CN113481780B - 路基重叠碾压范围计算方法、装置、设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种路基重叠碾压范围计算方法、装置、设备及可读存储介质，涉及高铁路基压实技术领域，包括在路基之中埋设一定数量的加速度传感器，通过在对路基进行碾压时，获取对加速度时程曲线集合，并对加速度时程曲线集合进行处理得到能量传播式，揭示了振动压路机在水平面对路基作用的范围，从而确定有效压实范围，进而完成施工过程中相邻车道重叠区域范围计算。

Description

路基重叠碾压范围计算方法、装置、设备及可读存储介质

技术领域

本发明涉及高铁路基压实技术领域，具体而言，涉及一种路基重叠碾压范围计算方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术

目前在高铁路基压实过程中均采用振动压路机以多次碾压的方式将路基碾压到规定压实度。同时由于对于路基的宽度均大于振动压路机的碾压轮的宽度，所以对于路基会采用振动压路机在多个碾压车道碾压方式对路基进行压实。但是这种碾压方式会存在对于相邻碾压车道重叠区域大小无法判断问题。但是现在并没有一种路基重叠碾压区域计算方式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种路基重叠碾压范围计算方法、装置、设备及可读存储介质，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种路基重叠碾压范围计算方法，包括：发送数据制备命令，所述数据制备命令包括控制振动压路机对路基中的一个碾压车道进行碾压的命令；获取第一信息，所述第一信息包括设置在所述路基中多个加速度传感器受到碾压时产生的加速度时程曲线集合，所述加速度时程曲线集合为每个所述加速度传感器产生的加速度时程曲线构成的曲线集合；基于第一信息进行数据提取获得加速度峰值矩阵；基于加速度峰值矩阵计算得到重叠碾压区域范围。

进一步地，所述发送数据获取命令，包括：发送安装命令，所述安装命令包括将至少十五个所述加速度传感器安装在所述路基中的命令；发送校正命令，所述校正命令包括将每个所述加速度传感器Z轴方向校正到竖直方向、X轴方向校正到平行于所述振动压路机行进方向和Y轴校正到垂直于所述振动压路机行进方向的命令；发送碾压命令，所述碾压命令包括使振动压路机碾压一次所述碾压车道的命令。

进一步地：所述基于第一信息进行数据提取获得加速度峰值矩阵，包括：获取接触时刻，所述接触时刻为所述振动压路机在碾压过程中接触到的第三个加速度传感器的时刻；基于所述接触时刻计算得到第一时刻和第二时刻，所述第一时刻为所述接触时刻减去预设时间长度得到的时刻，所述第二时刻为所述接触时刻加上预设时间长度得到的时刻；基于所述第一时刻和所述第二时刻对所述加速度时程曲线集合进行截取得到第一曲线集合，所述第一曲线集合为每个所述加速度传感器在第一时刻到第二时刻内产生的子加速度时程曲线构成的曲线集合；对所述第一曲线集合进行去噪处理，得到去噪后的所述第一曲线集合；提取第一曲线集合内每个所述子加速度时程曲线的峰值，并记为峰值集；基于所述峰值集进行矩阵化处理得到加速度峰值矩阵。

进一步地，所述基于加速度峰值矩阵计算得到重叠碾压区域范围，包括：获取第二信息，所述第二信息包括所述振动压路机的振动轮宽度；基于加速度峰值矩阵进行高斯非线性曲面拟合，得到能量传播式；基于所述能量传播式和所述第二信息，计算得到重叠碾压区域范围。

第二方面，本申请还提供了一种路基重叠碾压范围计算装置，其特征在于，包括：第一命令发送单元，用于发送数据制备命令，所述数据制备命令包括控制振动压路机对路基中的一个碾压车道进行碾压的命令；第一获取单元，用于获取第一信息，所述第一信息包括设置在所述路基中多个加速度传感器受到碾压时产生的加速度时程曲线集合，所述加速度时程曲线集合为每个所述加速度传感器产生的加速度时程曲线构成的曲线集合；第一计算单元，用于基于第一信息进行数据提取获得加速度峰值矩阵；第二计算单元，用于基于加速度峰值矩阵计算得到重叠碾压区域范围。

