[发明专利]基于加速度补偿的激光平整度测量系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于仪器仪表领域，特别是公路工程仪器领域，该发明涉及一种激光平整度测量系统和方法，尤其涉及一种利用加速度计加速度补偿的激光平整度测量系统和方法。

背景技术

路面平整度主要反映的是路面纵断面剖面曲线的平整性，当路面纵断面剖面曲线相对平滑时，则表示路面相对平整，或平整度相对好，反之则表示平整度相对差，好的路面则要求路面平整度也要好。

路面平整度是路面评价及路面施工验收中的一个重要指标。平整度直接反映了车辆行驶的舒适度及路面的安全性和使用期限。路面平整度的检测能为决策者提供重要的信息，使决策者能为路面的维修，养护及翻修等做出优化决策。另一方面，路面平整度的检测能准确地提供路面施工质量的信息，为路面施工提供一个质量评定的客观指标。

在20世纪70、80年代，平整度测量设备主要是水平仪、三米直尺等，测试精度低、速度慢，一般只能抽样调查；到90年代初，检测手段有一定的提高，如连续式平整度仪，但仍存在可重复性差、测试速度慢的缺点。

在当今的路面平整度测量中，主要的平整度指标为国际平整度指标IRI(International Roughness Index)。国际平整度指标IRI是被广泛采用的路面平整度指标。国际平整度指标IRI的优点是具有很强的时间稳定性和空间稳定性，这使得不同时间和地点检测的国际平整度指标IRI值可进行直接比较。

国际平整度指标IRI的计算是基于四分之一车辆仿真模型，如图1所示。四分之一车辆仿真模型用于模拟车辆机械系统在路面纵断面曲线输入的激励下的动态响应。通过四分之一车辆仿真模型计算模型车车辆悬挂系统的单向位移量，将各次计算的单向位移值累加(单位为m)并与路段长度相除(单位为km)，既可以得到国际平整度指标IRI，其单位为m/km。

图1所示的动力学方程为：

msZ··s+Cs(Z·s-Z·u)+Ks(Zs-Zu)=0---(1)]]>