一种路面摩擦系数检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种利用大数据分析挖掘技术，高效准确自动感应分析路面摩擦系数的检测系统。包括车辆行驶传感器、大数据采集导入器和大数据感应器，在与大数据采集导入器电连的存储器内置数据库MySQL和Oracle，存储器存储的数据特征矩阵包括地区特征、路面特征、车速、温度、湿度和路面摩擦系数；大数据感应器内置用于数据分析的MySQL Infobright和Oracle Exadata和用于数据挖掘的Hadoop Mahout。本系统还具有自动校正功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及道路检测技术，具体涉及一种路面摩擦系数检测系统。
技术介绍
摩擦系数指两接触面间的摩擦力和作用在其中一个接触面上的垂直力的比值。路 面摩擦系数是反应路面抗滑性能的一项重要指标，其大小直接影响车辆的行驶安全。路面 摩擦系数主要取决于路面的各种特征，如路面的粗糙度、干燥度和覆盖物等都会影响路面 的摩擦系数。 随着我国道路交通的快速发展，对路面的性能要求也越来越高，因此，对路面摩擦 系数的实时检测显得尤为重要。目前，在路面摩擦系数检测方面，主要采用摆式摩擦仪和横 向力系数测定仪。摆式摩擦仪是通过逐个检测路面单点的摩擦系数来反应路面整体性能 的，因此，其反应的是静态情况下的路面抗滑性能，由于检测逐点进行，不利于在验收或大 规模工程中高效自动化地获取路况信息。横向力系数测定仪是测试横向力系数的设备，横 向力系数是假定标准测试轮胎与以一定速度行驶的汽车前进方向成一定偏角（如20° )，与 潮湿路面的接触使其产生同测试轮平面相垂直的侧向摩阻力，此力与测试轮承受的恒定竖 向荷载的比值即为横向力系数SFC值。横向力系数测定仪主要用于长距离连续测试，其存 在的问题是无法判断测试误差的大小，检测结果受温度、湿度等外界因素影响较大，已检测 的路段摩擦系数没有形成数据库，难以重复利用相似路段的已有数据进行预评。
技术实现思路
本专利技术提供一种利用大数据分析挖掘技术，高效准确自动感应分析路面摩擦系数 的检测系统。 本方案如下：路面摩擦系数检测系统，包括车辆行驶传感器，车辆行驶传感器包括 设置在车轮上的速度传感器，安装在车身底部的温度传感器和湿度传感器，速度传感器、温 度传感器和湿度传感器均与数据采集器电连接；数据采集器与大数据采集导入器单向通 信，键盘与大数据采集导入器电连接用于数据录入，第一显示器与大数据采集导入器电连 接用于信息显示，存储器与大数据采集导入器电连接，存储器内置数据库MySQL和Oracle; 大数据采集导入器与大数据感应器单向通信，大数据感应器内置用于数据分析的MySQL Infobright、OracleExadata和用于数据挖掘的HadoopMahout，大数据感应器与第二显示 器电连接。 进一步，存储器中存储有地区特征数据、该地区特定的路面特征数据以及车速、温 度、湿度、对应的路面摩擦系数初始数据和检测过程不断更新的二次数据。 进一步，还包括校正器，校正器与大数据感应器电连接，且校正器与大数据采集导 入器电连接用于信息反馈循环校正。 相对于现有技术，本专利技术系统具有如下有益效果： (1)本专利技术提供的新型路面摩擦系数检测系统是基于大数据应用而开发的，高效自动 化地获取路况信息（如路面摩擦系数)，将大大提高在验收或大规模工程中路面摩擦系数检 测的效率； (2) 本专利技术系统有效利用国家现存的数据库资源，通过对地区特征和路面特征信息的 预处理，分析挖掘数据的规律性，建立路面摩擦系数大数据库； (3) 本专利技术系统采集导入的数据是动态的，不仅可以形成初始数据库，而且可以更新形 成二次数据库，使得测试精度越来越高； (4) 本专利技术系统在考虑车速影响路面摩擦系数的同时，加入了温度和湿度的实时性，很 好的减弱了外界条件对检测结果的影响，另外本专利技术系统配备的校正器能够将地区特征、 路面特征、车速、温度、湿度循环反馈至进程进行分析挖掘直至偏差满足，当然地区特征在 某次路面检测中一般是没有变化的； (5) 本专利技术系统在正常检测工作时如果遇到路面病害比较严重和外界条件呈现极端 (如暴雨、暴雪、高温、路面有较大污染或发生严重交通事故后的路面等）的情况，可以通过 键盘手动修正矩阵各相关数值信息，最大程度减小正常工作阶段的数据误差。 (6)本专利技术系统在开发阶段综合运用MySQL和Oracle，MySQL Infobright和 Oracle Exadata，Hadoop Mahout等大数据产品，使得系统成为一个独立完整的大数据应用 库，可以指导相关系统的研发。 