广州地区城市道路病害探测图谱与优化方法

针对运营中的城市道路在路基病害探测中无法封路的情况,以广州市广花一级公路为工程背景,阐述了城市道路探地雷达(GPR)检测原理,并对检测精度影响因素进行了总结.提出了不影响正常交通条件下城市道路二维、三维探地雷达快速联合检测优化方法,以三维雷达图像进行初判、二维雷达深入检测并进行对比分析,实现道路病害的精确解译.运用此优...     

郑州市极端暴雨灾后交通工程隐患应急检测分析

极端暴雨灾后，郑州市区道路、地铁隧道等交通工程易产生道路基底脱空、隧道变形渗水等病害。为了查明这些隐患，根据暴雨灾后隐患类别及各类检测方法的特点，通过组合车载三维探地雷达、拖曳式瞬变电磁、移动三维激光扫描等多种检测方法，对道路空洞、隧道病害进行了应急检测。结果表明：采用车载三维探地雷达与拖曳式瞬变电磁相结合，可有效避免单一方法的局限性，快速查明道路工程的脱空、渗漏等病害；采用移动三维激光扫描普查隧道结构信息，再利用探地雷达对重点病害进行详查，可快速查明隧道工程安全状况。     

基于GPR的城市道路地下病害差值检测方法研究

地下工程施工对道路路基破坏产生的地下空洞等病害是导致城市道路路面坍塌事故频发的主要原因,探地雷达(GPR)以其无损、快捷以及浅层高分辨率的优势被广泛应用于道路地下病害检测中。针对目前GPR技术在地下病害一次性检测中存在的环境干扰严重和检测精度低的问题,提出了一种基于差值检测的道路地下病害检测方法。首先通过差值检测算法对配准后的不同时相雷达图像进行差值处理,识别出变化区域即病害可能出现区域,然后利用改进的核匹配追踪算法,识别并提取道路病害特征。根据回波波组形态、振幅和相位特性、吸收衰减特性等方面特征,初步建立地下病害属性划分标准,进而将不同种类病害分级以指导施工修复。对北京四环路部分路段进行应用实验,结果表明:该检测方法有效提高道路地下病害的检测精度至80%。该方法可实现道路病害检测由一次性检测技术向周期性监测技术的转换,为保障城市道路和地下管线安全提供有效的技术支撑。     

基于视觉和毫米波雷达的车道级定位方法

提出了一种基于视觉和毫米波雷达的车道级定位方法.利用机器视觉方法,通过摄像头检测车道线,并用圆曲线模型进行拟合;采用毫米波雷达检测道路两旁的静止护栏边沿,以获取道路的边界信息,采用低精度全球定位系统(GPS)获取当前道路信息,并对比车道线与道路边沿的相对位置关系,从而进行车道级定位.结果表明,针对中、高速城市道路及高速公路场景,所提出的车道级定位方法的定位效果较好.     

基于多通道融合和极线约束的道路检测与定位

计算机双目视觉道路检测及定位在实现无人运动平台自主导航中具有重要意义.根据双目摄像机系统模型,提出基于多通道阈值融合的车道线检测方法,融合车道线边缘和色彩信息进行图像阈值分割,采用透视变换和自适应动态滑窗法提取车道线像素,采用最小二乘法拟合道路模型并依据极线约束关系进行定位,投影至SLAM地图中.实验结果表明,算法在光照变化、阴影遮挡等场景中均能精确检测车道线,将车道线信息投影至三维地图可以有效地将车道信息与地图信息进行融合,提高了道路感知能力.      

基于GPR与概率神经网络的城市道路路基病害预警模型研究

近年来由道路路基病害所导致的城市道路塌陷事故频繁发生,造成人员伤亡和巨大的经济损失。针对城市道路路基病害所带来的诸多问题与安全隐患,提出了一种基于探地雷达与概率神经网络的城市道路路基病害预警模型。首先在分析路基病害成因的基础上建立了城市道路路基病害评价指标体系;然后依托城市道路路基病害动态演化物理模型,使用探地雷达采集并积累样本数据;最后基于样本数据建立概率神经网络预警模型并进行仿真分析,结果表明预警准确率达到88.9%。该预警模型在郑州市中牟县的滨河路和荟萃路进行了应用试验,预警结果与实际情况基本吻合,表明该预警模型可对城市道路路基病害做出有效预警,为道路养护和工程整治设计提供技术支撑。     

