基于中国道路谱数据库的典型路面提取与合成方法技术

技术编号:5441519 阅读:390 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开一种基于中国道路谱数据库的典型路面提取与合成方法,其特征在于:包含路面特征参数提取,利用雷达图分析法计算归一化面积,使用均值目标分析法提取最优路段样本和使用标准差目标分析法再次提取最优化路段样本并合成一条具有代表性的典型路面等几个步骤。其显著效果是:本发明专利技术的典型路面提取与合成算法,通过对道路谱数据库中海量的路面试验数据的特征参数提取和统计分析,在雷达图分析工具的配合下,合理高效的合成了具有代表性的、高度浓缩的典型路面。该典型路面可用于汽车工程中各种试验台性能试验的路面输入使用;也可用于各种虚拟仿真软件中,形成有地域特点的、有代表性的三维数字化路面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及道路数据的提取与合成技术,具体地说,是一种基于中国道路谱数据 库的典型路面提取与合成方法。
技术介绍
随着汽车行业的迅速发展,我国已经成为世界汽车工业生产大国,走过了仿制、技 术引进及加工生产阶段,已进入自主研发、自主创新的新阶段。在自主研发阶段的汽车工程 领域中,路面数据作为车辆的主要外部激励源,无论是室内的各种试验台性能试验还是在 计算机中的虚拟仿真分析都离不开基础路面数据的支持。中国道路谱数据库是在国家科技部863计划项目支持下,在全国范围内展开针对 我国各个地区典型道路路面进行统计测量得到的成果,即在通过专用的测量采集设备对路 面进行测量,获得大量的路面数据以后,对这些路面数据进行初步的预处理计算得到直接 可用的基础路面数据,将这些路面数据有机的组织和管理起来就形成了中国道路谱数据库。在目前的车辆工程中,试验仿真中大量使用的都只是某个地方非常局部的某条试 验路面,或者直接在计算机中仿真生成一条路面,这些路面数据都不能真正代表这个地区 的道路路面特点,因此在工程中非常需要一条典型路面,该路面不能太长但又具有该地区 道路的各种路面特征,即具有典型性,可代表这个地区的路面特点,而现有技术中还缺乏一 种用于典型路面提取和合成的方法。
技术实现思路
基于工程应用的需要,本专利技术的目的是提供一种典型路面的提取和合成的方法, 在针对中国道路谱数据库中大量的路面试验数据统计分析的基础上,提炼与合成了可以代 表某个地区的典型路面,广泛用于汽车各种试验和虚拟仿真分析。为达到以上目的,本专利技术采用的技术方案如下一种,包括以下步骤 第一步(Si)路面特征参数提取从中国道路谱数据库中提取M个样本路段的N个指标作为典型路面提取的 基础参数,M和N均为正整数;第二步(S2)利用雷达图分析法计算归一化面积,包括S2-1 将步骤Sl中M个样本路段的N个指标的数据绘制于雷达图中,计算基础参数的N维均值闭环曲线;S2-2:按照本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于中国道路谱数据库的典型路面提取与合成方法,其特征于包括以下步骤:第一步(S1):路面特征参数提取从中国道路谱数据库中提取M个样本路段的N个指标作为典型路面提取的基础参数,M和N均为正整数;第二步(S2):利用雷达图分析法计算归一化面积,包括:S2-1:将步骤S1中M个样本路段的N个指标的数据绘制于雷达图中,计算基础参数的N维均值闭环曲线;S2-2:按照*x↓[i]↑[j]=x↓[i]↑[j]/*↑[j]对基础参数的N个指标进行量纲统一,其中x↓[i]↑[j]表示第i个数据路段在第j维上的样本值,*↑[j]表示第j维上的均值,*x↓[i]↑[j]表示第i个样本路段量纲统一后的样本参数值,i=1,…,M,j=1,…,N;S2-3:按照A↓[i]=1/2*(*x↓[i]↑[j])*(*x↓[i]↑[k])*sin360°/N分别计算M个样本路段的闭环面积,其中,A↓[i]为第i个数据路段的闭环面积,k=j+1;第三步(S3):使用均值目标分析法提取最优路段样本,包括:S3-1:根据S2-3中得出M个样本路段闭环面积A↓[i]的大小进行排序,获得样本面积排序序列;S3-2:设定目标合成路面的长度为akm,组合路段的长度为bkm,从而确定组合路段的个数n=a/b,按照组合路段个数n在样本面积排序序列上以长度为L进行等长度分组,其中L=M÷n的整数部分;S3-3:在步骤S3-2所得的每个样本组的L条路段中利用均值目标分析法确定最优化的n′条样本路段,n′的取值根据需要合成道路的长度和计算机的配置情况确定,且n′≤L;第四步(S4):使用标准差目标分析法再次提取最优化路段样本:S4-1:从S3-3中每组选取的n′条样本路段中随机抽取一条路段与其他n-1组中抽取的路段组合形成n条路段组合的目标样本路段,达到目标合成路段的长度,并计算该组合路段参数数据的标准差,选择所有组合中标准差最接近样本的组合作为最终抽取的目标样本路段;S4-2:将S4-1中抽取出的目标样本路段的时域序列数据随机排列并平滑过渡连接起来,生成最终典型路面的合成路面。...

【技术特征摘要】
1. 一种基于中国道路谱数据库的典型路面提取与合成方法,其特征于包括以下步骤 第一步(Si)路面特征参数提取从中国道路谱数据库中提取M个样本路段的N个指标作为典型路面提取的 基础参数,M和N均为正整数;第二步(S2)利用雷达图分析法计算归一化面积,包括S2-1 将步骤Sl中M个样本路段的N个指标的数据绘制于雷达图中,计算基础参数的N维均值闭环曲线;参数的N个指标进行量纲统一,其中 < 表示第i个数据路段在第j维上的样本值,六表示 第j维上的均值,表示第i个样本路段量纲统一后的样本参数值,i=l,…,M,j=l,…,N ;S2-3...

【专利技术属性】
技术研发人员:段虎明石锋马颖张开斌谢飞
申请(专利权)人:中国汽车工程研究院股份有限公司
类型:发明
国别省市:85[中国|重庆]

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