一种公路施工勘测用路面平整度视频测量系统及测量方法技术方案

本发明专利技术公开了一种公路施工勘测用路面平整度视频测量系统及测量方法，属于路面的视频测量技术领域。所述公路施工勘测用路面平整度视频测量系统包括路面探测车和道路管控终端。为解决现有路面平整度采用人工配合水平仪的测量方式不仅精度上存在误差，其整体的测量效率也会受环境以及人为因素影响的问题，本发明专利技术的测量方法采用自动化机械化的测量方式，在保障测量精度的同时，提升了工作效率，减少了人力资源的消耗，根据所测得的数据进行路线图的绘制和路径的编程，路面探测车行驶过程中会对路面的平整信息进行采集反馈，地面终端在收到反馈数据后会将该项起伏节点数据与路径节点进行相互参照，最终获取到路面的平整数据信息。息。息。

【技术实现步骤摘要】
一种公路施工勘测用路面平整度视频测量系统及测量方法


[0001]本专利技术涉及一种公路施工勘测用路面平整度视频测量系统及测量方法，属于路面的视频测量


技术介绍

[0002]本部分的描述仅提供与本说明书公开相关的背景信息，而不构成现有技术。
[0003]路面平整度是评定路面质量的主要技术指标之一，它关系到行车的安全、舒适以及路面所受冲击力的大小和使用寿命，不平整的路表面会增大行车阻力，并使车辆产生附加的振动作用。这种振动作用会造成行车颠簸，影响行车的速度和安全，影响驾驶的平稳性和乘坐的舒适性。同时，振动作用还会对路面施加冲击力，从而加剧路面和汽车机件的损坏和轮胎的磨损，并增大油料的消耗。而且，对于水网地区，不平整的路面还容易出现积滞雨水的情况，这种情况会加速路面的水损坏。因此，为了减少振动冲击力，提高行车速度以及增进行车的舒适性和安全性，必须确保路面的平整度符合要求。
[0004]目前，一般采用人工配合水平仪的方式进行路面平整度测量，这种测量方式不仅精度上存在误差，其整体的测量效率也会受环境以及人为因素的影响，因此，不满足现有的测量需求。
[0005]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本说明书的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本说明书的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种公路施工勘测用路面平整度视频测量系统及测量方法，本专利技术的公路施工勘测用路面平整度视频测量系统及测量方法采用自动化机械化的测量方式，在保障测量精度的同时，提升了工作效率，减少人力资源的消耗，可以解决现有技术中的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种公路施工勘测用路面平整度视频测量系统，包括路面探测车和道路管控终端，所述道路管控终端的输入端与预设路径的输出端连接，所述道路管控终端的输出端与地面基站的输入端连接，且地面基站与无线雷达模块双向连接，所述无线雷达模块与路面探测车双向连接，预设路径需要根据路面的实地测量所得出的数据进行计算编程，编程后的数据再输入到道路管控终端中，通过道路管控终端将指令传输给路面探测车，由路面探测车按照预设路径的编程进行行进；所述道路管控终端的输出端与数据反馈处理的输入端连接，且数据反馈处理的输出端与行进路线成像的输入端连接，数据反馈处理负责接收处理路面探测车行进过程中测得的路面信息，行进路线成像可以结合反馈的信息和所测道路的平面图来进行成像显示。
[0008]优选的，所述行进路线成像包括路径节点和起伏节点，且起伏节点包括一阶测点、二阶测点、三阶测点和N阶测点；
路径节点：将起点到终点的行经路线进行节点的分段，由线数据转换成点数据；起伏节点：代表了路面测试过程中高于或者低于水平线的数值节点。
