【摘要】：公路路基病害檢測是路面狀況評價的重要環(huán)節(jié),準(zhǔn)確的檢測結(jié)果對公路維修與養(yǎng)護(hù)決策具有決定性影響。研究表明,采用公路探地雷達(dá)檢測技術(shù)來識別路基病害較其它技術(shù)具有高效、無損等優(yōu)勢,本文采用探地雷達(dá)技術(shù)及卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論對公路路基病害進(jìn)行研究,對識別路基病害具有一定的工程意義。本文介紹了探地雷達(dá)檢測的原理和影響檢測性能的因素。在此基礎(chǔ)上,綜述了各類道路材料及包括裂縫、脫空、路基疏松等在內(nèi)的公路路基病害在探地雷達(dá)信號下的典型圖像特征,著重介紹了基于病害反射的探地雷達(dá)信號識別與優(yōu)化算法。探地雷達(dá)技術(shù)可以有效克服路基病害的隱蔽性問題,但當(dāng)前探地雷達(dá)的數(shù)據(jù)分析還依賴于人工識別。為此,本文建立了級聯(lián)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)自動識別探地雷達(dá)圖像所反映路基病害的任務(wù)。級聯(lián)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由兩個卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組成,分別用于識別低分辨率和高分辨率探地雷達(dá)圖像。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建立包括訓(xùn)練、驗(yàn)證和測試三個步驟。通過訓(xùn)練和測試的結(jié)果驗(yàn)證了級聯(lián)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。將級聯(lián)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和其他識別算法進(jìn)行比較,以論證其優(yōu)越性。結(jié)果表明,級聯(lián)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在路基病害分類訓(xùn)練中的識別準(zhǔn)確率為97.46%,驗(yàn)證中的識別準(zhǔn)確率為95.80%。級聯(lián)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的識別準(zhǔn)確性不受雷達(dá)發(fā)射頻率和路面結(jié)構(gòu)的影響。此外,與Sobel邊緣檢測和K值聚類分析相比,級聯(lián)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)識別精度更高。
【圖文】：

圖 2.1 路基不均勻沉降圖 2.2 路基不均勻沉降形成原因路基不均勻沉降的形成原因介紹：均勻沉降層并非都均勻分布，眾多因素如：不同土層的密度差異、相度、氣候等都會造成地基不均勻沉降。其他的一些方面，，在界處、橫向的半填半挖處、路基在河塘處回填等，處理方式不充分等都會引起路基不均勻沉降。尤其是軟土地基，其地路基不均勻沉降均勻路基填筑不均勻軟弱土基引起的差異沉降工后沉降 工期限制引起的沉降

圖 2.3 路基沉陷病害圖 2.4 路基沉陷病害破壞成因路基沉陷路基填料強(qiáng)度不夠 填筑寬度不足 填筑處理不當(dāng)軟土地段路基施工處理不當(dāng)路基填土密實(shí)度不夠要求縱向分幅填筑、半填半挖搭接處理不當(dāng)
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U418.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2690577