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基于三维线激光技术的路面车辙检测技术研究
| 论文题名： | 基于三维线激光技术的路面车辙检测技术研究 |
| 关键词： | 路面车辙;检测技术;三维线激光;养护管理 |
| 摘要： | 我国已从道路建设的高峰期快速进入以养护和维修为主的管养期，道路管理部门将长期面临艰巨的养护管理任务。全面准确、快速可靠地掌握路面病害数据是科学养护管理决策的关键。车辙作为沥青路面主要病害形式之一，不仅直接影响行车安全性和舒适性，还严重危害道路结构整体性和稳定性。因此获取准确、可靠的车辙检测数据是路面状况评价与养护决策的重要任务。 目前国内外广泛采用的路面车辙人工直尺测量方法因耗时、费力且危险性高已逐渐被多点激光检测系统替代。然而，多点激光技术受激光点数量制约和检测车辆横向偏移的影响，常产生车辙深度检测结果的低估，进而导致车辙严重程度的误判。同时，多点激光检测系统难以获取车辙三维细观形貌，难以准确计算车辙多维度特征，分析现有的车辙一维深度检测数据无法为管理者提供全面、真实、准确的车辙信息，制约了公路养护管理的科学化、精细化发展。 本文首先通过收集大量相关资料和文献，基于先进的商用三维线激光设备，分析了三维线激光检测原理与特性，进一步地，通过室内实验分析了检测系统的扫描线间隔与架设高度等参数对三维成像特性的影响；然后，分别以大理石、水泥板、沥青板和标定板为检测对象，研究不同特性的材料对激光点云数据的准确性与重复性影响；针对黑、黄、白三种路面常见颜色和不同路面构造深度，研究了被测物体表面色彩和构造深度对激光点云数据特性的影响；最后，分析了检测过程中线激光数据异常值特性，通过室内外实验研究了缺失点与突变点的可能成因；借助MATLAB平台编制了路面车辙多维度特征参数提取软件，实现了车辙多维度特征参数提取，并通过室内试验验证了车辙多维度指标提取算法的准确性。 通过对新兴三维线激光点云数据特性分析，并对其在路面车辙多维度指标检测进行研究，是对三维线激光技术在路面管理领域适用性的初步探究，是对我国现有车辙分析技术的完善，对推进公路养护管理的科学化、精细化建设有益补充。 |
| 作者： | 李甜甜 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 蔡宜长 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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