[0009]优选的，所述路面探测车包括路径计算模块、GPS定位模块和位移传感器，且位移传感器的型号设置为LIS302DL，所述路径计算模块包括转向模块和驱动模块，路径计算模块用于对预设路径进行分析计算，并生成各项控制指令。
[0010]优选的，所述路面探测车的顶部固定有电源机箱和两无线雷达模块，且两无线雷达模块位于电源机箱的两侧，所述路面探测车的底部设置有双轮探测底盘，且双轮探测底盘与路面探测车固定连接。
[0011]优选的，所述双轮探测底盘包括主轴车架和辅轴车架，且主轴车架和辅轴车架有多个，所述辅轴车架的一端安装有起伏从动轮，且辅轴车架的另一端安装有转向驱动轮。
[0012]优选的，所述转向驱动轮之间设置有驱动马达，且驱动马达与辅轴车架通过螺栓连接，所述起伏从动轮的内侧设置有传动车轴，且起伏从动轮与传动车轴通过轴承转动连接，所述辅轴车架的一端开设有弹簧摆动槽，且传动车轴贯穿弹簧摆动槽，传动车轴中伸出弹簧摆动槽的一端螺纹连接有锁紧螺母，所述位移传感器安装在传动车轴的内部，且传动车轴与弹簧摆动槽通过弹簧滑动连接。
[0013]优选的，所述辅轴车架的中段开设有装合槽，且主轴车架通过装合槽与辅轴车架连接，所述主轴车架之间设置有金属桥架，且主轴车架的两端均开设有螺孔，所述金属桥架的两端均安装有锁固螺栓，且金属桥架通过锁固螺栓与主轴车架连接。
[0014]优选的，所述路径计算模块通过以下方式对预设路径进行分析计算：基于预设路径设置起始点和终点，并对于起始点和终点之间的路径信息划分区域，设定不同的位置标签；生成预设路径业务请求信息，所述预设路径业务请求信息包括对起始点、终点以及之间设定的不同位置标签处的三维坐标参数信息，并将上述预设路径业务请求信息发送给路径计算子单元；通过计算子单元对上述三维坐标参数信息进行分析，获得每个路面空间方位相对于预设基准路面坐标的偏移向量；对每个偏移向量输入到偏移分析模型中，输出偏移指标，并对偏移指标相对于预设偏差范围进行比较；若超出预设偏差范围，则在该处的位置标签上进一步标注为异常路径标签；未超出预设偏差范围，则在该处的位置标签上进一步标注为正常路径标签；通过统计模块对于带有正常路径标签和异常路径标签的信息进行分类统计，并将统计后的数据信息传递给道路管控终端。
[0015]优选的，预设路径需要根据路面的实地测量所得出的数据进行计算编程，包括以下步骤：基于预设路径中所有采集到的起伏节点对应的视差，确定预设路径的路面平整情况的步骤包括：将所有采集到的起伏节点定义为起伏节点样本，计算出每个起伏节点样本中所有起伏节点对应视差值的方差，并进行归一化处理，将每个起伏节点样本单元中归一化处理后的方差作为最终的方差，所述的归一化处理的计算公式如下：
其中，p
’
代表起伏节点样本中归一化后的每个起伏节点的每个特征参数的数据，p代表起伏节点样本中归一化前的每个起伏节点的每个特征参数的数据值，p（i）代表起伏节点样本中归一化前每个特征参数所对应的每个起伏节点（16）的数据值，m代表的是起伏节点样本中起伏节点的个数，取值为≥1的正整数；将最终的方差p
’
与预设方差阈值进行比较，其中预设方差阈值包括第一预设方差阈值p1、第二预设方差阈值p2，当p
’
＜p1时，即则判定待检测路面为第一平整度等级；当p1≤p
’
≤p2时，则判定待检测路面为第二平整度等级；当p
’
≥p2时，则判定待检测路面为第三平整度等级，其中，第一平整度等级、第二平整度等级、第三平整度等级所对应的路面平整度依次降低。
