本文關(guān)鍵詞：基于慣性基準(zhǔn)的道路幾何線形檢測方法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：公路幾何線形參數(shù)是反映道路安全系數(shù)的重要指標(biāo)。道路幾何線形的檢測貫穿于公路設(shè)計(jì)、建設(shè)、竣工驗(yàn)收評(píng)定以及維護(hù)的整個(gè)過程。公路行業(yè)經(jīng)過了前期的大規(guī)模建設(shè)階段,慢慢進(jìn)入養(yǎng)護(hù)階段。道路檢測為公路養(yǎng)護(hù)決策提供數(shù)據(jù)支持,其重要性不言而喻。而隨著里程數(shù)量的快速增長,傳統(tǒng)人工檢測路面幾何線形數(shù)據(jù)的方式不能滿足要求。隨著自動(dòng)化、通信和計(jì)算機(jī)等技術(shù)的飛速發(fā)展,為實(shí)現(xiàn)道路幾何線形參數(shù)的快速檢測,越來越多的學(xué)者開始研究一種能快速、準(zhǔn)確檢測路面幾何線形參數(shù)的方法和設(shè)備。道路幾何線形是由公路的橫斷面、縱斷面和平面線形所組成的立體形狀,包括橫坡、縱坡以及平曲線曲率和豎曲線曲率等參數(shù)。道路幾何線形參數(shù)中橫縱坡值很小,實(shí)現(xiàn)快速且精確測量十分困難。傳統(tǒng)人工檢測方法速度慢、精度差、效率低,且需交通管制,在實(shí)時(shí)性、靈活性和安全性等方面存在嚴(yán)重不足。本文提出了一種基于慣性基準(zhǔn)的道路幾何線形檢測方法,采用四臺(tái)激光測距機(jī)(LRF)形成激光測距陣列,并結(jié)合GPS和慣性導(dǎo)航單元(IMU)構(gòu)建慣性基準(zhǔn)測量面,實(shí)現(xiàn)道路幾何線形參數(shù)的自動(dòng)檢測。為提高測量精度,分析了激光測量平面與被測路面的相對(duì)姿態(tài)對(duì)測量精度的影響,并設(shè)計(jì)了一種基于相對(duì)運(yùn)動(dòng)的標(biāo)定方法,通過獲取激光測距陣列的偏差角修正前期測量數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)定,從而有效地提高測量精度。最后在武漢市藏龍大道和天子山大道兩條實(shí)際路段上進(jìn)行檢測,基于本文所采用的方法實(shí)現(xiàn)檢測,完全能滿足公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程要求。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,經(jīng)過標(biāo)定后測量精度提高約5%,橫縱坡數(shù)據(jù)測量重復(fù)性達(dá)到95%以上,各參數(shù)的相關(guān)性均達(dá)到99.9%。實(shí)驗(yàn)證明,本文所提出的檢測方法高效可行,系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠。
【關(guān)鍵詞】：道路幾何線形 道路檢測 激光測距機(jī) 慣性導(dǎo)航單元
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U416;U418
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 研究目的及意義8-9
• 1.2 道路幾何線形檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 研究內(nèi)容與章節(jié)安排14-16
• 第2章 道路幾何線形檢測內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)16-19
• 2.1 橫斷面線形16-17
• 2.2 縱斷面線形17
• 2.3 平面線形17-18
• 2.4 小結(jié)18-19
• 第3章 基于慣性基準(zhǔn)的道路幾何線形檢測方法19-38
• 3.1 橫斷面線形檢測19-21
• 3.1.1 橫斷面方向的確定20-21
• 3.1.2 橫斷面橫坡檢測21
• 3.2 縱斷面線形檢測21-25
• 3.2.1 水準(zhǔn)儀檢測22-23
• 3.2.2 全站儀（或紅外儀）檢測23-25
• 3.3 平面線形檢測25-27
• 3.3.1 中線的平面坐標(biāo)25-26
• 3.3.2 中線偏位的檢測方法26-27
• 3.4 基于慣性基準(zhǔn)的道路幾何線形檢測27-36
• 3.4.1 橫斷面橫坡檢測方法27-29
• 3.4.2 縱斷面縱坡檢測方法29-31
• 3.4.3 橫縱坡同時(shí)存在的情形31
• 3.4.4 平面線形曲率檢測方法31-35
• 3.4.5 路面變形對(duì)橫縱坡的影響分析35-36
• 3.5 技術(shù)指標(biāo)36-37
• 3.6 小結(jié)37-38
• 第4章 道路幾何線形檢測系統(tǒng)的標(biāo)定及濾波處理38-48
• 4.1 道路幾何線形檢測系統(tǒng)組成38-41
• 4.1.1 系統(tǒng)布局39
• 4.1.2 設(shè)備連接39-40
• 4.1.3 主要器件選型40-41
• 4.2 激光測距機(jī)角度的標(biāo)定41-43
• 4.2.1 激光測距機(jī)的誤差來源41-43
• 4.2.2 激光測距機(jī)的標(biāo)定43
• 4.3 慣性導(dǎo)航單元比例系數(shù)的標(biāo)定43-44
• 4.4 測試數(shù)據(jù)濾波分析44-47
• 4.5 小結(jié)47-48
• 第5章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析48-53
• 5.1 靜態(tài)測試數(shù)據(jù)及分析48-49
• 5.2 動(dòng)態(tài)測試數(shù)據(jù)及分析49-52
• 5.2.1 檢測系統(tǒng)標(biāo)定前試驗(yàn)49-50
• 5.2.2 檢測系統(tǒng)標(biāo)定后試驗(yàn)50-52
• 5.3 小結(jié)52-53
• 第6章 總結(jié)與展望53-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 致謝59-60
• 附錄1 攻讀碩士研究生期間參與的科研項(xiàng)目及成果60

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