进一步地，所述第一命令发送单元包括：第二命令发送单元，用于发送安装命令，所述安装命令包括将至少六个所述加速度传感器安装在所述路基中的命令；第三命令发送单元，用于发送校正命令，所述校正命令包括将每个所述加速度传感器Z轴方向校正到竖直方向、X轴方向校正到平行于所述振动压路机行进方向和Y轴校正到垂直于所述振动压路机行进方向的命令；第四命令发送单元，用于发送碾压命令，所述碾压命令包括使振动压路机碾压一次所述碾压车道的命令。

进一步地，所述第一计算单元包括：第二获取单元，用于获取接触时刻，所述接触时刻为所述振动压路机在碾压过程中接触到的第一个加速度传感器的时刻；时间长度计算单元，用于基于所述接触时刻计算得到第一时刻和第二时刻，所述第一时刻为所述接触时刻减去预设时间长度得到的时刻，所述第二时刻为所述接触时刻加上预设时间长度得到的时刻；曲线截取单元，用于基于所述第一时刻和所述第二时刻对所述加速度时程曲线集合进行截取得到第一曲线集合，所述第一曲线集合为每个所述加速度传感器在第一时刻到第二时刻内产生的子加速度时程曲线构成的曲线集合；去噪单元，用于对所述第一曲线集合进行去噪处理，得到去噪后的所述第一曲线集合；曲线提取单元，用于提取第一曲线集合内每个所述子加速度时程曲线的峰值，并记为峰值集；矩阵化单元，用于基于所述峰值集进行矩阵化处理得到加速度峰值矩阵。

进一步地，所述第二计算单元包括：第三获取单元，用于获取第二信息，所述第二信息包括所述振动压路机的振动轮宽度；拟合单元，用于基于加速度峰值矩阵进行高斯非线性曲面拟合，得到能量传播式；第三计算单元，用于第三基于所述能量传播式和所述第二信息，计算得到重叠碾压区域范围。

第三方面，本申请还提供了一种路基重叠碾压范围计算设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现所述路基重叠碾压范围计算方法的步骤。

第四方面，本申请还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于路基重叠碾压范围计算方法的步骤。

本发明的有益效果为：

本方法通过在路基之中埋设一定数量的加速度传感器，通过在对路基进行碾压时，获取对加速度时程曲线集合，并对加速度时程曲线集合进行处理得到能量传播式，揭示了振动压路机在水平面对路基作用的范围，从而确定有效压实范围，进而完成施工过程中相邻车道重叠区域范围计算，指导振动压路机在压实过程中控制相邻碾压车道重叠区域减小当重叠区域过大造成碾压车道过多进而降低了碾压效率现象发生几率，也减小了当重叠区域过小造成相邻碾压车道重叠区域的压实度不够的现象发生几率。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例中所述的路基重叠碾压范围计算方法流程示意图；

图2为本发明实施例中所述的第三个加速度传感器产生的子加速度时程曲线图；

图3为本发明实施例中所述的距离所述第三加速度传感器最远的一个加速度传感器产生的子加速度时程曲线图；

图4为本发明实施例中所述的高斯非线性曲面拟合结果图；

图5为本发明实施例中所述的路基重叠碾压范围计算装置结构示意图；

图6为本发明实施例中所述的路基重叠碾压范围计算设备结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1：

本实施例提供了一种路基重叠碾压范围计算方法。

参见图1，图中示出了本方法包括步骤S100、步骤S200、步骤S300和步骤S400。

S100、发送数据制备命令，数据制备命令包括控制振动压路机对路基中的一个碾压车道进行碾压的命令；

需要说明的是，在本步骤中指挥振动压路机向高铁路基进行一次碾压。具体而言，在本步骤中所指的是使振动压路机碾压的位置位于路基中部的一个碾压车道，并记为待碾压车道。当然本领域技术人员也可以选用其他位置的车道。不选择位于边缘的车道，其在后期处理中计算得到结果误差较大。

更进一步而言，本步骤中还包括步骤S110、步骤S120和步骤S130。

S110、发送安装命令，安装命令包括将至少十五个加速度传感器安装在路基中的命令；

需要说明是的是，本步骤中是使工作人员将数据采集器即加速度传感器安装在地基中。同时，对于本步骤中所采用的加速度传感器的数量至少十五个，并且为了减少在后续步骤中计算结果出现误差的几率，在本实施例中优选每个待碾压车道的加速度传感器数量至少为五个。