基于探地雷达与概率神经网络的城市道路路基病害预警模型研究

近年来由道路路基病害所导致的城市道路塌陷事故频繁发生,造成人员伤亡和巨大的经济损失。针对城市道路路基病害所带来的诸多问题与安全隐患,提出了一种基于探地雷达与概率神经网络的城市道路路基病害预警模型。首先在分析路基病害成因的基础上建立了城市道路路基病害评价指标体系;然后依托城市道路路基病害动态演化物理模型,使用探地雷达采集并积累样本数据;最后基于样本数据建立概率神经网络预警模型并进行仿真分析,结果表明预警准确率达到88.9%。该预警模型在郑州市中牟县的滨河路和荟萃路进行了应用试验,预警结果与实际情况基本吻合,表明该预警模型可对城市道路路基病害做出有效预警,为道路养护和工程整治设计提供技术支撑。     

基于深度学习和ArcMap的路面病害智能综合检测方法

为了提升路面病害检测效率,实现路面病害检测结果的可视化显示,结合深度学习技术和ArcMap地理信息系统,设计一种适用于沥青路面的路面病害智能综合检测方法.该检测方法首先利用基于视觉几何组(visual geometry group, VGG)模型的卷积神经网络进行路面图像分类,再利用基于单步多框检测(single shot MultiBox detector, SSD)模型的目标检测网络实现路面病害识别,最后利用ArcMap地理信息系统生成道路健康地图.测试结果表明：基于VGG-16模型的路面图像分类准确率为94.60%,能够判别正常路面和病害路面;基于SSD模型的路面病害识别平均精确度为87.36%,能够有效识别坑槽、松散、车辙、裂缝、泛油和修补等6类病害类型;基于ArcMap系统的道路健康地图能够实现病害定位与结果显现.     

道路路基脱空病害雷达波场数值模拟与瞬时属性分析

针对道路路基脱空病害的快速识别,采用时间域有限差分法进行病害的雷达波长数值模拟,模拟了脱空病害不同大小、长度、位置及填充的差异,并通过图像增益和复信号分析技术提取雷达波场的振幅、相位和频率等瞬时属性特征,分析了不同脱空地质的雷达波场响应特征。研究结果表明：根据路基脱空病害的地质雷达瞬时振幅图像和单道波归一化幅值可推算出脱空病害上界面信息和脱空区域介质类型;根据充气脱空病害和充水脱空病害瞬时相位图像特征,可判断出路基结构层间信息和脱空病害区域和边界位置;根据充水脱空病害和充气脱空病害瞬时频率图像,可判断出高频和低频电磁波存在位置。此外,根据充水脱空病害单道波瞬时频率图,可得到正向电磁波存在位置,并作为脱空病害下界面位置判断依据。研究成果可为道路病害的智能识别和快速判识提供理论依据。     

基于车载GPS定位误差分布规律的地图匹配算法

针对目前车载GPS定位信息地图匹配技术的主要缺陷,即GPS定位点的道路纵向位置修正效果较差,特别是对GPS独立定位的情况而言,修正精度很低,通过分析车载GPS定位误差的特点及其分布规律设计了一种地图匹配算法,重点提高车载GPS定位点在道路纵向的修正精度.采用长春市局部路网的地理信息为基础,采集车载GPS实测数据完成了算法的实证分析.结果表明,所提出的地图匹配算法应用效果理想,尤其是将车载GPS定位点的道路纵向位置修正精度提高了2.5 m以上,从而可满足车载GPS数据用户更高水平的信息需求.     

结构光三维扫描技术在道路病害识别方面的研究

目前利用探地雷达进行路基病害探测是一种较为科学的方法。如果同时能够获取路面三维模型,将地上路面信息与地下路基信息进行关联互补,将能够有效地检测出道路病害。利用基于HALCON的激光三角测量法完成对道路模型的测量,以大型跨平台开源点云库(PCL)为主,应用大量点云相关的通用算法和高效数据结构,针对道路病害特点,对点云进行获取、滤波、特征提取、曲面重建、可视化等处理,能够从三维重构图中清晰分辨出道路病害的情况。     

检查井常见病害及防治

城市道路上各类管网的检查井病害给道路工程质量埋下了许多隐患，若处理不好就会引起道路铺装下沉、龟裂，破损，造成井框与路面高程差值过大等现象。本文分析了检查井病害的成因，并给出了检查井病害治理的相关方法。     

基于小波变换的道路正射影像地图生成方法

提出一种利用车载系统制作道路正射影像地图的方法.该方法使用逆透视变换将数据采集车采集的路面图像信息转换为道路正射影像地图碎片,使用线下插值算法进一步处理采集车的航位推算信息和扩展卡尔曼滤波定位信息,并根据处理结果将正射影像碎片投影至全局坐标系中.使用小波变换将所有正射影像碎片进行频带区分,对高低频带分别使用加权中值算法...     

