[發明專利]一種道路坡度的測量方法及系統

有效

• 申請號: 201911296486.7
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN111060071B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 常成利;楊亞鵬;武玉釗;車霄宇
• 申請（專利權）人: 中公高科養護科技股份有限公司
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 莎日娜

1.一種道路坡度的測量方法，其特征在于，所述測量方法采用檢測車，所述檢測車上搭載有慣性測量儀、第一測距儀組和第二測距儀組，所述第一測距儀組包括至少兩個沿所述檢測車的寬度方向均勻間隔設置的第一測距儀，所述第二測距儀組包括至少兩個沿所述檢測車的長度方向均勻設置的第二測距儀，所述慣性測量儀的兩個水平軸分別與所述檢測車的長度方向和寬度方向平行，所述第一測距儀和所述第二測距儀發射的射線均平行于所述檢測車的高度方向；

所述測量方法包括：

當所述檢測車保持水平靜止的狀態時，對所述慣性測量儀進行標定，得到所述慣性測量儀測量的所述檢測車的橫滾角和俯仰角的標定值；

當所述檢測車在待檢測道路上沿道路中心線行駛時，采集所述慣性測量儀測量得到的每一測量點的所述檢測車的第一橫滾角和第一俯仰角，采集所述第一測距儀組測量得到的每一測量點的一組第一測量值，以及，采集所述第二測距儀組測量得到的每一測量點的一組第二測量值；

根據每一測量點的一組所述第一測量值，計算得到每一測量點的所述檢測車與所述道路的路面之間的橫向夾角；

根據每一測量點的一組所述第二測量值，計算得到每一測量點的所述檢測車與所述道路的路面之間的縱向夾角；

根據所述橫滾角的標定值和每一測量點的所述橫向夾角，采用第三方程修正每一測量點的所述第一橫滾角，得到每一測量點的第二橫滾角；

其中，所述第三方程為r₂＝r₁-r₀-a，r₂表示所述第二橫滾角，r₁表示所述第一橫滾角，r₀表示所述橫滾角的標定值，a表示所述橫向夾角；

根據所述俯仰角的標定值和每一測量點的所述縱向夾角，采用第四方程修正每一測量點的所述第一俯仰角，得到每一測量點的第二俯仰角；

其中，所述第四方程為p₂＝p₁-p₀-b，p₂表示所述第二俯仰角，p₁表示所述第一俯仰角，p₀表示所述俯仰角的標定值，b表示所述縱向夾角；

分別計算每一測量點的所述第二橫滾角的正切值和所述第二俯仰角的正切值，得到每一測量點的所述道路的橫坡坡度和縱坡坡度；

還包括：

當所述檢測車在待檢測道路上沿道路中心線行駛時，采集所述慣性測量儀測量得到的每一測量點的所述檢測車的第一航向角；

采用移動平均法對所述第一航向角進行處理，得到與每一所述第一航向角對應的第二航向角；

所述得到與每一所述第一航向角對應的第二航向角的步驟，包括：

以所述檢測車前進的方向為正向，按照所述測量點的順序將對應的所述第一航向角排序；

采用移動平均窗口按照所述第一航向角的排序遍歷第一航向角，通過第五方程計算，依次得到多個所述第二航向角，且將相同序號的所述第一航向角和所述第二航向角對應；

其中，所述第五方程為：

表示序號為d的第二航向角，s_H表示相鄰兩個所述測量點之間的距離，L_H表示移動平均窗口的長度，H_c表示序號為c的測量點的第一航向角，t表示移動平均窗口的長度內的第一航向角的參考數量，T表示第一航向角的數量；

計算得到每一測量點的所述第一航向角和對應的所述第二航向角的差值的絕對值；

若一測量點的所述第一航向角和對應的所述第二航向角的差值的絕對值大于預設閾值，則刪除該測量點的所述道路的橫坡坡度和縱坡坡度。