进一步地，为了使得加速度传感器的布置位置距离太近使得整体采集的数据区别度太小，在本实施例,还包括以下步骤：

首选，将路基按照振动压力机的振动轮宽度分为多个待压实车道；其中具体的，待压实车道数量等于路基宽度除以振动轮宽度，其计算结果向上取整；

然后，基于待压实车道数量计算得到加速度传感器的总数量，即加速度传感器总量等于待压实车道数量乘以五；

其次，判断路基的填料虚铺厚度，若填料虚铺厚度不相同，重新进行铺料，直到填料虚铺厚度均相同；

然后，在每个待压实车道数量上挖掘五个安置坑；

最后，在每个安置坑放置一个加速度传感器。

即本实施例中，振动压路机的振动轮宽度为2170mm，带压实路基的宽度为10.28m，即总计需要二十个加速度传感器。

并且为了便于后续数据步骤的处理，在本申请中优选将位于待碾压车道的五个加速度传感器设置于一条直线上，且该直线平行与振动压路机行进方向。对于位于其余碾压车道的五个加速度传感器均与位于待碾压车道的五个加速度传感器相同设置，且相邻车道的加速度传感器的连线垂直于振动压路机行进方向。换而言之，即本步骤的中二十个加速度传感器在平面上构成一个矩形。

具体而言，在本步骤中还包括步骤S111、步骤S112和S113：

S111、发送埋置命令，埋置命令包括将每个加速度传感器埋置于路基的10cm深度的命令；

需要说明的是，在本步骤中是将每个加速度传感器都埋置于路基中。这样设置的原因是，由于振动压路机的碾压过程是通过振动轮对路基进行振动压实，其振动轮的重力加速度可以达到10g以上，这个加速度作用力若是直接反馈到加速度传感器上，则会直接导致加速度传感器在与振动轮接触时损坏无法进行后续的数据获取。所以在本实施例中优选将加速度传感器设置于填料中，即位于路基中，而不是位于路基表面，可以达到保护加速度传感器的目的。同时由于位于路基中还可以与步骤S120中校准步骤相配合，位于路基中的加速度传感器，其不会在振动压路机的碾压过程发生自身位置移动的可能性。减少了每个加速度传感器自身的X轴、Y轴和Z轴发生轴向变化的可能性，即达到提升每个加速度传感器数据准确度。

同时，每个加速传感器都距离路基的上表面为10cm，这样的设置的原因是，由于在施工中填料的厚度优选为40cm，由于填料经过振动压路机振动压实中，填料自身会发生位于底部的压实度高于顶部，即填料的压实度顶部低于底部，在回收加速度传感器的时候，位于填料上半部分易回收，降低回收加速度传感器的难度。与上文中所提及到的内容，在本申请中还需要保护每个加速度传感器在碾压过程中不易受到破坏，所以在本申请中，采用取中值的方式确定每个加速度传感器所位于的深度，即距离路基的上表面10cm的深度。

S112、发送频率校验命令，频率调整命令包括设置加速度传感器的采样频率不低于预设采样频率值的命令。

需要说明的是，本步骤的重点在于，将每个加速度传感器的采样频率进行调整。其中本步骤所提及的预设采样频率值为2000Hz。其原因是，在振动压路机的振动过程填料会对振动压路机的振动轮才生反馈作用，即会产生相对应的伴生振动，其虽然幅值不会超过振动压路机产生的幅值，但是由于其产生的时间间隔一般小于0.6ms，紧邻振动压路机产生的振动，若是加速度传感采样频率低于预设采样频率值，则会使得伴生振动的幅值被一同采集产生幅值误差，所以在本申请中，优选预设采样频率值高于2000Hz。

S113、发送量程校验命令，量程校验命令包括设置加速度传感器的最大量程不低于预设采样量程值的命令。

需要说明的是，如S111步骤中所提及的振动压路机产生的加速度大于10g，所以为了减少超量程现象发生的几率，进而造成数据采样误差，所以在本申请中优选预设采样量程值为16g。

S120、发送校正命令，校正命令包括将每个加速度传感器Z轴方向校正到竖直方向、X轴方向校正到平行于振动压路机行进方向和Y轴校正到垂直于振动压路机行进方向的命令；

可以理解的是，本步骤是使得工作人员对每个加速度传感器进行校准，使得每个加速度传感器的X、Y、Z三个方向位置的正确，减少后期数据收集带来的误差，进而使得在Y轴向计算得到的数值低于或者高于真实值。