基于主被动传感器融合的车辆检测

为了检测车辆目标,提出了一种基于主被动传感器融合的车辆检测方法.将车辆检测分为假设和验证假设两个步骤,在假设阶段,通过被动传感器——毫米波雷达进行目标的检测与跟踪,在对雷达数据进行最邻近法聚类后,在多假设跟踪模型下,将观测目标集与通过卡尔曼滤波器预测的目标集进行数据关联,得到雷达目标.在验证假设阶段,首先通过新出现的雷达目标找出车辆可能存在的区域,然后通过训练好的分类器对这些区域进行验证得到最终的车辆目标.在实验室的无人自主车平台上,本系统在城市道路和乡村道路环境下进行了大量实验,结果表明本文的方法可以有效地检测并跟踪到车辆目标,得到目标的距离和速度信息,从而帮助自主平台实现更多功能.     

综合物探手段在城市道路浅层病害中的应用分析

依托天津市东区建成区道路翻修工程前期检测项目,采用地面三维地质雷达扫描、RDScan地震散射法和CCTV管道机器人的综合物探检测手段,对城市道路地质体和管道进行检测。研究结果表明,CCTV管道机器人可以直接采集管道内影像,研究区的管道病害主要集中在管道腐蚀、管道脱节和管道渗流,缺陷等级以Ⅱ级缺陷为主;道路浅层土层疏松位置处地质雷达波的波长较大,与高频的地质背景存在明显的差异,表现为高能量团;采用RDScan地震散射方法可以得到大面积的连续地震波速度分布图像,具有直观连续和高效低成本的应用效果。     

一种基于多传感器融合的车辆检测与跟踪方法

针对城市道路环境,提出了一种基于激光雷达和视觉的车辆检测与跟踪方法.首先,采用透视变换和多传感器联合标定,根据激光雷达数据生成包含车辆假设的兴趣区域,以提高车辆检测的可靠性和降低图像处理的计算量;然后,提出了一种基于多维特征空间马氏距离的车辆检测算法,通过提取兴趣区域内图像特征向量,并将其与标准向量间的马氏距离作为车辆状态估计;最后,采用Kalman滤波实现车辆运动跟踪.为了提高鲁棒性,将粒子滤波算法与Kalman滤波相结合,以在雷达信息不准确的情况下准确地实现目标状态估计.实验结果表明,该方法在城市环境中取得了比较理想的车辆跟踪效果.     

基于视觉识别技术的机车定位系统研究

本文通过视觉SLAM技术,设计一套视觉图像采集处理系统,利用摄像机视觉定位方式,实现机车在站场股道的精确定位。系统首先通过图像采集装置,实现站场大量数据采集,并将该数据用于站场高精地图构建基础。将构建高精地图植入车载主机,在实际机车站场运行中,根据采集的实时图像数据与高精地图数据做学习对比,最终实现机车站场高精度定位,并根据位置信息实现机车操纵指导提醒。     

交通数据的地图匹配算法研究

城市智能交通引导系统为用户提供最准确的道路交通信息。在分析地图匹配问题产生原因的基础上,阐述了地图匹配算法解决车辆在地图上位置定位的基本思想和判断依据,设计了交通引导系统中便于实现的地图匹配算法,通过引入行驶方向和驾车轨迹,地图匹配算法改进后提高了车辆定位的准确性。系统实验证明,改进后的地图匹配算法能够很好的完成交通引导系统中车辆位置在地图显示中的定位匹配任务。     

利用MAPX实现路面病害管理

为提高路面病害治理效率,将GIS空间分析理论和方法运用到路面病害数据管理中.根据路面病害系统的设计目标,进行功能设计和数据库设计,运用可视化语言VB和MAPX控件,建立基于MAPX的路面病害数据库(PDMS).研究结果表明:该系统实现了图形与数据的双向快速查询,并直观的在地图上或者以专题地图的形式为用户提供历史病害发生的空间位置与属性位置,方便了检索查询病害历史数据;还为用户提供采集和保存多样形式病害数据的功能,为路面养护和使用寿命评估提供丰富的数据来源.     

智能社区下基于RTK技术的室外机器人定位导航方法

在智能社区环境下,借助Googel二维地图,采用模式匹配将地图中机器人活动范围部分转换为栅格地图,利用实时动态载波相位差分技术对机器人进行定位,然后采用对应比例将定位坐标与栅格地图坐标信息进行转换,实现机器人在栅格地图上的定位,以达到对机器人定位导航的目的;为保障机器人安全巡逻,采用倾斜向下安装的激光检测一个倾斜面,兼顾机器人前方与激光位置下方区域,获得更好的检测效果。通过实验验证:经过转换的二维地图与采用实时动态载波相位差分技术的定位误差在可接受范围,且机器人能顺利的实时避障,试验验证了该方法的可行性。