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车载式路面平整度检测系统的设计与研究

作　者: 蔡虎
导　师: 卞保民；王春勇
学　校: 南京理工大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 路面平整度国际平整度指数激光三角测距加速度传感器
分类号: U416.06
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 134次
引　用: 3次
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内容摘要

路面平整度是评价公路,特别是高速公路技术性能最重要的指标之一,如何对其进行快速精确的测量是当前一个十分重要的课题。随着传感器技术的发展,采用非接触式检测方法的车载式路面平整度仪由于其高速率,长距离,精度高等特点成为路面平整度检测技术的发展方向。因此,本文对车载式路面平整度仪进行了设计和实验研究。首先,介绍了平整度的定义和国内外的发展现状,以及路面平整度检测技术的发展方向。引入公路平整度检测中使用最广泛的评价指标—国际平整度指数IRI,围绕其基本定义、算法和性质开展了具体研究。在上述研究基础上,设计了基于激光测距技术的车载式路面平整度检测系统。设计工作主要包括：指标要求分析；路面高程、车载平台垂直振动和纵向位移测量方法的研究；传感器参数的分析和选择；里程显示控制系统的设计；以及数据的采集和处理等。利用室内振动平台,对上述检测系统在不同正弦激励下IRI与频率、振幅之间的关系进行了实验研究,并分析了加速度传感器修正平台振动的效果。最后,在室外道路上进行了车载式平整度检测系统的重复性实验；车速对测量结果影响的实验；以及与标准检测仪器的相关性分析实验。实验结果表明,检测系统性能稳定、可靠,且具有很好的实用价值。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
1 绪论  7-13
  1.1 研究背景  7
  1.2 国内外研究现状  7-12
    1.2.1 平整度定义  7-8
    1.2.2 国内外常用的检测仪器  8-12
  1.3 本文的主要研究工作  12
  1.4 本章小结  12-13
2 路面平整度评价指标的研究  13-20
  2.1 国际平整度指数IRI提出的背景  13-15
  2.2 国际平整度指数的定义与计算  15-18
  2.3 IRI对平整度检测仪传感器的检测波长要求  18-19
  2.4 本章小结  19-20
3 系统的总体设计  20-38
  3.1 主要指标要求  20
  3.2 方案设计  20-26
    3.2.1 路面高程的测量  20-23
    3.2.2 车载平台振动位移的测量  23-25
    3.2.3 纵向位移的测量  25-26
  3.3 系统组成和设计  26-33
    3.3.1 里程显示控制系统  27-29
    3.3.2 激光位移传感器  29-30
    3.3.3 加速度传感器  30-32
    3.3.4 数据采集卡  32-33
  3.4 数据采集和处理  33-37
  3.5 本章小结  37-38
4 系统的实验研究  38-51
  4.1 传感器标定实验  38-40
  4.2 振动平台上的模拟实验  40-45
    4.2.1 实验装置  40-41
    4.2.2 实验结果  41
    4.2.3 实验分析  41-45
  4.3 平整度检测系统的整机性能实验  45-50
    4.3.1 检测性能指标  45-47
    4.3.2 重复性实验  47-48
    4.3.3 检测速度影响实验  48
    4.3.4 标定实验和相关性分析  48-50
  4.4 本章小结  50-51
5 总结  51-52
致谢  52-53
参考文献  53-55

车载式路面平整度检测系统的设计与研究

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