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原文传递一种基于路面动态弯沉的道路承载性能评价方法

专利名称：	一种基于路面动态弯沉的道路承载性能评价方法
摘要：	本发明公开了一种基于路面动态弯沉的道路承载性能评价方法，属于道路承载性能评价方法技术领域。本发明的技术方案要点为：一种基于路面动态弯沉的道路承载性能评价方法，采用路面动态弯沉无损快速检测设备，现场采集路面的动态弯沉数据；采用小波阈值降噪方法对实测动态弯沉数据进行降噪处理得到准确的路面动态弯沉数据；利用降噪处理后的路面动态弯沉数据对道路承载性能进行评价，确定出道路承载性能不足的路段位置。本发明采用路面动态弯沉进行道路承载性能评价，测量荷载为真实的车辆荷载，能够显著提高路面承载性能评价的速度和准确性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河南;41
申请人：	河南省高远公路养护技术有限公司
发明人：	史纪村;李国征;银廷俊;张芳超;韩志宇;岳学军;王君雄;李忠玉;张庆;董是;刘玉恒;刘廷国;左献宝
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201910547036.4
公开号：	CN110243682A
代理机构：	新乡市平原智汇知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	路宽
分类号：	G01N3/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	453003 河南省新乡市高新区高远路6号
主权项：	1.一种基于路面动态弯沉的道路承载性能评价方法，其特征在于包括以下步骤：步骤S1：采用路面动态弯沉无损快速检测设备，现场采集路面的动态弯沉数据；步骤S2：采用小波阈值降噪方法对实测动态弯沉数据进行降噪处理得到准确的路面动态弯沉数据；步骤S3：利用降噪处理后的路面动态弯沉数据对道路承载性能进行评价，确定出道路承载性能不足的路段位置。 2.根据权利要求1所述的基于路面动态弯沉的道路承载性能评价方法，其特征在于：步骤S1中采用激光动态弯沉检测车对道路动态弯沉数据进行测量采集，激光动态弯沉测量车采用4个激光探头采集路面动态弯沉数据，该4个激光探头沿检测车运行方向依次分布且4个激光探头与后轮间隙荷载中心点之间的距离依次为100mm、200mm、450mm、2350mm，后轮最大轴载能够达到20T，用于满足重轴载条件下道路承载性能的评价要求。 3.根据权利要求1所述的基于路面动态弯沉的道路承载性能评价方法，其特征在于：步骤S2中小波阈值降噪方法的具体过程为：首先选择一种母小波并确定小波分解层数，再对实测信号进行小波变换；其次对变换后的小波系数进行阈值降噪处理以滤除噪声；最后将降噪处理后的小波系数进行小波逆变换，重构信号。 4.根据权利要求1所述的基于路面动态弯沉的道路承载性能评价方法，其特征在于：步骤S2中小波阈值降噪方法的具体步骤为： (1)选取sym8作为母小波，支撑长度为15，消失矩为8，分解层数定为4层，母小波函数sym8用ψ(t)表示，原始测量信号用f(x)表示，对ψ(t)进行时域上的平移和伸缩得到小波基函数，同时对其进行幂级数的离散化，然后对原始测量信号进行离散的小波变换，小波基函数的获取和小波变换过程可由式(1)、式(2)来表示： ψj,k(t)＝2-j/2ψ(2-jt-k)，其中j,k∈Z (1) 式中：是ψj,k(t)的复共轭； (2)采用阈值降噪方法对小波系数进行处理，对每层分辨率下都选取特定的阈值对变换后的小波系数进行处理，假设噪声信号服从标准正态分布φ N(0,1)，对于某分辨率下的n个含噪小波系数d1，d2，d3，….，dn的阈值计算过程如下： ①：对小波系数的大小进行重新排序：按照绝对值大小排序如下，\|d1\|>\|d2\|>....>\|dn\|； ②：对于每个di，计算标准正态分布φ在di两侧的累计概率，pi＝2[1-φ(\|di\|)]； ③：对于每个pi，计算qi＝(n/i)pi和 ④：计算函数取最小值时对应的a值； ⑤：计算公式最大值所对应的i值为k； ⑥：选取的阈值就是\|dk\|，即当所以满足式\|di\|<\|dk\|的di都置为0，其余的di按照改进的阈值函数进行处理； (3)采用改进的软阈值函数结合计算得来的阈值对小波系数进行处理，改进的软阈值函数用式(3)表示：式中： (4)用处理过的小波系数对测量信号进行重构，用式(4)进行定义： 5.根据权利要求1所述的基于路面动态弯沉的道路承载性能评价方法，其特征在于：步骤S3的具体过程为：使用经过处理后的测量信号计算出后轮间隙荷载中心点处的弯沉值，求出代表路段路面结构强度系数SSI，确定道路承载性能不足的位置，从而在路网级层面快速确定道路中承载性能不足的区域，路面结构强度系数用式(5)计算：式中：ld-路面设计弯沉；l0-实测代表弯沉。
所属类别：	发明专利