為了有效獲取山區(qū)道路的線形參數(shù),減小測量中的累積誤差,提出了一種基于車載GPS/慣性測量單元(IMU)測量信息的道路幾何參數(shù)擬合方法�？紤]到地球表面的三維變化特征,建立了基于GPS直角坐標(biāo)系下車輛行駛的狀態(tài)方程,結(jié)合IMU測量信息進(jìn)行平滑處理,通過對道路的分段描述,利用遞推估計擬合道路的縱坡坡度、彎道半徑等幾何參數(shù),分析了縱坡坡度、彎道半徑及車速對行車安全的影響。研究結(jié)果表明:該方法所獲得的參數(shù)信息與采點法測量結(jié)果吻合較好,驗證了所提出算法的有效性;與道路縱坡相比,車速以及彎道半徑對山區(qū)行車安全的影響較大,采取增大轉(zhuǎn)彎半徑、限制車速的措施可以有效提高山區(qū)道路的行車安全性。 

【文章來源】：中國公路學(xué)報. 2014年06期 北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖２試驗路段車輛的姿態(tài)與加速度信息Ｆｉｇ．２ＡｔｔｉｔｕｄｅａｎｄＡｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＶｅｈｉｃｌｅｏｎＴｅｓｔＲｏａｄ

圖２試驗路段車輛的姿態(tài)與加速度信息Ｆｉｇ．２ＡｔｔｉｔｕｄｅａｎｄＡｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＶｅｈｉｃｌｅｏｎＴｅｓｔＲｏａｄ圖３試驗路段的縱坡坡度變化趨勢Ｆｉｇ．３ＣｈａｎｇｉｎｇＴｅｎｄｅｎｃｙｏｆＬｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌＳｌｏｐｅｏｆＴｅｓｔＲｏａｄ表１參數(shù)設(shè)置Ｔａｂ．１ＰａｒａｍｅｔｅｒｓＳｅｔｔｉｎｇ仿真次數(shù)彎道半徑／ｍ縱坡坡度／％運行速度／（ｋｍ·ｈ－１）１１２０，１６０，２００，２４０，２８０，３２０２．１８６２２４０－４．０，－２．０，０．０，２．０，４．０，６．０８６３２４０２．１５５，６５，７５，８５，９５，１０５圖４表明：行車風(fēng)險隨著彎道半徑的增加而減小，隨著縱坡坡度的增加而增大，車輛運行速度越快，行車風(fēng)險越高；相比車輛的運行速度以及彎道半徑，道路縱坡坡度的變化對行車安全的影響相對較小，因此可通過增大彎道半徑、限速等措施提高山區(qū)道路的行車安全。４結(jié)語（１）提出了一種基于車載傳感器的道路幾何參圖４行車安全與各影響因素的關(guān)系Ｆｉｇ．４ＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓＢｅｔｗｅｅｎＤｒｉｖｉｎｇＳａｆｅｔｙａｎｄＩｎｆｌｕｅｎｃｅＦａｃｔｏｒｓ數(shù)擬合方法，針對實際道路的三維變化特征，構(gòu)建了基于ＧＰＳ直角坐標(biāo)系下的狀態(tài)方程，結(jié)合ＩＭＵ的測量信息，通過遞推估計實現(xiàn)對道路的分段擬合，減小了現(xiàn)有坡度測量中累積誤差的影響，提高了參數(shù)估計的準(zhǔn)確度。（２）針對山區(qū)道路車輛側(cè)滑或側(cè)翻的事故形態(tài)，推導(dǎo)了車輛發(fā)生危險的臨界條件，計算了不同坡度、彎道半徑以及車速下的行車風(fēng)險概率。對比分析表明，

圖３試驗路段的縱坡坡度變化趨勢Ｆｉｇ．３ＣｈａｎｇｉｎｇＴｅｎｄｅｎｃｙｏｆＬｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌＳｌｏｐｅｏｆＴｅｓｔＲｏａｄ表１參數(shù)設(shè)置Ｔａｂ．１ＰａｒａｍｅｔｅｒｓＳｅｔｔｉｎｇ仿真次數(shù)彎道半徑／ｍ縱坡坡度／％運行速度／（ｋｍ·ｈ－１）１１２０，１６０，２００，２４０，２８０，３２０２．１８６２２４０－４．０，－２．０，０．０，２．０，４．０，６．０８６３２４０２．１５５，６５，７５，８５，９５，１０５圖４表明：行車風(fēng)險隨著彎道半徑的增加而減小，隨著縱坡坡度的增加而增大，車輛運行速度越快，行車風(fēng)險越高；相比車輛的運行速度以及彎道半徑，道路縱坡坡度的變化對行車安全的影響相對較小，因此可通過增大彎道半徑、限速等措施提高山區(qū)道路的行車安全。４結(jié)語（１）提出了一種基于車載傳感器的道路幾何參圖４行車安全與各影響因素的關(guān)系Ｆｉｇ．４ＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓＢｅｔｗｅｅｎＤｒｉｖｉｎｇＳａｆｅｔｙａｎｄＩｎｆｌｕｅｎｃｅＦａｃｔｏｒｓ數(shù)擬合方法，針對實際道路的三維變化特征，構(gòu)建了基于ＧＰＳ直角坐標(biāo)系下的狀態(tài)方程，結(jié)合ＩＭＵ的測量信息，通過遞推估計實現(xiàn)對道路的分段擬合，減小了現(xiàn)有坡度測量中累積誤差的影響，提高了參數(shù)估計的準(zhǔn)確度。（２）針對山區(qū)道路車輛側(cè)滑或側(cè)翻的事故形態(tài)，推導(dǎo)了車輛發(fā)生危險的臨界條件，計算了不同坡度、彎道半徑以及車速下的行車風(fēng)險概率。對比分析表明，車速的變化對行車安全的影響最大，彎道半徑次之，縱坡坡度的影響相對較小，因此可通過限速、增大彎道半徑等措施提高山區(qū)道路行車安全性。（３）在本文基礎(chǔ)上，進(jìn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：2945575