CN105675811A

CN105675811A - 一种公路桥头跳车的快速检测方法

Info

Publication number: CN105675811A
Application number: CN201610034499.7A
Authority: CN
Inventors: 潘玉利; 程珊珊; 李欢
Original assignee: ZHONGGONG HI-TECH CONSERVATION TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: ZHONGGONG HI-TECH CONSERVATION TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2016-01-19
Filing date: 2016-01-19
Publication date: 2016-06-15
Anticipated expiration: 2036-01-19
Also published as: CN105675811B

Abstract

一种公路桥头跳车的快速检测方法，包括：接收启动信号，进入路面检测模式；将行车参数发送给测试车，以使所述测试车按照所述行车参数行驶；采集纵断面高程数据；所述纵断面高程数据是所述测试车在行驶过程中其车身与路面的距离；根据采集到的所述纵断面高程数据，判断路面是否跳车；将路面跳车结果进行报告。本文所述的方法，实现路面跳车位置的快速、准确的自动化判断；无需人工判断，整个检测过程更加安全精准。

Description

一种公路桥头跳车的快速检测方法

技术领域

本发明涉及道路养护科技领域，特别是指一种公路桥头跳车的快速检测方法。

背景技术

路面跳车是道路常见的病害之一，引起跳车的原因包括桥头不均匀沉降、水泥路面接缝错台、路面坑洞、路面修补接缝等等。在通车运营的高等级公路中，路面跳车严重影响道路行车安全、增加社会车辆的运营成本、用户时间成本和事故成本。由于缺少量化指标的快速检测方法，长期以来路面跳车的判别主要依靠人工检测，危险度高、效率低及准确性无法保证。

发明内容

有鉴于此，为了解决现有技术中存在检测路面跳车主要依靠人工检测，危险度高、效率低及准确性无法保证的问题，本发明的目的是提出一种公路桥头跳车的快速检测方法。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

在一些可选的实施例中，所述公路桥头跳车的快速检测方法，包括：

接收启动信号，进入路面检测模式；

将行车参数发送给测试车，以使所述测试车按照所述行车参数行驶；

采集纵断面高程数据；所述纵断面高程数据是所述测试车在行驶过程中其车身与路面的距离；

根据采集到的所述纵断面高程数据，判断路面是否跳车；

将路面跳车结果进行报告。

采用上述实施例，可达到以下效果：

实现路面跳车位置的快速、准确的自动化判断；

无需人工判断，整个检测过程更加安全精准。

为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了实施例的一种公路桥头跳车的快速检测方法的流程示意图；

图2示出了实施例的一种公路桥头跳车的快速检测方法的流程示意图；

图3示出了实施例的采集到的路面纵断面原始高程数据；

图4示出了实施例的一次中心差分后由最大值组成的集合{F′_i}；

图5示出了实施例的二次中心差分后由最大值组成的集合{F″_i}；

图6为实施例的纵断面原始高程数据、{F′_i}、{F″_i}的对比折线图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。

图1示出了一种公路桥头跳车的快速检测方法的流程示意图，如图1所示，包括以下步骤：

步骤S101，接收启动信号，进入路面检测模式；

步骤S102，将行车参数发送给测试车，以使所述测试车按照所述行车参数行驶；

步骤S103，采集纵断面高程数据；所述纵断面高程数据是所述测试车在行驶过程中其车身与路面的距离；

步骤S104，根据采集到的所述纵断面高程数据，判断路面是否跳车；

步骤S105，将路面跳车结果进行报告。

在一些可选的实施例中，采集纵断面高程数据，包括：

自初始点起，沿所述待测路面的行车方向上，每隔一定距离，采集相应的j点的高程值和所述j点与所述初始点的测量距离；

将采集到的所有数据形成一个数据集合{d_j,z_j}；

其中，所述数据集合{d_j,z_j}中的z_j代表纵断面原始数据中j点处的高程值(单位mm)，d_j代表j点处的测量距离(单位m)；

在一些可选的实施例中，所述判断路面是否跳车，包括：

通过所述采集的各个数据集合{d_j,z_j}中的高程值z_j，以及测量距离d_j，对所述z_j与d_j运用中心差分法获得j点处的新值为P′_j；

对所有的测点j都运用中心差分法计算得到所述P′_j的数据集合{P′_j}，对所述数据集合P′_j再次运用中心差分法得到P″_j的数据集合{P″_j}；

在一些可选的实施例中，所述中心差值法的计算过程包括：

一次中心差分法计算P′_j的公式为：

二次中心差分法计算P″_j的公式为：

P_{j}^{''} = \frac{P_{j + 1}^{'} - P_{j - 1}^{'}}{d_{j + 1} - d_{j - 1}} = \frac{1}{d_{j + 1} - d_{j - 1}} (\frac{z_{j + 2} - z_{j}}{d_{j + 2} - d_{j}} - \frac{z_{j} - z_{j - 2}}{d_{j} - d_{j - 2}}) = \frac{(d_{j} - d_{j - 2}) (z_{j + 2} - z_{j}) - (d_{j + 2} - d_{j}) (z_{j} - z_{j - 2})}{(d_{j} - d_{j - 2}) (d_{j + 1} - d_{j - 1}) (d_{j} - d_{j - 2})}

