铺面健康状况智能感知与评估

本书依托国家重点研发计划项目“港珠澳大桥智能化运维技术集成应用”部分研究成果编写,是“跨海交通集群工程智能化运维系列丛书”中的一本。本书以国家重点研发计划“港珠澳大桥智能化运维技术集成应用”的专项课题“基于声学的隧道和桥梁铺面健康状况智能感知评价技术”为背景,系统介绍了基于声学的铺面健康状况智能巡检设备及其巡检指标的技术原理,基于声学巡检的铺面健康状况评价体系,基于研究成果开发的港珠澳大桥铺面巡检系统,以及上述成果在港珠澳大桥等工程运维养护中的测试与验证情况。本书汇集了港珠澳大桥铺面声学智能化巡检的经验与研究成果,可为同类跨海集群工程、高品质道路工程铺面巡检提供技术参考,也可为铺面工程养护人员解决铺面巡检问题提供参考。

第1 章　绪论1.1　铺面智能感知技术现状……………………………………………… 003　1. 1. 1　铺面检测设备…………………………………………………… 003　1. 1. 2　多功能道路检测车……………………………………………… 0061.2　新一代技术发展趋势………………………………………………… 010第2 章　基于声学的铺面健康状况智能感知装备2.1　声学检测技术原理…………………………………………………… 012　2. 1. 1　路噪指数技术原理……………………………………………… 014　2. 1. 2　颠簸指数技术原理……………………………………………… 0142.2　智能感知传感器……………………………………………………… 015　2. 2. 1　传声器…………………………………………………………… 015　2. 2. 2　动态胎压监测仪………………………………………………… 016　2. 2. 3　GNSS/ INS + DMI 组合导航定位系统………………………… 0172.3　智能化巡检车集成…………………………………………………… 019　2. 3. 1　数据采集终端…………………………………………………… 019　2. 3. 2　底盘车选型……………………………………………………… 020　2. 3. 3　电源供电方案…………………………………………………… 0222. 3. 4　整车集成方案…………………………………………………… 022　2. 3. 5　数据采集控制软件……………………………………………… 0242.4　装备测试与验证……………………………………………………… 030　2. 4. 1　智能巡检装备自动采集验证…………………………………… 030　2. 4. 2　基于声学的桥岛隧铺面智能巡检设备同步传输……………… 033　2. 4. 3　GNSS 定位精度对比测试……………………………………… 035　2. 4. 4　速度对评价算法的影响消除测试……………………………… 036　2. 4. 5　编码器输出对应路面尺寸比例测试…………………………… 042第3 章　铺面健康状况评估体系3.1　铺面服务质量指数评价……………………………………………… 046　3. 1. 1　评价指标与评定等级…………………………………………… 046　3. 1. 2　权重参数的确定………………………………………………… 046　3. 1. 3　分项指标的计算………………………………………………… 0503.2　路噪指数影响因素研究……………………………………………… 053　3. 2. 1　轮胎-铺面噪声产生及增强机理……………………………… 053　3. 2. 2　声波指数算法研究……………………………………………… 055　3. 2. 3　包络声能影响因素研究………………………………………… 0663.3　颠簸指数影响因素研究……………………………………………… 085　3. 3. 1　动态胎压算法研究……………………………………………… 085　3. 3. 2　等效动态胎压与胎压指数相关性研究………………………… 093　3. 3. 3　动态胎压影响因素研究………………………………………… 096第4 章　港珠澳大桥铺面巡检系统与维养决策应用4.1　港珠澳大桥铺面巡检系统…………………………………………… 106　4. 1. 1　系统概要………………………………………………………… 106　4. 1. 2　总体设计………………………………………………………… 106　4. 1. 3　核心系统模块…………………………………………………… 107