因为速度、温度、湿度都是影响路面摩擦系数的重要因素。只要确定检测结果的过 程考虑这个因素的影响，我们就能很好地减小它的影响。而且这种实时的速度、温度、湿度 信息能够通过校正器、存储器等使进程循环，最终显示准确的路面摩擦系数终值。正常工作 阶段，选择地区特征和路面特征以后，路面摩擦系数偏差的不满足触发校正器发生作用，使 车速、温度、湿度与初始数据库中的特征数据偏差不断缩小以至相等，进程循环终止时大数 据感应器显示得到与存储器中摩擦系数数据非常接近以至相等的路面摩擦系数终值。【附图说明】 图1为本专利技术实施例的功能模块示意图； 图2为在检测车上应用本实施例路面摩擦系数检测系统进行检测的流程图； 图3为采用安装本系统的横向力系数检测设备与采用横向力系数测定仪的检测结果 对比图。【具体实施方式】 下面通过【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细的说明： 说明书附图1的附图标记包括：车轴1、速度传感器2、湿度传感器3、温度传感器4、车 辆行驶传感器5。 本实施例需要配套一辆目前普遍使用的检测车，在该检测车上安装如附图1所示 的路面摩擦系数检测系统，包括车辆行驶传感器、大数据采集导入器和大数据感应器三部 分，它们各自成为一个中枢分部。 车辆行驶传感器包括数据采集器、设置在车轮上的速度传感器，安装在车身底部 的温度传感器和湿度传感器，速度传感器是光学读取旋转速度的，基于读取的旋转速度与 轮子的有效旋转半径来读取车速。温度传感器为非接触式，安装在车体最底部位置感受路 面温度场。湿度传感器同样为非接触式，安装在车体最底部位置感受路面湿度场。数据采 集器用于模数转换。速度传感器、温度传感器和湿度传感器均与数据采集器电连接。 数据采集器与大数据采集导入器单向通信。键盘与大数据采集导入器电连接用于 数据录入，第一显示器与大数据采集导入器电连接用于信息显示，存储器与大数据采集导 入器电连接用于存储数据。存储器内置数据库MySQL和Oracle，存储器存储的数据特征矩 阵包括地区特征、路面特征、车速、温度、湿度和路面摩擦系数。 大数据采集导入器与大数据感应器单向通信，大数据感应器内置用于数据分析的 MySQLInfobright和OracleExadata和用于数据挖掘的HadoopMahout，大数据感应器与 第二显示器电连接，第二显示器与校正器电连接，校正器与大数据采集导入器电连接用于 信息反馈循环校正。 本实施例中，"大数据"是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和 流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。从数据的类别上看，它指的是无法使 用传统流程或工具处理或分析的信息，并定义了那些超出正常处理范围和大小、迫使用户 采用非传统处理方法的数据集。 本实施例中，存储器的存储内容分为两个部分：第一个部分是通过内置数据库 MySQL和Oracle来接收发自客户端的数据，经计算机分析处理进入存储器，存储的初始数 据特征矩阵MaX6 (a是亿级以上的正整数）为。初始数据用途：初始数据是进行大数据应用的前提。初始数据即进入存储 器的的数据特征矩阵，用于正常工 作阶段该检测系统经过一系列过程自动显示并存储待检测路段检测点的路面摩擦系数。 本专利技术开发阶段，大数据采本文档来自技高网...

【技术保护点】
路面摩擦系数检测系统，其特征在于，包括车辆行驶传感器，车辆行驶传感器包括设置在车轮上的速度传感器，安装在车身底部的温度传感器和湿度传感器，速度传感器、温度传感器和湿度传感器均与数据采集器电连接；数据采集器与大数据采集导入器单向通信，键盘与大数据采集导入器电连接用于数据录入，第一显示器与大数据采集导入器电连接用于信息显示，存储器与大数据采集导入器电连接，存储器内置数据库MySQL和Oracle；大数据采集导入器与大数据感应器单向通信，大数据感应器内置用于数据分析的MySQL Infobright、Oracle Exadata和用于数据挖掘的Hadoop Mahout，大数据感应器与第二显示器电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯晓，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85