無人駕駛汽車因其具有駕駛行為可感知、緩解交通壓力、減少能源消耗、減少交通事故等優(yōu)勢(shì),使交通安全問題得到改善,將是未來道路上行駛車輛的主流形式。然而,無人駕駛汽車制動(dòng)模型忽略了路面的影響因素,未考慮晴天、雨天不同路況下的瀝青路面紋理情況對(duì)行車制動(dòng)安全性的影響。路面的紋理特性與路面抗滑性能存在直接聯(lián)系,良好的路面抗滑性能能夠?yàn)楦咚傩旭偟能囕v提供充足的摩擦力,保證車輛行駛過程中的安全性、舒適性。此外,典型的路表紋理測(cè)量方法與表征參數(shù)是對(duì)路表紋理水平的均衡化,無法體現(xiàn)粗糙瀝青路表紋理的分形特性,測(cè)量效率較低且存在不可控的紋理信息損失的情況。鑒于此,本文結(jié)合無人駕駛車輛的技術(shù)特性及感應(yīng)需求,研究瀝青路面表面紋理識(shí)別方法及無人駕駛車輛的制動(dòng)方式,為無人駕駛汽車制動(dòng)策略選擇提供理論指導(dǎo)。基于近景攝影測(cè)量技術(shù)的基本原理,本文首先提出了自動(dòng)化近景攝影測(cè)量系統(tǒng)（Automatic close range photogrammetry system,ACRP system）,同時(shí)搭建實(shí)體近景攝影測(cè)量硬件平臺(tái),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化瀝青路面表面紋理圖像實(shí)時(shí)采集,并運(yùn)用MATLAB/Python混合編程完成ACRP軟件模塊... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

瀝青路面表面紋理斷面構(gòu)造解析圖

施工過程中施工工藝不完善造成的裂縫、坑槽，第二是隨著道路服役時(shí)間而產(chǎn)生的車轍、路表坑洞等路面病害[57]。大構(gòu)造的尺度與輪胎印跡的尺度相近，因此路面大構(gòu)造的存在會(huì)對(duì)路面滾動(dòng)阻力和車輛行駛過程中的路面噪音造成較大影響。（4）不平整度（Roughness）與路面大構(gòu)造相比，路面的不平整度在表面不規(guī)則性上更加突出，尺度也比路面大構(gòu)造大，在國(guó)際上用國(guó)際平整度指數(shù)（Internationalroughnessindex，IRI）和路面功率譜密度（Powerspectraldensity，PSD）來表征[58,59]，用于評(píng)價(jià)瀝青路面的平整度和整體服務(wù)性能。圖1-5PIARC紋理分類及其對(duì)車輛行駛的影響綜上，PIARC紋理分類中的4種路面紋理構(gòu)造直接影響到車輛在行駛過程中的輪胎–路面的相互作用（路面干燥情況）和輪胎–水–路面的相互作用（路面潮濕情況下），有關(guān)不同紋理配置對(duì)車輛行駛的影響參見圖1-5。其中微觀紋理和宏觀紋理直接影響到瀝青路面的抗滑性能及行車的安全性[54]，抗滑性能包

