[發明專利]一種評價路面自行車騎行舒適性的方法及裝置

在審

• 申請號: 201710548541.1
• 申請日: 2017-07-01
• 公開（公告）號: CN107290156A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 沙愛民;高杰;胡力群;譚玉鍬
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01M17/007
• 分類號: G01M17/007
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及交通運輸工程領域，具體涉及一種評價路面自行車騎行舒適性的方法及裝置。

背景技術

在城市交通擁堵愈發嚴重的困境下，越來越多的人們選擇自行車出行。據不完全統計，截止2016年底我國自行車及電動自行車的保有量分別為3.7億輛及2.2億輛，遠超機動車保有量0.26億輛。統計表明，我國部分城市自行車交通出行比例已經超過了30％。

截止目前，我國已有50余個城市建立了專門的公共自行車系統，并推出了相關的移動設備APP；另一方面，以“摩拜單車”、“小鳴單車”、“ofo共享單車”為代表的社會資本也參與到城市公共自行車系統的建設中來，并以更為人性化的服務與更為新潮的理念受到了更多的關注，更在年輕人中引發了新的潮流。隨著社會進步與科技發展，人們對于由身邊環境所帶來的感受將會愈發重視，自行車騎行者對于舒適性的要求也會隨之提高。

遍查文獻后發現，目前世界各國尚未建立評價自行車騎行舒適性的統一標準和測試方法，科學研究也未對這一問題展開研究。這對于提高城市自行車基礎設施建設是不利的，同時也是對自行車騎行者主觀感受的重大忽視。因此，本研究著力于開發一套自行車騎行者舒適性的評價方法和評價裝置，以期為我國城市道路等基礎設施的建設提供必要的參考。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種可以定量地、準確地評價某段路面的自行車騎行舒適性的測試、評價方法，同時為了實施該方法和裝置。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種評價路面自行車騎行舒適性的裝置，包括支撐平板，所述支撐平板兩側通過支撐架對稱安裝有連接件，所述支撐平板上安裝有壓電式單軸振動加速度傳感器、GPS定位模塊、數據采集卡和可充電電源，所述支撐平板上罩設有一保護殼，所述保護殼上設有振動加速度數據輸出端口、GPS定位模塊數據輸出端口和開關，所述壓電式單軸振動加速度傳感器、GPS定位模塊、數據采集卡、可充電電源、振動加速度數據輸出端口、GPS定位模塊數據輸出端口和開關電連接。

優選地，所述連接件為金屬材質(包括但不限于鋁合金、鋼鐵)，內徑為20mm-35mm，螺孔內徑5mm-8mm，與自行車車把剛性連接。

優選地，所述支撐架為金屬材質(包括但不限于鋁合金、鋼鐵)，長度15cm-20cm，直徑10mm-20mm，與支撐平板焊接。

優選地，所述支撐平板的材質不限于木質、金屬、塑料，其厚度5mm-10mm，寬度為10-12cm，長度15cm-20cm。

優選地，所述保護殼的材質不限于木質、金屬、塑料，其厚度3mm-5mm，寬度為10-12cm，長度15cm-20cm，高度5cm-8cm。

優選地，所述壓電式單軸振動加速度傳感器用于測量與路面垂直方向的振動加速度，其量程不小于±200m/s²，精度不得低于±5％，測試頻率范圍為1-1000Hz。

優選地，所述振動加速度數據輸出端口和GPS定位模塊數據輸出端口均采用USB3.0作為數據輸出端口；所述GPS定位模塊的定位誤差小于10m CEP50，速度測試誤差小于3km/h；所述數據采集卡最大數據采集頻率不應低于1kHz，通道數不應少于2通道；所述可充電電源不限于鉛酸電池、鋰離子電池，其循環壽命不應低于600次，輸出電壓為穩壓3V；所述開關11為按壓式開關。

本發明實施例還提供了一種評價路面自行車騎行舒適性的方法，包括如下步驟：

S1、將如權利要求1所述的測試裝置牢固地安裝在自行車車把上；

S2、將振動加速度的采樣頻率設置為1-1000Hz；GPS采樣頻率設置為200Hz，并設置舒適度閾值：

當DRC或RC≤0.37，極為不舒適；

當0.37＜DRC或RC≤0.5，不舒適；

當0.5＜DRC或RC≤0.62，比較舒適；

當0.62＜DRC或RC≤0.74，舒適；

當0.74＜DRC或RC≤0.89，很舒適；

當0.89＜DRC或RC≤1，非常舒適；

S3、打測試裝置開關，測試者選擇的騎行速度應介于10～25km/h之間，之后騎行者保持選定速度，平穩的(5～25)騎行過被測路段，通過測試裝置獲取一次騎行歷程中的自行車騎行者在騎行過程中手把處的振動數據(m/s²)、一次騎行歷程中的自行車車速的數據(km/h)、一次騎行歷程中的行駛軌跡數據，騎行停止后，立即關閉測試裝置開關；