公路段地形复杂、道路曲折,要求必须设置交通标志标线,该标志标线是确保道路安全的重要因素。研究了交通标志和标线的搭配运用、护栏、轮廓标、防眩设施、突起路标以及立面标记等因素,提出了在山区公路段中科学、合理设置交通标志标线的建议。这对于提升山区公路交通安全水平,减少交通事故具有一定的理论和实践意义。

道路标线设计相关问题

针对道路标线设计中存在的一些微观的细节问题,如导向箭头、人行横道二次过街、道路边缘线及人行横道线设置等方面,均存在一些规范解释不清或彼此矛盾的问题。为了解决此类问题,首先参照道路标线设计相关标准规范,分析标线设计的细节特征,找出与现状或工程实际的矛盾点。其次依据理论要求与工程设计经验,从工程实际、合理及易于实施等角度提出了可行的解决方案。

基于YOLOv8的道路标线检测算法研究

道路标线包含重要的交通信息,对交通安全起着重要作用。本文提出一种改进的YOLOv8的道路标线检测算法。在YOLOv8模型中使用了深度可分离卷积网络,加入RFB特征提取模块和CA注意力机制,采用MPDIOU损失函数加速模型训练的收敛速度。结果表明改进后的模型在精准率和平均精准度上分别提高了8.1%和4.4%,检测速度提高了10.27FPS,模型大小降低了21.8MP。

测定路面标线用玻璃珠有害物质试验研究

为了识别路面标线用玻璃珠有害物质含量测定过程中试验操作对试验结果的影响;使用电感耦合等离子发射光谱法对样品进行检测;采用不确定评定方法,对试验检测过程进行深入分析,明确不确定性的来源,对不确定分量进行评估,合成不确定度,计算出扩展不确定度。评定结果显示,标准溶液配制引入的不确定度贡献最大,重复性测定溶液试验过程中引入的不确定度次之。依据评定结果,梳理了在试验标准液配制、混合标液及标准曲线溶液配制以及试验检测、数据处理等检测过程中的关键点,提高路面标线用玻璃珠测定铅、砷、锑等有害物质含量测试结果的准确性。

公路热熔标线养护技术探析

道路交通标线主要有常温冷漆型、彩色防滑型、预制型、震荡防滑型和热熔型。热熔型标线因其造价低、耐磨、工期短等优点,广泛应用于我国公路。文章从热熔标线的质量检测、养护方案选择、旧标线涂料清除、标线涂料的选取原则以及新标线施划工艺等方面对热熔标线养护技术进行了详细介绍,并阐述了热熔标线养护决策的基本依据和相关检测指标要求,以期为公路热熔标线养护工作提供解决思路。

高速公路高性能热熔型道路标线涂料的研制

为解决当前标线涂料普遍存在的起皮脱落、耐磨性差以及反光性不达标等问题,研制了高速公路高性能热熔型道路标线涂料。通过室内试验,分析改性C5树脂、改性无机粉体及改性石英砂配比对涂料微观构造、抗压强度、软化点、耐磨性能及附着力的影响规律。结果表明,高性能热熔型道路标线涂料将无机组份与有机树脂通过化学键这种强相互作用紧密结合在一起,消除了普通标线涂料的脆性和不耐压的缺点;涂料的抗压试件全部没有发生脆性断裂,而是发生了高韧性下的屈服形变,且涂料试样的软化点、耐磨性及附着力均优于普通热熔标线,可提升高速公路标线的抗冲击性、耐老化性及可视性。

车载激光扫描点云数据的道路标线自动提取方法

随着无人驾驶、智慧城市建设技术的发展,能够高效、准确地提取城市道路标线尤为必要,本文根据道路标线在车载激光扫描点云空间场景中的强度特征以及几何形态,提出了一种联合布料模拟滤波(CSF)算法、强度特征图像以及边缘检测的道路标线提取新方法。首先利用CSF算法从原始车载点云数据中提取出地面点;其次将地面点转换生成强度特征图像,基于强度特征特性图像进行图像边缘检测以及连通分析提取的标线边缘;最后引入高斯混合模型(Gaussian mixed model)对标线候选点进行分类,剔除地面噪声点。为检验本文提出算法的效果,使用两种不同类型道路点云数据进行实验,结果表明,本文提出算法道路标线提取结果的平均完整率、准确率以及综合提取质量分别为92.5%、85.9%、89.0%,均优于对比模型,验证了本文提出算法的可靠性与优越性。