CN105758790A - 公路路面加速加载实验系统 - Google Patents

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朱洪洲
严秋荣
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Abstract

本发明提供一种公路路面加速加载实验系统，包括控制装置、设置在公路路面上的龙门骨架以及设置在车辆顶部的扫描装置，在龙门骨架的顶部内侧设置有位置标签，扫描装置对龙门骨架顶部进行扫描，并将扫描到的第一图像信息发送给控制装置；控制装置根据第一图像信息中第一位置标签与预先存储的第二图像信息中第二位置标签的位置关系，确定车辆本次通过龙门骨架的第一行驶轨迹相对于预设的第二行驶轨迹的偏移程度，并根据偏移程度对车辆的行驶轨迹进行调整，以控制车辆按照预设条件和预设轨迹在公路路面进行加速加载行驶。通过本发明，在车辆加速加载过程中可以完全避免人工干预，实现车辆自动加速加载，从而可以提高车辆加速加载的准确度。

Description

公路路面加速加载实验系统
技术领域
本发明涉及公路路面性能检测领域，尤其涉及一种公路路面加速加载实验系统。
背景技术
随着交通业的快速发展，公路路面性能(诸如平整性、抗滑性等)的好坏与人们的出行息息相关。为了获取性能更好的路面铺设方式，需要对铺设好的路面进行车辆加速加载实验，并根据加速加载实验的数据来测试路面的性能。目前在进行加速加载实验时，通常需要人工干预车辆的加速加载行驶，因此存在准确度较低的问题，从而导致加速加载实验获得的数据准确度较低。
发明内容
本发明提供一种公路路面加速加载实验系统，以解决目前加速加载实验中人工干预车辆加速加载行驶时存在的准确度较低的问题。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种公路路面加速加载实验系统，包括控制装置、设置在公路路面上的龙门骨架以及设置在车辆顶部的扫描装置，在所述龙门骨架的顶部内侧设置有位置标签，所述扫描装置用于对所述龙门骨架顶部进行扫描，并将扫描到的第一图像信息发送给所述控制装置；
所述控制装置用于根据所述第一图像信息中第一位置标签与预先存储的第二图像信息中第二位置标签的位置关系，确定所述车辆本次通过所述龙门骨架的第一行驶轨迹相对于预设的所述车辆通过所述龙门骨架的第二行驶轨迹的偏移程度，并根据所述偏移程度对所述车辆的行驶轨迹进行调整，以控制所述车辆按照预设条件和预设轨迹在所述公路路面进行加速加载行驶。
在一种可选实现方式中，所述控制装置用于在所述第一位置标签与所述第二位置标签相交时，将所述第一位置标签与所述第二位置标签之间的夹角作为所述第一行驶轨迹与所述第二行驶轨迹之间的偏移方向角；在所述第一位置标签中心点与所述第二位置标签中心点不重合时，将第一位置标签中心点与第二位置标签中心点之间的水平距离作为所述第一行驶轨迹与第二行驶轨迹之间的偏移距离。
在另一种可选实现方式中，所述控制装置用于在统计出通过所述第一位置标签中心点的第一铅垂线与通过所述第二位置标签中心点的第二铅垂线之间的像素点数量后，将所述像素点数量与单个像素点对应距离的乘积作为所述第一行驶轨迹与所述第二行驶轨迹之间的偏移距离。
在另一种可选实现方式中，所述控制装置用于根据所述第一行驶轨迹相对于所述第二行驶轨迹的偏移程度，向所述车辆的控制系统发送调节命令，所述控制系统在接收到所述调节命令后，对所述车辆的行驶状态进行调节，以使将所述第一行驶轨迹与所述第二行驶轨迹重合。
在另一种可选实现方式中，多个位置标签连续设置在所述龙门骨架上，且所述扫描装置的扫描范围大于或者等于两个位置标签的长度。
在另一种可选实现方式中，所述控制装置用于根据所述公路路面的养生时间、环境温度、环境湿度、光照时间和水位高低中的至少一种预设条件，控制所述车辆在所述公路路面上加速加载行驶。
在另一种可选实现方式中，所述控制装置用于控制所述车辆按照预设轨迹，在所述公路路面的不同路段进行加速或减速或匀速行驶。