换而言之，即本步骤是对每个加速度传感器进行校准，每个加速度传感器Z轴方向校正到竖直方向、X轴方向校正到平行于振动压路机行进方向和Y轴校正到垂直于振动压路机行进方向的命令，其中X轴方向又可以称为跨车道方向。

通过本步骤的校正可以减低加速度传感器在后期进行数据采集时候带来的误差。

可以理解是，本步骤之后是还包括有将埋置过加速度传感器的区域磨平，降低了埋置加速度传感器这个步骤对振动压路机对路基的施压过程的影响。

S130、发送碾压命令，碾压命令包括使振动压路机碾压一次碾压车道的命令。

可以理解的是，本步骤振动压力机对路基最边缘的车道进行碾压。其中在碾压的过程，通过振动压路机的RTK系统实时获取振动压路机的位置信息，并基于位置信息进行判断，若振动压路机的位置信息偏离碾压车道，则提示驾驶员调整行驶位置。

S200、获取第一信息，第一信息包括设置在路基中多个加速度传感器受到碾压时产生的加速度时程曲线集合，加速度时程曲线集合为每个加速度传感器产生的加速度时程曲线构成的曲线集合；

可以理解的是，在本步骤的目的即为采集在振动压路机的碾压车道过程中的加速时程曲线，在本申请中共计有二十个加速度传感器，所以在本步骤中共计采集获得二十个加速度时程曲线并构成加速度时程曲线。

S300、基于第一信息进行数据提取获得加速度峰值矩阵；

可以理解的是，在本步骤中是基于第一信息进行数据提取操作，获取数据中相关联性，其中为了获取加速度峰值矩阵的具体包括步骤S310、S320、S330、S340、S350和S360。

S310、获取接触时刻，接触时刻为振动压路机在碾压过程中接触到的第三个加速度传感器的时刻；

可以理解的是，在本步骤中的接触时刻确定方式可以用多种方式，比如采用人工观察方式，以观察到振动压路机达到第三个接触的加速度传感器时刻为接触时刻。另一种方式为通过振动压路机上的RTK进行辅助确定，其具体过程为，获取振动压路机的初始位置以及第三个所要接触的加速度传感器的位置，计算间隔；通过RTK记录的速度与时间曲线，再结合间距即可计算出接触时刻，由于第一种方式，在实际中实行较为简便，第二种计算方式相比于第一种而言计算结果较为准确，本领域技术人员最后可根据实际情况，选着适合的计算方式，本申请中不作出具体的限制。

S320、基于接触时刻计算得到第一时刻和第二时刻，第一时刻为接触时刻减去预设时间长度得到的时刻，第二时刻为接触时刻加上预设时间长度得到的时刻；

可以理解是，由于S310中计算得到的接触时间，并不一定是真实准确，换而言之，在接触时刻时，振动压路机接触到的第三个加速度传感器可能尚未产生最大峰值，并且由于加速度传感器的感应延迟的问题，所以本步骤是为了减少加速度峰值采集出现误差，所以在本申请在接触时刻的基础上进行时间上限以及时间下限限制，以此获得相比于接触时刻更准确的峰值。优选地，在本申请中优选预设时间长度为一秒，即在本步骤中的时间上限即第一时刻为接触时刻减去预设时间长度得到的时刻，时间下限即第二时刻为接触时刻加去预设时间长度得到的时刻，以此达到降低数据误差的目的。

S330、基于第一时刻和第二时刻对加速度时程曲线集合进行截取得到第一曲线集合，第一曲线集合为每个加速度传感器在第一时刻到第二时刻内产生的子加速度时程曲线构成的曲线集合；

可以理解的是，本步骤为根据S320获得第一时刻和第二时刻获取得到第一时刻到第二时刻内所有加速度曲线产生的子加速度时程曲线，共计二十个。参见图2以及图3，图2中展示了第三个加速度传感器产生的子加速度时程曲线，图3中展示了距离第三个加速度传感器最远的加速度传感器产生的子加速度时程曲线，需要说明是，由于二十个子加速度时程曲线全部展示出来，其会占用过多篇幅，所以本申请中未全部示出。

