[發明專利]一種瀝青路面車轍三維形貌自動生成方法

在審

• 申請號: 202211446498.5
• 申請日: 2022-11-18
• 公開（公告）號: CN116091714A
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 陳磊磊;陳道燮;劉雨萱;錢振東;黎威
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T15/08;G06T11/20;G06T5/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 石艷紅

1.一種瀝青路面車轍三維形貌自動生成方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1、構建標準車轍橫斷面表征模型：以路面基準線為基準，從左至右依次布設7個特征點A、B、C、D、E、F和G，并將7個特征點依次曲線連接，形成兩側隆起的W型形態的標準車轍橫斷面表征模型；其中，特征點A和G均與路面基準線相交，分別稱為左邊緣點和右邊緣點；特征點B和F均位于路面基準線上方，分別稱為左側隆起點和右側隆起點；特征點C、D和E均位于路面基準線下方，且特征點D向上隆起，分別稱為槽底左谷點、槽底隆起點和槽底右谷點；標準車轍橫斷面表征模型與路面基準線圍合形成若干個封閉區；將位于路面基準線上方的封閉區稱為正區段，將位于路面基準線下方的封閉區稱為負區段；

步驟2、車轍類型分類：根據現有車轍橫斷面的曲線形態，將車轍類型分為9類，分別為：U型邊緣無隆起車轍、U型單側隆起車轍、U型雙側隆起車轍、W-Ⅰ型邊緣無隆起車轍、W-Ⅰ型單側隆起車轍、W-Ⅰ型雙側隆起車轍、W-Ⅱ型邊緣無隆起車轍、W-Ⅱ型單側隆起車轍和W-Ⅱ型雙側隆起車轍；9類車轍類型均能通過調整步驟1中標準車轍橫斷面表征模型中7個特征點的空間位置，匹配得到；W-Ⅰ型和W-Ⅱ型的區別點在于，W-Ⅰ型中的槽底隆起點D位于負區段，W-Ⅱ型中的槽底隆起點D位于正區段；

步驟3、獲取原始車轍斷面：對待生成車轍三維形貌的瀝青路面，沿道路縱向等距選取若干個原始車轍橫斷面t_i；其中，i≥3；

步驟4、預處理：將步驟3中的每個原始車轍橫斷面t_i均進行去噪平滑，從而得到預處理后的車轍橫斷面T_i；

步驟5、劃分區段：根據車轍橫斷面T_i和路面基準線的相交情況，獲取交點；根據交點，將車轍橫斷面T_i和路面基準線圍合形成的封閉區，劃分為若干個正區段和若干個負區段；

步驟6、尋找特征點：根據步驟5得到的正區段數量、負區段數量和極值點分布，并與步驟2中的車轍類型相匹配，從而確定車轍橫斷面T_i的車轍類型；接著，根據確定的車轍類型，在每個正區段和負區段內尋找車轍橫斷面T_i的特征點；

步驟7、重構車轍橫斷面采用平滑曲線連接特征點，重構形成車轍橫斷面

步驟8、在三維環境中，沿道路縱向依次連接重構的車轍橫斷面生成車轍三維形貌。

2.根據權利要求1所述的瀝青路面車轍三維形貌自動生成方法，其特征在于：步驟3中，相鄰原始車轍橫斷面的縱向距離不超過0.5m。

3.根據權利要求1所述的瀝青路面車轍三維形貌自動生成方法，其特征在于：步驟3中，為保留車轍橫斷面的波動特征，每一個原始車轍橫斷面t_i在選取時，采樣點數量不低于11個，各采樣點的點間距不超過0.2m。

4.根據權利要求1所述的瀝青路面車轍三維形貌自動生成方法，其特征在于：步驟2中，W-Ⅰ型的三種車轍和W-Ⅱ型三種車轍的槽底左谷點C和槽底右谷點E均為槽底隆起點D兩側負區段內的最小值點；W-Ⅰ型中三種車轍的槽底隆起點D位于負區段，且槽底隆起點D與槽底左谷點C或槽底右谷點E的高度差值均不小于5mm；W-Ⅱ型中三種車轍的槽底隆起點D位于正區段，且槽底隆起點D與槽底左谷點C或槽底右谷點E的高度差值均不小于5mm。

5.根據權利要求4所述的瀝青路面車轍三維形貌自動生成方法，其特征在于：步驟6中，基于機器學習智能匹配算法確定車轍橫斷面T_i的類型。