基于机载激光雷达的路面车辙和平整度检测技术研究.pdf

"基于机载激光雷达的路面车辙和平整度检测技术研究" 本文研究了基于机载激光雷达的路面车辙和平整度检测技术，该技术可以快速、准确地检测路面车辙和平整度，从而提高道路交通安全和舒适性。 本文总结了现有的路面车辙和平整度检测方法，并指出了目前常用的车载式路面车辙和平整度检测技术存在的一些问题。在此基础之上，提出了一种基于机载激光雷达的车辙和平整度检测方法，并通过现场测试验证了此方法的可行性与准确性。 在检测系统设计方面，本文介绍了机载激光雷达路面检测技术的主要检测手段，并对检测系统进行了总体设计，详细说明了检测系统整体的硬件组成、关键设备参数和雷达标定方法。 在检测数据处理方面，本文编写了 MATLAB 程序对雷达数据进行处理，选用了合理的车道横断面拟合方法和车辙深度计算方法，并使用无人机姿态信息对计算结果进行修正，使车辙深度以报表的形式输出。生成了路表三维曲面模型，更加直观地展现了被测路段的车辙深度情况，同时验证了数据处理算法的可靠性。 在平整度评价方面，本文介绍了目前世界上通用的平整度评价指标：国际平整度指数 IRI（International Roughness Index）及其计算模型和计算方法；提出了一种基于路面点云的路表数字高程模型的构建方法，并在此模型基础之上进行道路纵断面高程数据的获取、修正、IRI 值计算以及精度验证。 本文对机载激光雷达车辙检测精度的影响因素进行了分析，通过三维空间建模提出了一种激光脚点定位误差模型，根据此模型分析了各种因素对激光脚点坐标误差的影响。提出了一种基于MATLAB 的车辙深度测试仿真方法，模拟了不同飞行高度和雷达角度分辨率下的车辙深度检测结果，与激光雷达在真实场景下的测试数据对比，验证仿真模型的准确性。 本文的研究成果可以为道路自动化检测提供了一种轻量化检测手段，提高道路交通安全和舒适性。 知识点： 1. 机载激光雷达技术在路面车辙和平整度检测中的应用 2. 路面车辙和平整度检测方法的分类和比较 3. 机载激光雷达路面检测技术的检测系统设计和硬件组成 4. 雷达数据处理算法的设计和实现 5. 路面点云数据的应用于数字高程模型的构建 6. 国际平整度指数 IRI 的计算模型和计算方法 7. 机载激光雷达车辙检测精度的影响因素分析 8. 基于 MATLAB 的车辙深度测试仿真方法的设计和实现