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文14圖1-6）。通過對(duì)比規(guī)范試驗(yàn)，鄰峰夾角和與擺值有很好的相關(guān)性，可用于評(píng)價(jià)路面抗滑。圖1-6角和角的定義（2）基于分形理論的紋理特征描述1982年，分形概念由法國(guó)數(shù)學(xué)家BB.Mandelbrot首次提出[82]，通過研究形狀多樣的不規(guī)則物體，得出物體存在自相似性（又稱為自放射性），進(jìn)而提出并首創(chuàng)了分形理論（Fractaltheory，F(xiàn)T）。該理論可用于定量描述不規(guī)則物體的局部和整體之間的相似性。在道路領(lǐng)域，瀝青路面表面紋理在一定的尺度范圍之間也表現(xiàn)出一定的自相似性，許多學(xué)者將分形理論運(yùn)用到瀝青路面表面紋理的特征描述。二十世紀(jì)九十年代，分形理論開始被運(yùn)用于道路領(lǐng)域的研究[83,84]，此后，不斷有新的研究成果出現(xiàn)。2001年，德國(guó)于利希研究中心研究者B.Persson[85]提出了基于表面分形理論的橡膠摩擦模型，在后續(xù)的十年里不斷完善該理論[86,87]。2004年，顏強(qiáng)和黃彭[88]采用分形理論分析了瀝青混合料的微觀結(jié)構(gòu)，結(jié)果結(jié)果表明分形理論能更好的表征瀝青混合料表面復(fù)雜的微觀結(jié)構(gòu)。2008年，黃寶濤和田偉平等人[89]制備了車轍板試件進(jìn)行抗滑系數(shù)試驗(yàn)，研究了瀝青混合料的路面分維數(shù)值與級(jí)配的關(guān)系。2011年，張肖寧[90]利用激光掃描獲取瀝青路面表面紋理，利用MATLAB平臺(tái)對(duì)三維紋理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)“盒子計(jì)數(shù)法”自動(dòng)化計(jì)算，并得到表面的分形維數(shù)。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外對(duì)于瀝青路面表面紋理參數(shù)提取方法的研究對(duì)采用激光掃描、圖像處理軟件、三維逆處理軟件、軟件編程來實(shí)現(xiàn)，選取計(jì)算的紋理參數(shù)主要為MTD值、MPD值兩個(gè)構(gòu)造深度參數(shù)，少數(shù)研究提出了新的紋理參數(shù)。前人的研究驗(yàn)證了圖像處理、編程運(yùn)算流程得到紋理參數(shù)的可靠性，值得借鑒和參考。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于輪胎滑水與摩擦能量耗散的潮濕瀝青路面車輛制動(dòng)行為模擬（英文）[J]. 劉修宇,曹青青,陳嘉穎,黃曉明.  Journal of Southeast University（English Edition）. 2018(04)
[2]基于路表分形摩擦理論的整車雨天制動(dòng)性能模擬[J]. 黃曉明,曹青青,劉修宇,陳嘉穎,周興林.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(03)
[3]全自動(dòng)無人駕駛車輛特點(diǎn)分析與研究[J]. 劉小平.  內(nèi)燃機(jī)與配件. 2018(04)
[4]瀝青路面表面紋理的多重分形特征及其磨光行為[J]. 周興林,肖神清,劉萬康,黃曉明,肖旺新.  東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[5]無人駕駛汽車的現(xiàn)狀與未來發(fā)展[J]. 吳春輝.  汽車與駕駛維修(維修版). 2018(01)
[6]自動(dòng)駕駛汽車安全影響因素分析與應(yīng)對(duì)措施研究[J]. 毛向陽,尚世亮,崔海峰.  上海汽車. 2018(01)
[7]雨天公路水膜厚度模型驗(yàn)證及行車安全性[J]. 王祎祚,李光元,張澤垚,鄧鵬.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(29)
[8]數(shù)字化技術(shù)對(duì)瀝青路面抗滑評(píng)價(jià)的應(yīng)用[J]. 陳惠萍.  城市道橋與防洪. 2017(06)
[9]粗集料表面紋理粗糙度的多重分形評(píng)價(jià)[J]. 周興林,肖神清,肖旺新,冉茂平.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[10]無人駕駛汽車研究綜述與發(fā)展展望[J]. 潘福全,亓榮杰,張璇,張麗霞.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(02)

博士論文
[1]視覺導(dǎo)航式智能車輛橫向與縱向控制研究[D]. 郭景華.大連理工大學(xué) 2012
[2]車輛防抱制動(dòng)系統(tǒng)及制動(dòng)穩(wěn)定性控制策略的仿真研究[D]. 唐國(guó)元.華中科技大學(xué) 2005

碩士論文
[1]基于雙目立體視覺的路面三維形貌重構(gòu)算法研究[D]. 施敏.東南大學(xué) 2017
[2]基于數(shù)字圖像技術(shù)的瀝青路表紋理構(gòu)造與抗滑性能研究[D]. 藍(lán)忠志.重慶交通大學(xué) 2017
[3]基于路面辨識(shí)的主動(dòng)避撞制動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張龍飛.江蘇大學(xué) 2017
[4]無人駕駛汽車的路徑規(guī)劃與跟隨控制算法研究[D]. 潘魯彬.湖南大學(xué) 2016
[5]基于VC++與MATLAB混合編程的路面構(gòu)造深度三維檢測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 蘇瑜.長(zhǎng)安大學(xué) 2016
[6]無人車運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王振.長(zhǎng)安大學(xué) 2016
[7]瀝青路面表面紋理數(shù)字化技術(shù)研究[D]. 王飔奇.東南大學(xué) 2016
[8]彎道駕駛行為研究及無人駕駛車輛智能行為評(píng)價(jià)[D]. 董芳.北京理工大學(xué) 2016
[9]基于GIS的無人地面車輛路徑規(guī)劃技術(shù)研究[D]. 潘允輝.北京理工大學(xué) 2016
[10]無人駕駛車GPS自主導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 郭俊杰.長(zhǎng)安大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3464550