在一些可选的实施例中，沿所述待测路面的纵向长度上每间隔1mm或2mm采集所述j点的高程值和所述j点与所述初始点的测量距离，组成所述数据集合{d_j,z_j}；

将沿所述待测路面的行车方向上，每1m计算出的所述{P′_j}集合的最大值组成集合{F′_i}；

将沿所述待测路面的行车方向上，每1m计算出的所述{P″_j}集合的最大值组成集合{F″_i}；所述{F″_i}集合中的Fi’与所述集合{F′_i}中的各Fi”相对应；

在一些可选的实施例中，设置跳车指数的数据集合{B_i}，该集合与所述每1m计算出的所述{F′_i}集合相对应；

若任一1m间距的{F′_i}和/或{F″_i}中的Fi'≥阈值1和/或Fi"≥阈值2，则：

将与所述Fi'和/或Fi"相对应的Bi赋值为1，否则Bi赋值为0；其中，所述阈值1和阈值2为预设的；

在一些可选的实施例中，沿所述待测路面的纵向长度上，每10m主动反馈含有跳车指数的跳车报告；

若任10m长度内含有非零值Bi时，则：

在此10m范围内存在路面跳车，发送跳车报告，其中跳车指数为1；

否则，在此10m范围内不存在跳车，跳车指数被报告为0；

在一些可选的实施例中，所述采集纵断面高程数据，包括：

采集测试车在行驶过程中其车身与路面的原始高程值；

对采集到的所述原始高程值进行修正，获得修正后的所述纵断面高程数据；

在一些可选的实施例中，通过车载激光平整度仪采集所述纵断面高程数据；

如采用车载激光平整度仪沿车道纵向中心线以车流速度采集道路的纵断面高程数据，激光平整度仪的工作原理是通过安装在测试车上的激光传感器发射和接收激光光束，测量车身同路面间的距离，采用加速度计输出信号的二次积分消除测试车自身颠簸的影响，获取路面的真实纵断面高程数据；

在一些可选的实施例中，所述行车参数是预设的或根据操作指示生成的，所述行车参数包括：行车速度、行车路径和行车时长。

参见图2，公路桥头跳车的快速检测方法，可包括以下步骤：

步骤S11：纵断面采集原始数据形成一个数据集合{d_j,z_j}；采集的原始数据如图3所示；

步骤S12：对所述z_j与d_j运用中心差分法获得j点处的新值为P′_j，对所述P′_j数据集合再运用中心差分法得到P″_j数据集合{P″_j}；

P_{j}^{'} = \frac{z_{j + 1} - z_{j - 1}}{d_{j + 1} - d_{j - 1}};

P_{j}^{''} = \frac{P_{j + 1}^{'} - P_{j - 1}^{'}}{d_{j + 1} - d_{j - 1}} = \frac{1}{d_{j + 1} - d_{j - 1}} (\frac{z_{j + 2} - z_{j}}{d_{j + 2} - d_{j}} - \frac{z_{j} - z_{j - 2}}{d_{j} - d_{j - 2}}) = \frac{(d_{j} - d_{j - 2}) (z_{j + 2} - z_{j}) - (d_{j + 2} - d_{j}) (z_{j} - z_{j - 2})}{(d_{j} - d_{j - 2}) (d_{j + 1} - d_{j - 1}) (d_{j} - d_{j - 2})}

步骤S13：每1m车程计算所述{P′_j}集合最大值组成集合{F′_i}(如图4所示)，每1m车程计算所述{P″_j}集合最大值组成集合{F″_i}(如图5所示)，每1m车程产生一个跳车指数的数据集合{B_i}；

步骤S14：对集合{F′_i}和集合{F″_i}中的值进行判断，任一1m间距的F'≥阀值1和F"≥阀值2都被看作是一个跳车值，此时Bi被赋值为1，否则Bi被赋值为0；如图4和图5所示，在图中超过阈值线的点即为跳车点；

