[发明专利]路面功率谱测量方法

说明书

本发明提供了一种路面功率谱测量方法，包括：获取矢距测量装置的频域响应函数，并依据所述频域响应函数确定反滤波频域响应函数；获得路面的矢距信号，并计算得到矢距序列的功率谱；根据所述矢距序列的功率谱获取和所述反滤波频域响应函数计算出路面的位移功率谱。上述路面功率谱测量方法，利用矢距的反滤波方法计算路面位移功率谱，避免了惯性器件的随机游走与车身‑悬挂的解耦，且矢距的测量可采用非接触方法，其动态响应快、测量效率高、技术成本低，适合于道路质量的快速检测。

技术领域

本发明涉及路面特征识别领域技术领域，特别涉及一种路面功率谱测量方法。

背景技术

路面平整度(Road Surface Roughness)指的是路表面纵向的凹凸量的偏差值，路面平整度无论是在道路施工过程中，还是在质量验收和养护管理中都是一项必检的指标，它直接影响车辆的行车舒适性和行车安全性。平整度差的道路不仅影响道路行车安全，低行车速度，低行车舒适度，且产生噪声污染，增加油耗，加速车辆磨损。

现有的测量路面平整度的方法，一般通过车载激光测距仪或者加速度计检测车身底部净空高度和垂直位移，测定路面纵向轮廓曲线标高，然而其均无法避免惯性器件的随机游走与车身-悬挂的耦合作用，导致测量不准确。

发明内容

本发明的目的是提供一种路面功率谱测量方法，以提高测量的准确性。

一种路面功率谱测量方法，包括：获取矢距测量装置的频域响应函数，并依据所述频域响应函数确定反滤波频域响应函数；获得路面的矢距信号，并计算得到矢距序列的功率谱；根据所述矢距序列的功率谱和所述反滤波频域响应函数计算出路面的位移功率谱。

相较于现有技术，上述路面功率谱测量方法，利用矢距的反滤波方法计算路面位移功率谱，避免了惯性器件的随机游走与车身-悬挂的解耦，且矢距的测量可采用非接触方法，其动态响应快、测量效率高、技术成本低，适合于道路质量的快速检测。

进一步地，计算所述位移功率谱的公式为：Gq(ω)＝|H'(ω)|²*Gv(ω)；其中，H'(ω)为反滤波频域响应函数，Gv(ω)为矢距序列的功率谱。

进一步地，所述获取矢距测量装置的频域响应函数的步骤包括：根据公式：V(t)＝-q(t)+[q(t-L)+q(t+L)]/2，得到矢距测量装置测量里程t处的矢距v(t)，其中q(t)为里程t处的高度/mm；L为测距传感器的间距/m；对公式V(t)＝-q(t)+[q(t-L)+q(t+L)]/2进行傅里叶变换，得到频域响应函数的计算公式：H(ω)＝V(ω)/Q(ω)＝-(1-cos(2πL/λ))，式中：ω为空间域角频率/rad·m^-1,ω＝2π/λ；λ为沿着路面纵剖面其波长/m。

进一步地，计算所述反滤波频域响应函数的公式为：

H'(ω)＝1/H(ω)＝-1/(1-cos(2πL/λ))。

进一步地，所述获得路面的矢距信号的方法包括：在矢距测量装置步进方式下，通过多点激光同步测距，获得路面的矢距信号。

进一步地，所述矢距序列的功率谱的获取方法包括周期图法、平均周期图法、修正平均周期图法或者BT算法当中的一种或多种。

附图说明

图1为本发明一个实施例提供的路面功率谱测量方法的流程图；

图2为图中的路面功率谱测量方法的应用图。

主要元件符号说明

10、检测梁；20、激光测距仪；30、行走轮；100、路面。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式