[0016]本专利技术还提供了一种公路施工勘测用路面平整度视频测量系统的测量方法，包括如下步骤：步骤一：由测绘人员对需要测量的路段进行测量，测量项目包括路宽测量、总长测量、弯道测量以及坡度测量，测量结束后根据所测得的数据进行路线图的绘制和路径的编程；步骤二：将路径的编程由道路管控终端写入到路面探测车的处理系统，之后将路面探测车放置到测试路段的起点处，并启动电源，路面探测车会按照编程的路线在路面上进行匀速行驶；步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种公路施工勘测用路面平整度视频测量系统，包括路面探测车（1）和道路管控终端（6），其特征在于，所述道路管控终端（6）的输入端与预设路径（7）的输出端连接，所述道路管控终端（6）的输出端与地面基站（5）的输入端连接，且地面基站（5）与无线雷达模块（4）双向连接，所述无线雷达模块（4）与路面探测车（1）双向连接，预设路径（7）需要根据路面的实地测量所得出的数据进行计算编程，编程后的数据再输入到道路管控终端（6）中，通过道路管控终端（6）将指令传输给路面探测车（1），由路面探测车（1）按照预设路径（7）的编程进行行进；所述道路管控终端（6）的输出端与数据反馈处理（9）的输入端连接，且数据反馈处理（9）的输出端与行进路线成像（8）的输入端连接，数据反馈处理（9）负责接收处理路面探测车（1）行进过程中测得的路面信息，行进路线成像（8）可以结合反馈的信息和所测道路的平面图来进行成像显示。2.根据权利要求1所述的一种公路施工勘测用路面平整度视频测量系统，其特征在于，所述行进路线成像（8）包括路径节点（15）和起伏节点（16），且起伏节点（16）包括一阶测点、二阶测点、三阶测点和N阶测点；路径节点（15）：将起点到终点的行经路线进行节点的分段，由线数据转换成点数据；起伏节点（16）：代表了路面测试过程中高于或者低于水平线的数值节点。3.根据权利要求2所述的一种公路施工勘测用路面平整度视频测量系统，其特征在于，所述路面探测车（1）包括路径计算模块（10）、GPS定位模块（11）和位移传感器（12），且位移传感器（12）的型号设置为LIS302DL，所述路径计算模块（10）包括转向模块（13）和驱动模块（14），路径计算模块（10）用于对预设路径（7）进行分析计算，并生成各项控制指令。4.根据权利要求3所述的一种公路施工勘测用路面平整度视频测量系统，其特征在于，所述路面探测车（1）的顶部固定有电源机箱（3）和两无线雷达模块（4），两无线雷达模块（4）位于电源机箱（3）的两侧，所述路面探测车（1）的底部设置有双轮探测底盘（2），且双轮探测底盘（2）与路面探测车（1）固定连接。5.根据权利要求4所述的一种公路施工勘测用路面平整度视频测量系统，其特征在于，所述双轮探测底盘（2）包括主轴车架（201）和辅轴车架（202），且主轴车架（201）和辅轴车架（202）有多个，所述辅轴车架（202）的一端安装有起伏从动轮（203），且辅轴车架（202）的另一端安装有转向驱动轮（204）。6.根据权利要求5所述的一种公路施工勘测用路面平整度视频测量系统，其特征在于，所述转向驱动轮（204）之间设置有驱动马达（205），且驱动马达（205）与辅轴车架（202）通过螺栓连接，所述起伏从动轮（203）的内侧设置有传动车轴（209），且起伏从动轮（203）与传动车轴（209）通过轴承转动连接，所述辅轴车架（202）的一端开设有弹簧摆动槽（208），且传动车轴（209）贯穿弹簧摆动槽（208），所述传动车轴（209）中伸出弹簧摆动槽（208）的一端螺纹连接有锁紧螺母，所述位移传感器（12）安装在传动车轴（209）的内部，且传动车轴（209）与弹簧摆动槽（208）通过弹簧滑动连接。7.根据权利要求6所述的一种公路施工勘测用路面平整度视频测量系统，其特征在于，所述辅轴车架（202）的中段开设有装合槽（2010），且主轴车架（201）通过装合槽（2010）与辅轴车架（202）连接，所述主轴车架（201）之间设置有金属桥架（206），且主轴车架（201）的两端均开设有螺孔，所述金属桥架（206）的两端均安装有锁固螺栓（207），且金属桥架（206）通
过锁固螺栓（207）...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐邦于，姜良华，房超群，吴飞，
申请(专利权)人：临沂市公路事业发展中心兰陵县中心，
类型：发明
国别省市：