【技术实现步骤摘要】
一种基于面域水膜分布预测的车辆滑水风险识别方法
[0001]本专利技术涉及道路工程领域，尤其是涉及一种基于面域水膜分布预测的车辆滑水风险识别方法。
技术介绍
[0002]由于路面水膜导致的车辆轮胎滑水是交通事故的主要诱因，过厚的路面水膜会导致车辆在高速行驶状态下轮胎与路面产生脱离，进而导致车辆失控。对路面面域的水膜厚度分布进行快速、准确的感知和预测，并进一步评估车辆滑水风险，可对车辆安全驾驶提供及时、有效的指导，避免因滑水导致交通事故产生。
[0003]现有的水膜厚度和滑水风险的预估方法多基于路侧固定架设的激光类感知装备，对固定点位或者区域的路面积水状况进行检测，或通过在路面内埋入相应的传感器对水膜厚度进行监测。上述方法具有精度高、实时性强的特点，但监测或检测范围有限，实现大范围的面域水膜监测需要增加固定监测点位，导致感知成本增加。
[0004]利用激光雷达测绘装备可快速获取路面的三维形态特征，在此基础上，通过模拟不同降雨强度并构建路面排水方程，可求解不同场景下的路面面域水膜分布情况，且通过经验公式可进一步分...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于面域水膜分布预测的车辆滑水风险识别方法，所述面域水膜分布为路表面水膜厚度在二维平面上的分布，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：确定待预测路段；步骤2：利用激光雷达测量设备获取所述待预测路段的原始三维点云数据；步骤3：对所述原始三维点云数据进行解析处理，构建待预测路段的路面三维高程矩阵；步骤4：基于所述路面三维高程矩阵，构建面域水膜厚度计算模型；构建二维浅水方程，通过求解所述二维浅水方程，求解所述面域水膜厚度计算模型，得到二维平面上分布的预估面域水膜厚度；步骤5：利用水膜厚度检测设备对待预测路段的实际面域水膜厚度进行检测，得到实测面域水膜厚度；计算实测面域水膜厚度与预估面域水膜厚度的差值，若所述差值小于预设的准确性判定阈值，则执行下一步骤，否则重复上一步骤并作参数调整，直至所述差值小于预设的准确性判定阈值；步骤6：采集待预测路段的典型车辆参数，根据修正LuGre摩擦模型计算待预测路段的临界滑水速度；步骤7：基于所述待预测路段的临界滑水速度，识别待预测路段的车辆滑水风险。2.根据权利要求1所述的一种基于面域水膜分布预测的车辆滑水风险识别方法，其特征在于，所述的原始三维点云数据覆盖待预测路段全路幅，且所述原始三维点云数据以三维坐标格式储存。3.根据权利要求1所述的一种基于面域水膜分布预测的车辆滑水风险识别方法，其特征在于，所述步骤3，对待预测路段的原始三维点云进行解析处理，所述解析处理包括截取、滤波及坐标转换处理，获得道路路缘石以内的路面三维点云数据，对所述路面三维点云数据进行网格化，构建待预测路段的路面三维高程矩阵；具体包括以下步骤：步骤301：导入原始三维点云数据，确定路面区域的高度阈值H，从原始三维点云数据中剔除高于高度阈值H的三维点云数据，得到初筛三维点云数据；步骤302：从所述的初筛三维点云数据中提取路面平面所属的三维点云数据；步骤303：从所述路面平面所属的三维点云数据中提取路面横断面的三维点云数据，对路缘石边缘进行分割，提取道路路缘石以内的路面三维点云数据，并以三维坐标格式输出；步骤304：对所述路面三维点云数据进行坐标转换，将其从原始坐标系转换为本地坐标系；步骤305：设置网格尺寸d，对所述路面三维点云进行网格化，并将三维坐标格式的路面三维点云数据通过插值计算，获取网格形式的路面三维数据；步骤306：对所述网格形式的路面三维点云数据进行滤波处理，剔除路面异常点；步骤307：获取滤波处理后网格形式的路面三维点云数据，作为待预测路段的路面三维高程矩阵输出。4.根据权利要求3所述的一种基于面域水膜分布预测的车辆滑水风险识别方法，其特征在于，步骤301中，利用直通滤波方法，从原始三维点云数据中剔除高于高度阈值H的三维点云数据。
5.根据权利要求3所述的一种基于面域水膜分布预测的车辆滑水风险识别方法，其特征在于，步骤302中，采用随机采样一致性算法，从初筛三维点云数据中提取路面平面所属的三维点云数据。6.根据权利要求1所述的一种基于面域水膜分布...
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