在图6中包括纵断面高程值数据集合、纵断面一次中心差分系列的1m统计值(最大值){F’}、纵断面二次中心差分序列的1m统计值(最大值){F”}；为了将不同指标在同一坐标系中进行对比，分别将原数组{F’}和{F”}除以2.5和10；从图6中可以看出原数组{F’}和{F”}，与纵断面高程值数据集合的趋势是一致的；

步骤S15：任何10米长度内含有非零值Bi时都应报告为跳车指数为1，否则跳车值数被报告为0；

为适用于较长道路的跳车检测，每10m输出一个报告值。其中，任何10米长度内含有非零值Bi时都应报告为跳车指数为1，否则跳车值数被报告为0；

优选地，在软件系统中默认报告的车程长度为10m，但在软件中可对这一参数进行自定义设置；当系统报告跳车值为1时，在此10m范围内存在路面跳车；当系统报告跳车值为0时，在此10m范围内不存在跳车。

本发明实施例中的方法，通过在路面车检中采集到的纵断面原始数据形成一个数据集合{d_j,z_j}，对所述z_j与d_j运用两次中心差分法后得到数据集合{P′_j}和数据集合{P″_j}，每1m计算所述{P′_j}集合最大值组成集合{F′_i}，每1m计算所述{P″_j}集合最大值组成集合{F″_i}，每1m产生一个跳车指数的数据集合{B_i}；任一1m间距的F'≥阀值1和F"≥阀值2都被看作是一个跳车值，此时Bi被赋值为1，否则Bi被赋值为0；任何10米长度内含有非零值Bi时都应报告为跳车指数为1，否则跳车值数被报告为0。通过对采集到的纵断面原始数据进行计算并判断，可实现路面跳车位置快速、准确的自动化判断。

综上所述，采用本发明所述的方法，可实现：

路面跳车位置快速、准确的自动化判断；

无需人工判断，整个检测过程更加安全精准。

本领域技术人员还应当理解，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种公路桥头跳车的快速检测方法，其特征在于，包括：

接收启动信号，进入路面检测模式；

根据采集到的所述纵断面高程数据，判断路面是否跳车；

将路面跳车结果进行报告。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采集纵断面高程数据，包括：

将采集到的所有数据形成一个数据集合{d_j,z_j}；

其中，所述数据集合{d_j,z_j}中的z_j代表纵断面原始数据中j点处的高程值，d_j代表j点处的测量距离。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断路面是否跳车，包括：

对所有的测点j都运用中心差分法计算得到所述P′_j的数据集合{P′_j}，对所述数据集合P′_j再次运用中心差分法得到P″_j的数据集合{P″_j}。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述中心差值法的计算过程包括：

一次中心差分法计算P′_j的公式为：

二次中心差分法计算P″_j的公式为：

P_{j}^{''} = \frac{P_{j + 1}^{'} - P_{j - 1}^{'}}{d_{j + 1} - d_{j - 1}} = \frac{1}{d_{j + 1} - d_{j - 1}} (\frac{z_{j + 2} - z_{j}}{d_{j + 2} - d_{j}} - \frac{z_{j} - z_{j + 2}}{d_{j} - d_{j - 2}}) = \frac{(d_{j} - d_{j - 2}) (z_{j + 2} - z_{j}) - (d_{j + 2} - d_{j}) (z_{j} - z_{j - 2})}{(d_{j} - d_{j - 2}) (d_{j + 1} - d_{j - 1}) (d_{j} - d_{j - 2})} .

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，沿所述待测路面的纵向长度上每间隔1mm或2mm采集所述j点的高程值和所述j点与所述初始点的测量距离，组成所述数据集合{d_j,z_j}；

将沿所述待测路面的行车方向上，每1m计算出的所述{P″_j}集合的最大值组成集合{F″_i}；所述{F″_i}集合中的Fi’与所述集合{F′_i}中的各Fi”相对应。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，设置跳车指数的数据集合{B_i}，该集合与所述每1m计算出的所述{F′_i}集合相对应；

将与所述Fi'和/或Fi"相对应的Bi赋值为1，否则Bi赋值为0；其中，所述阈值1和阈值2为预设的。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，沿所述待测路面的纵向长度上，每10m主动反馈含有跳车指数的跳车报告；

若任10m长度内含有非零值Bi时，则：

否则，在此10m范围内不存在跳车，跳车指数被报告为0。

8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述采集纵断面高程数据，包括：

采集测试车在行驶过程中其车身与路面的原始高程值；

对采集到的所述原始高程值进行修正，获得修正后的所述纵断面高程数据。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，通过车载激光平整度仪采集所述纵断面高程数据。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述行车参数是预设的或根据操作指示生成的，所述行车参数包括：行车速度、行车路径和行车时长。