本发明的有益效果是：
1、本发明在公路路面上设置龙门骨架，在龙门骨架顶部内侧设置位置标签，且在车辆顶部设置扫描装置，车辆在通过龙门骨架时扫描装置对龙门骨架顶部进行扫描，获得第一图像信息并将第一图像信息发送给控制装置，之后控制装置根据第一图像信息中第一位置标签与预先存储的第二图像信息中第二位置标签的位置关系，可以确定车辆本次通过龙门骨架的第一行驶轨迹相对于预先存储的第二行驶轨迹的偏移程度，并根据该偏移程度对车辆的行驶轨迹进行调整，以控制车辆按照预设条件和预设轨迹在公路路面上进行加速加载行驶，由此在车辆加速加载过程中可以完全避免人工干预，实现车辆自动加速加载，从而可以提高车辆加速加载的准确度；
2、本发明通过将多个位置标签连续设置在龙门骨架上，且使扫描装置的扫描范围大于或者等于两个位置标签的长度，可以保证车辆在每次通过龙门骨架时其顶部的扫描装置都可以扫描到位置标签，从而可以对车辆的行驶轨迹进行更加高效精确地定位。
附图说明
图1是本发明公路路面加速加载系统的一个实施例结构图；
图2是本发明扫描图像的一个实施例示意图；
图3是本发明扫描图像的一个实施例示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“水平”、“铅垂”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参见图1，为本发明公路路面加速加载实验系统的一个实施例框图。该系统可以包括控制装置110、设置在公路路面上的龙门骨架120以及设置在车辆顶部的扫描装置130，在龙门骨架120的顶部内侧设置有位置标签140，扫描装置130可以对龙门骨架120顶部进行扫描，并将扫描到的第一图像信息发送给控制装置110。控制装置110根据第一图像信息中第一位置标签与预先存储的第二图像中第二位置标签的位置关系，可以确定车辆本次通过龙门骨架的第一行驶轨迹相对于预设的车辆通过龙门骨架的第二行驶轨迹的偏移程度，并根据该偏移程度可以对车辆的行驶轨迹进行调整，以控制车辆按照预设条件和预设轨迹在公路路面进行加速加载行驶。
本实施例中，当车辆通过龙门骨架时，车辆顶部的扫描装置可以对龙门骨架的顶部进行扫描，并将扫描到的第一图像信息发送给控制装置。之后，控制装置可以将该第一图像信息与预先存储的第二图像信息进行比较。若相同，则表示车辆本次通过龙门骨架的第一行驶轨迹与预先存储的第二行驶轨迹相同，否则，表示第一行驶轨迹与第二行驶轨迹不相同。其中，该第二图像信息可以为车辆在第一次通过龙门骨架时，车辆顶部扫描装置对龙门骨架的顶部进行扫描后获得的图像信息；该第二行驶轨迹可以为车辆在第一次通过龙门骨架时车辆的行驶轨迹。
在确定第一行驶轨迹与第二行驶轨迹不相同后，控制装置可以根据第一图像信息中第一位置标签与第二图像信息中第二位置标签的位置关系，确定第一行驶轨迹相对于第二行驶轨迹的偏移程度，该偏移程度可以包括偏移方向角和偏移距离。其中，当第一位置标签与第二位置标签相交(或者延长相交)时，控制装置可以确定第一行驶轨迹与第二行驶轨迹之间存在偏移方向角，且该偏移方向角可以为第一位置标签与第二位置标签之间的夹角；当第一位置标签中心点与第二位置标签中心点不重合时，控制装置可以确定第一行驶轨迹与第二行驶轨迹之间存在偏移距离，并且可以将第一位置标签中心点与第二位置标签中心点之间的水平距离作为第一行驶轨迹与第二行驶轨迹之间的偏移距离。在确定第一行驶轨迹与第二行驶轨迹之间的偏移距离时，控制装置可以首先统计出通过第一位置标签中心点的第一铅垂线与通过第二位置标签中心点的第二铅垂线之间的像素点数量，然后将该像素点数量与单个像素点对应距离的乘积作为该偏移距离。
例如，两张扫描图像重叠后，两个位置标签的位置关系如图2所示。由于第一位置标签210与第二位置标签220平行(即不相交)，且第一位置标签210中心点O1位于第二位置标签220中心点O2的左侧(即不重合)，因而控制装置可以确定第一行驶轨迹与第二行驶轨迹之间不存在偏移方向角，存在偏移距离。另外，控制装置可以首先统计通过第一位置标签210中心点O1的第一铅垂线与通过第二位置标签220中心点O2的第二铅垂线之间的像素点数量，然后将统计出的像素点数量与每个像素点对应距离的乘积作为第一行驶轨迹与第二行驶轨迹的偏移距离。
