基于实测道路谱的路面等效重构.pdf

第28卷第19期
农业工程学报
Vol28 No 19
262012年10月
Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering
Oct.2012
基于实测道路谱的路面等效重构
刘永臣12,王国林遂,杨彦鹏,刘建,孙丽2
(1.江苏大学汽车与交通工程学院,镇江212013:2.准阴工学院交通工程学院,准安223003
摘要:为汽车试验与动力学仿真提供更准确的路面激励,提出了一种对实测路面谱进行二维等效重构的方法。
结合某三级公路实测路面数据特征,系统硏究了经验模态分解法去除趋势项、经验模态分解小波阈值法滤波去噪、
实测路面二维自回归模型( auto regressive,AR)重构等方法,并利用相关系数方法进行了重构精度分析。结果表
明,基于固定门限准则的经验模态分解小波硬阈值去噪后的功率谱方差最小,利用AR模型重构道路谱与实测道
路谱重合度高,为道路谱的进一步应用提供参考。
关键词:路面,相关法,模型,路面不平度,等效重构
doi:10.3969/1.iss.1002-6819.2012.19.004
中图分类号:U461
文献标志码:A
文章编号:1002-6819(2012)-19-0026-07
刘永臣,王国林,杨彦鹏,等.基于实測道路谱的路面等效重构[J].农业工程学报,2012,28(19):26-32
Liu Yongchen, Wang Guolin, Yang Yanpeng, et al. Road surface equivalent reconstruction based on measured road
spectrum J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering(Transactions of the CSAE), 2012, 28(19)
26-32. (in Chinese with English abstract)
0引言
随着道路条件的改善,路面不平度统计特征发
生了巨大变化,利用国际标准化组织建议的路面功
路面重构一直是道路工程、车辆工程领域的重率谱拟合公式对实测路面进行功率谱拟合后再重
要研究内容之一,如何构建和再现真实路面不平度构的方法已经不能满足研究需要。为准确再现实际
信息,已成为该领域的重要内容。为此,国内外学路面不平度状况,需要研究实际路面不平度再造方
者开展了大量的研究工作,文献[1-3]对二维路面进法,为车辆动力学、汽车疲劳耐久性研究提供准确
行了路面模型的数值模拟与计算机仿真,文献[4-?]的路面激励。
对汽车三维汽车虚拟路面进行了时序建模与虚拟
重构硏究。在路面不平度重构方面已经出现了多种1道路谱測试试验
方法,文献[7-8]中,应用分形理论进行路面重构研
为获取典型路面不平度,本文采用如图1所示
究;文献[9-10]使用了逆变换对路面谱进行识别与的道路谱综合测试系统,路面不平度采用布置检测
仿真研究;文献[11-12]中,在进行仿真模拟后,进车前部横梁上的激光传感器测量。为消除车身姿态
行了小波分析等。这些方法中AR(自回归模型,对测量结果的影响,横梁上布置加速度传感器和车
分 egressive)方法是较普遍采用的方法之ー,为身上布置慣性系统。测试时横梁上共布置9个激光
AR模型阶数对重构精度的影响,文献[13]利传感器,其分辨率为0.01mm,测量范围≥200mm,
用重构路面不平度功率谱与目标功率谱相关程度偏差为0.1%,采样频率(轮迹处)为16kHz。系
来确定AR模型的阶数,拓展了AR模型阶数的确统的测量车速范围20~120kmh。利用该测试系统
定方法。
对表1列出的路段进行不平度测量,图2示出了黑
龙江省道台子至团山子三级公路段的测试结果。
收稿日期:2012-04-23修订日期:2012-06-28
基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)项目
车前横梁斜射激光传感器
(2006AA110116-04);江苏省自然基金项目(BK2011405);江苏省博
士研究生创新基金项目(CX10B-255Z)。
作者简介:刘永臣(1974一),男,吉林输树人,博士生,主要从事车
水平距离/车速检测装置激光传感器,用于测出整个车道的
辆路面动力学研究。镇江江苏大学汽车与交通工程学院,212013。
路面横断面剖面,并获得路面车撤
mail:jlyslyc@sina.com
深度指标
※通信作者:王国林(1965-),男,吉林伊通人,教授,博士生导师,
主要从事现代汽车轮胎技术,车辆路面动力学研究。镇江江苏大学汽
图1路面不平度测试系统结构示意图
Fig1 Schematic of road roughness test system
车与交通工程学院,212013。Emailgwang(@i.edu.cn
万方数据