S340、对第一曲线集合进行去噪处理，得到去噪后的第一曲线集合；

可以理解是，虽然本申请中采用了提升频率的方式减低毛刺，但是不能完全避免毛刺的产生，所以本步骤中为了进一步地降低毛刺的数量，选用了去噪处理。需要说明的是，对于如何去噪属于本领域的公知常识，比如选用中心频率法，本申请中不做赘述，也不对选用何种去噪方法做出具体的限制。

S350、提取去噪后的第一曲线集合内每个子加速度时程曲线的峰值，并记为峰值集；

为了便于下文的理解，本申请中记峰值集为A集合，其中A集合包括{0.086g,0.035g,0.067g,0.04g,3.73g,0.053g,0.071g,0.082g,0.08g,0.083g,0.072g,0.037g,0.134g,0.039g,0.052g,0.253g,0.032g,0.043g,0.249g,0.034g}。

S360、基于峰值集进行矩阵化处理得到加速度峰值矩阵。

可以理解是，本步骤是通过对峰值集进行处理获得得到加速度峰值矩阵，但是对加速度峰值矩阵进一步的数据处理步骤包括步骤S361、步骤S362和步骤S363：

S361、发送记录命令，记录命令包括以直角坐标系的方式记录每个加速度传感器位置的命令；

需要说明的是，本步骤中采用直角坐标系的方法记录每个加速度传感器的位置。具体而在，首先测量并记录下每一列加速度传感器之间的距离以及每一行加速度传感器之间的距离；并且通过定义所有加速度传感器构成矩形内一点为原点，其中原点坐标为(0,0)。需要说明的是，本方法中不能将某一个加速度传感器定义为原点，其会带来即零作为除数的问题。而具体定义哪个点为原点，本申请中不作出具体的限制，而本申请中的原点定义详见下文S363中。

S362、建立空矩阵，并记为加速度峰值矩阵，加速度峰值矩阵的横坐标和纵坐标均与记录命令中的直角坐标系构成相同；

需要说明的是，本步骤中所指的构成相同指的是横坐标和纵坐标的单位间距以及轴向相同。

S363、依次获取每个加速度传感器的坐标点信息，并以坐标点信息将峰值集中对应的峰值录入加速度峰值矩阵中。

需要说明的是，本步骤中将每个加速度传感器的坐标点信息与加速度峰值构成相关性，使得加速度峰值矩阵具有展示出路基上能量传递的可能性。其具体的构成矩阵如下：

上述加速度峰值矩阵的横坐标从左到右依次为-8m、-4m、0m、4m和8m，纵坐标为从下到上依次为-3.105m、-1.035m、4.105m、1.045m。

S400、基于加速度峰值矩阵计算得到重叠碾压区域范围。

可以理解的是，在本步骤中通过获取的得到的加速度峰值矩阵计算得到重叠碾压范围，其具体步骤包括步骤S410、步骤S420和步骤S430。

S410、获取第二信息，第二信息包括振动压路机的振动轮宽度；

S420、基于加速度峰值矩阵进行高斯非线性曲面拟合，得到能量传播式；

需要说明的是，本公式使用公式(1)进行高斯非线性曲面拟合：

其中，式中Z₀、y_c、x_c、w₁、w₂、A均为常数变量；x为横坐标；y为纵坐标、z为峰值。

经过拟合后得到公式(2)

参见图4，图4为高斯非线性曲面拟合结果，其中本步骤中通过高斯非线性曲面拟合，将加速度峰值与加速度峰值出现的位置信息进行结合，得到一个关于加速度峰值变化曲面式，即能量传播式，并且该加速度变化曲面式包含了加速度数值分布范围，以及该加速度数值分布范围包含的区域。并且结合建立的坐标系可以得到振动压路机对于地面能量传播的变化情况。本申请中将公式(2)记为能量传播式。

S430、基于能量传播式和第二信息，计算得到重叠碾压区域范围。

具体而言，在本步骤中是将能量传播式和振动轮宽度结合计算重叠区域范围。具体而言，在本步骤中包括步骤S431和步骤S432。

S431、基于预设值和能量传播式，计算得到垂直于振动压路机行车方向的有效压实范围；

需要说明的是，本步骤中所使用的预设域值是界定在振动压路机的作用下地基发生变化的阈值，在本申请中预设阈值为3g。即得到下式：

其中，由于X轴方向为振动压路机行进方向，而因为Y轴方向代表的含义为垂直于振动压路机行进方向即跨车道方向。即为了得到振动压路机在Y方向的最大有效压实范围，只有当x＝x_c时，y取得最大值，此时y_max＝0.78m。