又如，两张扫描图像重叠后，两个位置标签的位置关系如图3所示。由于第一位置标签310与第二位置标签320相交，且第一位置标签310中心点O3与第二位置标签320中心点O4不重合，因而控制装置可以确定第一行驶轨迹与第二行驶轨迹之间存在偏移方向角，且存在偏移距离。另外，控制装置可以将第一位置标签310对称轴与第二位置标签320对称轴之间的夹角作为第一行驶轨迹与第二行驶轨迹之间的偏移方向角，并且在统计出通过第一位置标签310中心点O3的第一铅垂线与通过第二位置标签320中心点O4的第二铅垂线之间的像素点数量后，将统计出的像素点数量与每个像素点对应距离的乘积作为第一行驶轨迹与第二行驶轨迹的偏移距离。
若龙门骨架上只设置有一个位置标签，则车辆顶部的扫描装置有可能无法扫描到龙门骨架上的位置标签。因而，在龙门骨架上可以设置有多个位置标签，在各个位置标签上可以设置有编码信息，并且在定位装置中可以预先存储各个位置标签的编码信息。
当控制装置接收到车辆第一次通过龙门骨架时扫描装置扫描到的图像信息(即预先存储的第二图像信息)后，可以对该图像信息进行识别，并将识别出的第二编码信息进行预先存储。当控制装置接收到第一图像信息后，可以对该第一图像信息进行识别，并将识别出的第一编码信息与第二编码信息进行对比，若第一编码信息与至少一个第二编码信息相同，则表示第一图像信息与预先存储的图像信息中存在编码信息相同的位置标签。此时，控制装置可以将第一图像信息中编码信息相同的一个位置标签作为第一位置标签，将预先存储的图像信息中与该第一位置标签编码信息相同的位置标签作为第二位置标签，并根据第一位置标签与第二位置标签的位置关系，确定第一行驶轨迹相对于第二行驶轨迹的偏移程度，该偏移程度可以包括偏移方向角和偏移距离。其中，偏移方向角和偏移距离可以按照上述相同的方法确定。
本发明通过在龙门骨架上设置多个位置标签，可以保证车辆顶部的扫描装置在每次通过龙门骨架时都可以扫描到位置标签，并基于第一位置标签与第二位置标签的位置关系，确定第一行驶轨迹相对于第二行驶轨迹的偏移程度，由此可以进一步提高行驶轨迹定位的准确度。
为了进一步保证车辆顶部的扫描装置在每次通过龙门骨架时都可以扫描到位置标签，从而提高行驶轨迹定位的准确度，位置标签可以连续设置在龙门骨架上，形成位置标签尺，且车辆顶部扫描装置的扫描范围可以大于或者等于两个位置标签的长度。需要注意的是：该扫描装置可以为分辨率较高的摄像机或者照相机等，该位置标签可以为二维码标签等。
另外，本发明除了可以通过在公路路面上架设龙门骨架，控制车辆按照预设轨迹在公路路面上进行加速加载行驶，还可以控制车辆按照预设条件在公路路面上进行加速加载行驶。由于公路路面的性能和使用寿命可能与公路路面的养生时间、环境温度、环境湿度、光照时间和水位高低中的至少一种条件有关，因此本发明控制装置可以分别与实验室内用于对公路路面养生时间进行计时的计时器、温度调节器、湿度调节器、光照装置和设置在公路路基路面上的水位检测装置连接，根据公路路面的养生时间、环境温度、环境湿度、光照时间和水位高低中的至少一种预设条件，控制车辆在公路路面上加速加载行驶。例如，控制装置可以控制温度调节器，将实验室内的温度调节到预设温度，并启动计时器进行计时，使公路路面置于该温度下恒温时间，此后控制装置可以控制车辆按照预设轨迹在公路路面上加速加载行驶。车辆按照预设轨迹在公路路面上加速加载行驶时，控制装置可以车辆按照预设轨迹，在公路路面的不同路段进行加速或减速或匀速行驶。需要注意的是：上述预设条件还可以为预设的循环加载次数(即预设的行驶次数)、预设的行驶条件(包括环境参数、车辆行驶速度、加减速等)运行。此外，控制装置还可以基于PTP(PrecisionTimeProtocol，精确时间协议)协议与各个用于检测路面参数变化的各个采集子系统进行通信，以与各个采集子系统实现时间同步，并获取各个采集子系统采集到的数据。上述控制装置可以置在车辆上，也可以设置在远程监控室内，当控制装置设置在远程监控室内时，可以实现实验的远程监控，并且该控制装置可以为一台PC电脑，当PC电脑联网时，可以实现数据、影像等资料的网络共享，在实验结束对存档的资料数据进行分析整理后获得的实验报告可以通过网络进行在线查询。