S432、基于有效压实范围和第二信息，计算得到重叠碾压区域范围。

在本步骤中为了计算得到重叠碾压区域范围采用了如下公式计算：

其中，L_重叠为重叠碾压区域范围，L_轮为振动压路机的振动轮宽度，y_max为在y方向的最大有效压实范围，y_c为公式(3)中拟合的y_c常量。

即公式(4)计算可得在本实施例中计算得到的L_重叠∈(0.305,0.335)。

需要说明的是，在本实施例中，是采用了振动压路机与第三个加速度传感器的时间作为接触时刻，但是这只是一个示例，在本实施例中仍可采用振动压路机与第四个加速度传感器接触时刻又或者第二个加速度传感器的接触时刻均可以。在实际计算之间选用其余的时刻最后得到的结果差距在5％以内，所以本领域技术人员可以选用其余的时刻作为加速度峰值矩阵的提取数据源，本申请中不做出具体的限制。但是作为优选的，优选振动压路机与第三个加速度传感器的时间作为接触时刻。

本方法通过在路基之中埋设一定数量的加速度传感器，通过对加速度时程曲线的处理，揭示了振动压路机在水平面对路基作用的范围，从而确定有效压实范围，进而完成施工过程中相邻车道重叠区域范围计算，指导振动压路机在压实过程中控制相邻碾压车道重叠区域减小当重叠区域过大造成碾压车道过多进而降低了碾压效率现象发生几率，也减小了重叠区域过小造成相邻碾压车道重叠区域的压实度不够的现象发生几率，通过本方法得到重叠区域范围，在实际中通过驾驶员观察RTK系统反馈数据，使得振动压路机在压实过程形成的重叠区域大小在重叠碾压区域范围内时，有效提升了路基振动压实过程中的效率。

实施例2：

如图5所示，本实施例提供了一种路基重叠碾压范围计算装置，装置包括：

第一命令发送单元1，用于发送数据制备命令，数据制备命令包括控制振动压路机对路基中的一个碾压车道进行碾压的命令；

第一获取单元2，用于获取第一信息，第一信息包括设置在路基中多个加速度传感器受到碾压时产生的加速度时程曲线集合，加速度时程曲线集合为每个加速度传感器产生的加速度时程曲线构成的曲线集合；

第一计算单元3，用于基于第一信息进行数据提取获得加速度峰值矩阵；

第二计算单元4，用于基于加速度峰值矩阵计算得到重叠碾压区域范围。

其中，第一命令发送单元1包括：

第二命令发送单元11，用于发送安装命令，安装命令包括将至少十五个加速度传感器安装在路基中的命令；

第三命令发送单元12，用于发送校正命令，校正命令包括将每个加速度传感器Z轴方向校正到竖直方向、X轴方向校正到平行于振动压路机行进方向和Y轴校正到垂直于振动压路机行进方向的命令；

第四命令发送单元13，用于发送碾压命令，碾压命令包括使振动压路机碾压一次碾压车道的命令。

其中，第二命令发送单元11包括：

第五命令发送单元111，用于发送埋置命令，埋置命令包括将每个加速度传感器埋置于路基的10cm深度的命令；

第六命令发送单元112，用于发送频率调整命令，频率调整命令包括设置加速度传感器的采样频率不低于预设采样频率值的命令。

优选地，在一些实施例中，第一计算单元3包括：

第二获取单元31，用于获取接触时刻，接触时刻为振动压路机在碾压过程中接触到的第三个加速度传感器的时刻；

时间长度计算单元32，用于基于接触时刻计算得到第一时刻和第二时刻，第一时刻为接触时刻减去预设时间长度得到的时刻，第二时刻为接触时刻加上预设时间长度得到的时刻；

曲线截取单元33，用于基于第一时刻和第二时刻对加速度时程曲线集合进行截取得到第一曲线集合，第一曲线集合为每个加速度传感器在第一时刻到第二时刻内产生的子加速度时程曲线构成的曲线集合；

去噪单元34，用于对第一曲线集合进行去噪处理，得到去噪后的第一曲线集合；

曲线提取单元35，用于提取去噪后的第一曲线集合内每个子加速度时程曲线的峰值，并记为峰值集；

矩阵化单元36，用于基于峰值集进行矩阵化处理得到加速度峰值矩阵。

其中，矩阵化单元36包括：

第七命令发送单元361，用于发送记录命令，记录命令包括以直角坐标系的方式记录每个加速度传感器位置的命令；

矩阵建立单元362，用于建立空矩阵，并记为加速度峰值矩阵，加速度峰值矩阵的横坐标和纵坐标均与记录命令中的直角坐标系构成相同；

矩阵填充单元363，用于依次获取每个加速度传感器的坐标点信息，并以坐标点信息将峰值集中对应的峰值录入加速度峰值矩阵中。

优选地，在一些实施例中，第二计算单元4包括：

第三获取单元41，用于获取第二信息，第二信息包括振动压路机的振动轮宽度；

拟合单元42，用于基于加速度峰值矩阵进行高斯非线性曲面拟合，得到能量传播式；

第三计算单元43，用于基于能量传播式和第二信息，计算得到重叠碾压区域范围。

其中，第三计算单元43包括：

第四计算单元431，用于基于预设域值和能量传播式，计算得到垂直于振动压路机行车方向的有效压实范围；

第五计算单元432，用于基于有效压实范围和第二信息，计算得到重叠碾压区域范围。

需要说明的是，关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

实施例3：

相应于上面的方法实施例，本实施例中还提供了一种路基重叠碾压范围计算设备，下文描述的路基重叠碾压范围计算设备与上文描述的路基重叠碾压范围计算方法可相互对应参照。

图6是根据示例性实施例示出的路基重叠碾压范围计算设备800的框图。如图6所示，该路基重叠碾压范围计算设备800可以包括：处理器801，存储器802。该路基重叠碾压范围计算设备800还可以包括多媒体组件803，输入/输出(I/O)接口804，以及通信组件805中的一者或多者。

其中，处理器801用于控制该路基重叠碾压范围计算设备800的整体操作，以完成上述的重叠碾压范围计算方法中的全部或部分步骤。存储器802用于存储各种类型的数据以支持在该路基重叠碾压范围计算设备800的操作，这些数据例如可以包括用于在该路基重叠碾压范围计算设备800上操作的任何应用程序或方法的命令，以及应用程序相关的数据，例如联系人数据、收发的消息、图片、音频、视频等等。该存储器802可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static RandomAccess Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。多媒体组件803可以包括屏幕和音频组件。其中屏幕例如可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器802或通过通信组件805发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。I/O接口804为处理器801和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件805用于该路基重叠碾压范围计算设备800与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near FieldCommunication，简称NFC)，2G、3G或4G，或它们中的一种或几种的组合，因此相应的该通信组件805可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块。

在一示例性实施例中，路基重叠碾压范围计算设备800可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(DigitalSignal ProcessingDevice，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的重叠碾压范围计算方法。

在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序命令的计算机可读存储介质，该程序命令被处理器执行时实现上述的路基重叠碾压范围计算方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序命令的存储器802，上述程序命令可由路基重叠碾压范围计算设备800的处理器801执行以完成上述的路基重叠碾压范围计算方法。

实施例4：

相应于上面的方法实施例，本实施例中还提供了一种可读存储介质，下文描述的一种可读存储介质与上文描述的路基重叠碾压范围计算方法可相互对应参照。

一种可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例的路基重叠碾压范围计算方法的步骤。

该可读存储介质具体可以为U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的可读存储介质。

以上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。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种路基重叠碾压范围计算方法，其特征在于，包括：

发送数据制备命令，所述数据制备命令包括控制振动压路机对路基中的一个碾压车道进行碾压的命令；

获取第一信息，所述第一信息包括设置在所述路基中多个加速度传感器受到碾压时产生的加速度时程曲线集合，所述加速度时程曲线集合为每个所述加速度传感器产生的加速度时程曲线构成的曲线集合；

基于第一信息进行数据提取获得加速度峰值矩阵；

基于加速度峰值矩阵计算得到重叠碾压区域范围；

其中，基于第一信息进行数据提取获得加速度峰值矩阵，包括：

获取接触时刻，所述接触时刻为所述振动压路机在碾压过程中接触到的第三个加速度传感器的时刻；

基于所述接触时刻计算得到第一时刻和第二时刻，所述第一时刻为所述接触时刻减去预设时间长度得到的时刻，所述第二时刻为所述接触时刻加上预设时间长度得到的时刻；

基于所述第一时刻和所述第二时刻对所述加速度时程曲线集合进行截取得到第一曲线集合，所述第一曲线集合为每个所述加速度传感器在第一时刻到第二时刻内产生的子加速度时程曲线构成的曲线集合；