由上述实施例可见，本发明在公路路面上设置龙门骨架，在龙门骨架顶部内侧设置位置标签，且在车辆顶部设置扫描装置，车辆在通过龙门骨架时扫描装置对龙门骨架顶部进行扫描，获得第一图像信息并将第一图像信息发送给控制装置，之后控制装置根据第一图像信息中第一位置标签与预先存储的第二图像信息中第二位置标签的位置关系，可以确定车辆本次通过龙门骨架的第一行驶轨迹相对于预先存储的第二行驶轨迹的偏移程度，并根据该偏移程度对车辆的行驶轨迹进行调整，以控制车辆按照预设条件和预设轨迹在公路路面上进行加速加载行驶，由此在车辆加速加载过程中可以完全避免人工干预，实现车辆自动加速加载，从而可以提高车辆加速加载的准确度。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种公路路面加速加载实验系统，其特征在于，包括控制装置、设置在公路路面上的龙门骨架以及设置在车辆顶部的扫描装置，在所述龙门骨架的顶部内侧设置有位置标签，所述扫描装置用于对所述龙门骨架顶部进行扫描，并将扫描到的第一图像信息发送给所述控制装置；
所述控制装置用于根据所述第一图像信息中第一位置标签与预先存储的第二图像信息中第二位置标签的位置关系，确定所述车辆本次通过所述龙门骨架的第一行驶轨迹相对于预设的所述车辆通过所述龙门骨架的第二行驶轨迹的偏移程度，并根据所述偏移程度对所述车辆的行驶轨迹进行调整，以控制所述车辆按照预设条件和预设轨迹在所述公路路面进行加速加载行驶。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制装置用于在所述第一位置标签与所述第二位置标签相交时，将所述第一位置标签与所述第二位置标签之间的夹角作为所述第一行驶轨迹与所述第二行驶轨迹之间的偏移方向角；在所述第一位置标签中心点与所述第二位置标签中心点不重合时，将第一位置标签中心点与第二位置标签中心点之间的水平距离作为所述第一行驶轨迹与第二行驶轨迹之间的偏移距离。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制装置用于在统计出通过所述第一位置标签中心点的第一铅垂线与通过所述第二位置标签中心点的第二铅垂线之间的像素点数量后，将所述像素点数量与单个像素点对应距离的乘积作为所述第一行驶轨迹与所述第二行驶轨迹之间的偏移距离。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制装置用于根据所述第一行驶轨迹相对于所述第二行驶轨迹的偏移程度，向所述车辆的控制系统发送调节命令，所述控制系统在接收到所述调节命令后，对所述车辆的行驶状态进行调节，以使将所述第一行驶轨迹与所述第二行驶轨迹重合。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，多个位置标签连续设置在所述龙门骨架上，且所述扫描装置的扫描范围大于或者等于两个位置标签的长度。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制装置用于根据所述公路路面的养生时间、环境温度、环境湿度、光照时间和水位高低中的至少一种预设条件，控制所述车辆在所述公路路面上加速加载行驶。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制装置用于控制所述车辆按照预设轨迹，在所述公路路面的不同路段进行加速或减速或匀速行驶。
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