对所述第一曲线集合进行去噪处理，得到去噪后的所述第一曲线集合；

提取去噪后的所述第一曲线集合内每个所述子加速度时程曲线的峰值，并记为峰值集；

基于所述峰值集进行矩阵化处理得到加速度峰值矩阵；

所述基于加速度峰值矩阵计算得到重叠碾压区域范围，包括：

获取第二信息，所述第二信息包括所述振动压路机的振动轮宽度；

基于加速度峰值矩阵进行高斯非线性曲面拟合，得到能量传播式；

基于所述能量传播式和所述第二信息，计算得到重叠碾压区域范围。

2.根据权利要求1所述的路基重叠碾压范围计算方法，其特征在于，所述发送数据制备命令，包括：

发送安装命令，所述安装命令包括将至少十五个所述加速度传感器安装在所述路基中的命令；

发送校正命令，所述校正命令包括将每个所述加速度传感器Z轴方向校正到竖直方向、X轴方向校正到平行于所述振动压路机行进方向和Y轴校正到垂直于所述振动压路机行进方向的命令；

发送碾压命令，所述碾压命令包括使振动压路机碾压一次所述碾压车道的命令。

3.一种路基重叠碾压范围计算装置，其特征在于，包括：

第一命令发送单元，用于发送数据制备命令，所述数据制备命令包括控制振动压路机对路基中的一个碾压车道进行碾压的命令；

第一获取单元，用于获取第一信息，所述第一信息包括设置在所述路基中多个加速度传感器受到碾压时产生的加速度时程曲线集合，所述加速度时程曲线集合为每个所述加速度传感器产生的加速度时程曲线构成的曲线集合；

第一计算单元，用于基于第一信息进行数据提取获得加速度峰值矩阵；

第二计算单元，用于基于加速度峰值矩阵计算得到重叠碾压区域范围；

其中，所述第一计算单元，包括：

第二获取单元，用于获取接触时刻，所述接触时刻为所述振动压路机在碾压过程中接触到的第一个加速度传感器的时刻；

时间长度计算单元，用于基于所述接触时刻计算得到第一时刻和第二时刻，所述第一时刻为所述接触时刻减去预设时间长度得到的时刻，所述第二时刻为所述接触时刻加上预设时间长度得到的时刻；

曲线截取单元，用于基于所述第一时刻和所述第二时刻对所述加速度时程曲线集合进行截取得到第一曲线集合，所述第一曲线集合为每个所述加速度传感器在第一时刻到第二时刻内产生的子加速度时程曲线构成的曲线集合；

去噪单元，用于对所述第一曲线集合进行去噪处理，得到去噪后的所述第一曲线集合；

曲线提取单元，用于提取去噪后的所述第一曲线集合内每个所述子加速度时程曲线的峰值，并记为峰值集；

矩阵化单元，用于基于所述峰值集进行矩阵化处理得到加速度峰值矩阵；

其中，所述第二计算单元，包括：

第三获取单元，用于获取第二信息，所述第二信息包括所述振动压路机的振动轮宽度；

拟合单元，用于基于加速度峰值矩阵进行高斯非线性曲面拟合，得到能量传播式；

第三计算单元，用于基于所述能量传播式和所述第二信息，计算得到重叠碾压区域范围。

4.根据权利要求3所述的路基重叠碾压范围计算装置，其特征在于，所述第一命令发送单元包括：

第二命令发送单元，用于发送安装命令，所述安装命令包括将至少十五个所述加速度传感器安装在所述路基中的命令；

第三命令发送单元，用于发送校正命令，所述校正命令包括将每个所述加速度传感器Z轴方向校正到竖直方向、X轴方向校正到平行于所述振动压路机行进方向和Y轴校正到垂直于所述振动压路机行进方向的命令；

第四命令发送单元，用于发送碾压命令，所述碾压命令包括使振动压路机碾压一次所述碾压车道的命令。

5.一种路基重叠碾压范围计算设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至2任一项所述路基重叠碾压范围计算方法的步骤。

6.一种可读存储介质，其特征在于：所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至2任一项所述路基重叠碾压范围计算方法的步骤。

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